Вальцовочные станки для производства металлочерепицы являются эффективным способом производства металлочерепицы и панелей. В этом передовом производственном процессе используются валки для изгибания и придания формы плоским рулонам металла в желаемые кровельные профили. Рулонная формовка металлочерепицы имеет много преимуществ перед традиционными методами производства кровельных материалов.
В этом подробном руководстве мы расскажем обо всем, что необходимо знать о вальцовочных станках для производства металлочерепицы. Мы расскажем о том, как происходит процесс вальцевания, о различных компонентах и особенностях вальцовочных станков, о конструктивных особенностях и распространенных областях применения. В конце руководства мы также привели часто задаваемые вопросы, чтобы помочь вам лучше понять эту революционную технологию металлообработки. Давайте начнем!
Как происходит формовка металлочерепицы?
Валковая штамповка - это непрерывный процесс гибки, в ходе которого листовой металл формируется в детали постоянного сечения. Листовой металл проходит через ряд роликовых штампов, которые постепенно придают материалу требуемый профиль. По мере прохождения материала через прокатный стан каждый набор валков придает ему дополнительные изгибы, пока не будет достигнута окончательная форма.
Вальцы оказывают давление в вертикальном направлении для изгиба металла и в горизонтальном направлении для подачи листа через машину. Вальцевая штамповка позволяет создавать продольные изгибы и изгибы сложной геометрии. Это эффективный одностадийный процесс, способный обеспечить большие объемы производства.
Пошаговый процесс
Ниже приведен обзор процесса прокатки металлочерепицы:
- Кормление - Рулонный металлический лист помещается на разматывающее устройство на входе в валкообразователь. Заготовка подается в машину с постоянной скоростью.
- Формирование - Лист попадает в последовательность роликовых штампов, которые последовательно изгибают металл до заданного профиля.
- Резка - После формирования полного профиля готовая деталь разрезается по длине режущим элементом.
- Подсчет/укладка - Сформированные детали автоматически подсчитываются и укладываются в штабель для удобства работы с ними.
Процесс валковой формовки является непрерывным, каждый этап выполняется одновременно. Такая автоматизация позволяет добиться высокой производительности и стабильного качества деталей.
Роликовая штамповка в сравнении с листогибочным прессом
Не следует путать прокатку с гибкой на листогибочном прессе. Хотя оба процесса придают форму листовому металлу, между ними есть ряд существенных различий:
- Торможение нажатием - Для формообразования деталей в прессе используется матрица с наружной и внутренней поверхностью. Лучше подходит для малых и средних объемов производства.
- Профилирование - Роликовые штампы придают материалу форму, постепенно проходящую через машину. Идеально подходит для больших объемов производства.
- Детали, изготовленные методом прокатки, имеют постоянный профиль и качество, так как они формируются в непрерывном процессе. Прессование может приводить к некоторым отклонениям от партии к партии.
- При рулонной штамповке металл подвергается меньшей нагрузке, что снижает вероятность образования трещин в более длинных деталях. Листогибочные прессы могут повредить материал при более сильном контакте.
При изготовлении длинных металлических кровельных деталей большого объема предпочтительнее всего использовать рулонную штамповку.
Компоненты машины для формовки металлочерепицы
Вальцовочная машина для производства металлочерепицы состоит из нескольких основных компонентов, которые взаимодействуют друг с другом для создания формованных деталей:
Разматыватель
Большой рулон листового металла загружается на разматыватель в начале линии. Разматыватель позволяет подавать лист в валковый пресс с фиксированной скоростью и натяжением. К распространенным типам разматывателей относятся механические, гидравлические и пневматические.
Таблица подачи
Это столообразный элемент, направляющий плоский металлический лист в секцию валковой формовки. Он обеспечивает плавное и равномерное поступление материала в первые формующие валки.
Станции формовки
В центре станка, в секции формовки, находятся роликовые штампы, которые постепенно изгибают металл до нужной формы. Количество роликовых штампов зависит от геометрии детали. Для простых профилей может потребоваться не более 5-10 станций, в то время как для сложных профилей - 15 и более.
Отрезной нож
После полной формовки отрезной нож обрезает готовый профиль по длине. Рулонные формовщики могут иметь отрезные ножи типа Punching или Sawing. Автоматическая отрезка помогает оптимизировать процесс для достижения максимальной производительности.
Система подсчета
Система подсчета или укладки упорядочивает нарезанные детали для удобства работы с ними. Счетчики могут укладывать детали в штабель или сбрасывать их в организованные контейнеры. Это улучшает поток деталей из валковой машины.
Система контроля
Система управления координирует скорость, подачу, длину реза и другие параметры. Современные вальцовые станки оснащены программируемыми ПЛК, обеспечивающими точное управление и контроль.
Выездная эстакада
Наклонная выходная рампа позволяет выводить из машины отформованные и отрезанные детали. В некоторых небольших машинах вместо рампы может быть выходной желоб.
В дополнение к этим основным компонентам в валковые формовщики могут быть встроены прижимные валки, нагрев, перфорация, тиснение и другие технологические процессы, обеспечивающие дополнительную функциональность.
Конфигурации валковых формирователей
Вальцовочные станки для производства металлочерепицы могут быть различных конфигураций и типов. К основным типам относятся:
Стационарный
В стационарных или поточных валковых формовщиках все компоненты зафиксированы в нужном положении. Лист линейно проходит через каждую секцию машины. Это наиболее распространенный и экономичный тип валковой машины. Скорость производства обычно достигает 15-20 футов в минуту.
Портативный
Переносные вальцовочные станки отличаются мобильностью и гибкостью. Все компоненты смонтированы на раме с колесами, что позволяет легко перемещать машину. Переносные прокатные станы занимают меньше места и могут транспортироваться для формовки на месте. Однако скорость производства ниже, чем у стационарных машин.
Вертикаль
Вертикальный валковый пресс ориентирует процесс в вертикальной плоскости. Металлический лист подается не горизонтально, а вертикально через верхний и нижний ролики. Вертикальная прокатка занимает минимальную площадь и позволяет получать вертикальные изгибы профилей. Однако это связано с более высокой стоимостью и меньшей скоростью по сравнению со стационарными горизонтальными машинами.
Серпантин
Змеевидные валковые формовочные машины проносят лист в горизонтальном направлении вперед-назад через несколько формовочных клетей. Это дает преимущество компактной площади при сохранении высокой производительности. Змеевидные машины требуют более сложного перемещения материала, но при этом обеспечивают максимальную эффективность использования пространства.
Пользовательский
Для изготовления деталей уникальной геометрии могут быть изготовлены специальные валковые формовочные машины. Такие машины оснащаются специальными приспособлениями и оснасткой для изготовления фирменных профилей. При изготовлении металлических кровельных систем заказные роликовые формующие устройства обеспечивают оптимальную формовку фирменных изделий.
Тщательный учет геометрии детали, производственных потребностей и бюджета позволяет определить идеальный вариант расположения валковых прессов.
Ключевые факторы проектирования
Рулонные профилегибочные машины проектируются специально с учетом конструкции профиля металлической кровельной панели. При проектировании оборудования необходимо учитывать несколько факторов:
Тип материала
На параметры валков и машины влияют калибр, марка, покрытие и ширина формируемого листа. Оборудование проектируется в соответствии с техническими характеристиками материала.
Длина детали
Максимальная длина детали определяет размер и компоновку станочной линии. Более длинные профили часто требуют змеевидной конфигурации. Более короткие детали могут позволить использовать переносные фрезы.
Геометрия
Сложность формы панели, включая ребра, изгибы и углы, определяет количество необходимых роликовых станций. Для более простых форм требуется меньшее количество станций.
Объем производства
При больших объемах требуется более быстрое оборудование с автоматизированными функциями. При меньших объемах можно использовать более простые ручные машины. Потребности в скорости и производительности влияют на технические характеристики.
Бюджет
Оборудование для рулонной формовки варьируется от недорогих ручных машин до сложных высокоскоростных линий. В конечном итоге бюджет определяет, какие возможности будут реализованы. Приоритеты позволяют сбалансировать затраты и производственные потребности.
Для выбора рулонных опалубочных машин, подходящих для предполагаемых металлических кровельных панелей, необходимо тщательное планирование. Консультации между проектировщиком и производителем позволяют оптимизировать оборудование.
Применение металлических кровель
Благодаря своей эффективности и гибкости валковая штамповка идеально подходит для производства популярных металлических кровельных строительных изделий. К числу распространенных металлических кровельных профилей, производимых на рулонных станках для изготовления черепицы, относятся:
Стоячий шов
Панели стоячего фальца с вертикальными ребрами формируются в рулоны для обеспечения скрытого крепления. Таким образом, получается привлекательная, водонепроницаемая металлическая кровля.
Гофрированная
Исконные гофрированные панели синусоидальной формы легко формируются на валковой машине. Гофра используется для кровли и сайдинга.
Шейк и черепица
Эти профили, имитирующие битумную или черепичную черепицу, имеют небольшие ребра, расположенные внахлест и имитирующие рисунок металлической черепицы.
Металлическая плитка
Листовой металл может быть сформован в виде рулонов, повторяющих глиняную, бетонную или шиферную черепицу. Легкая металлочерепица сохраняет эстетику при более простом монтаже.
Панели с клипсовым замком
Для ускорения монтажа панели с клипсовым замком имеют встроенные крепежные выступы. Клипсы сцепляют соседние панели и фиксируют их на кровельном настиле.
Продукция Rainware
Желоба, водосточные трубы и головки коллекторов изготавливаются с использованием технологии валковой формовки. Последовательность процесса прокатки выгодно отличает детали Rainware.
Узкая ширина рулона
Для уменьшения количества отходов и снижения затрат узкие полосы металла шириной от 5 до 24 дюймов могут быть скручены в рулоны. Доступны различные виды металлов и отделки.
Практически любое длинномерное металлическое кровельное изделие может быть изготовлено на рулоноформовочных машинах при соответствующей конструкции оснастки.
Оснастка для валковой формовки
Сердцем валкового формовочного стана являются роликовые штампы, которые постепенно формируют металлический профиль. Эти точно обработанные инструменты, называемые валковой оснасткой или комплектами валков, устанавливаются на формовочные клети. Валковые инструменты преобразуют плоскую металлическую ленту в панели требуемой геометрии.
Роликовые штампы
Роликовые матрицы изготавливаются из закаленной стали, чтобы выдерживать давление при прокатке стали. Пары роликов с мужскими и женскими роликами установлены друг напротив друга, чтобы изгибать лист при его прохождении. Ролики имеют соответствующие контуры, разработанные в соответствии с формой детали.
Срок службы валковых штампов обычно составляет 1-2 года, после чего они нуждаются в восстановлении. Запасные комплекты позволяют быстро заменять их, что сводит к минимуму время простоя.
Разбивочные валы
Начальные роликовые станции, которые начинают гнуть плоский лист, называются развальными валками. Они постепенно изгибают металл для раскрытия профиля.
Отделочные валки
На последних станциях устанавливаются доводочные валки, которые завершают геометрию и доводят форму до совершенства. Финишные валки создают критические детали и жесткие допуски.
Привод нижнего вала
Для перемещения листа по стану нижние валки соединяются с редукторным приводом. Трение между приводными нижними валками и листом протягивает его через формующие клети.
Выравнивание рулона
Правильная центровка роликов имеет решающее значение для получения качественных деталей. Неправильная центровка приводит к искажению профиля и браку. Прецизионные крепления роликов, подшипники и корпуса обеспечивают выравнивание в процессе работы.
Валковая оснастка составляет значительную часть стоимости оборудования, но она незаменима для получения требуемого профиля панели.
Преимущества рулонной металлочерепицы
Применение рулонной штамповки имеет много преимуществ перед другими способами производства металлочерепицы:
Высокая производительность
Рулонная формовка отличается очень высокой пропускной способностью материала, обычно около 15-20 футов в минуту. Можно непрерывно производить длинные панели до 60′. Автоматизированный процесс позволяет производить огромные объемы продукции.
Точность размеров
По сравнению с другими методами гибки детали, изготовленные методом прокатки, обладают превосходной точностью размеров. Допускаются допуски до +/- 0,5 мм. Это позволяет сократить количество отходов и повторной обработки.
Постоянное качество
Непрерывный процесс формования обеспечивает однородность каждого изделия и отсутствие различий между партиями. Рулонные плитки обеспечивают надежность и стабильность.
Сокращение трудозатрат
Автоматизированная валковая формовка сводит к минимуму прямые трудозатраты. После первоначальной настройки машина производит детали под минимальным контролем. Трудозатраты направлены на обработку материалов, а не на производство.
Идеально подходит для длинных деталей
Рулонная штамповка позволяет обрабатывать длинномерные детали более эффективно, чем альтернативные процессы, такие как листогибочный пресс или штамповка. Длина деталей практически не ограничена.
Снижение инвестиционных затрат
Хотя затраты на проектирование и оснастку высоки, инвестиции в оборудование для прокатных станов относительно невелики. По сравнению с другими технологиями валковые формовщики обеспечивают быстрый возврат инвестиций.
Гибкое производство
Быстрая смена роликов позволяет быстро менять профиль при выпуске смешанной продукции. Прокатные станы легко справляются с мелкосерийными заказами.
Для большинства длинных металлических кровельных деталей рулонная штамповка обеспечивает необходимую производителям производительность, качество и гибкость.
Проектирование и изготовление валковых формовочных машин
Создание нестандартной вальцовочной машины - сложный процесс, требующий тщательного взаимодействия между разработчиками профилей и производителем оборудования. Вот основные этапы:
Дизайн продукта
Геометрия профиля разрабатывается на основе требований к применению и кровельных стандартов. Сложные формы моделируются с помощью программного обеспечения CAD.
Конструкция инструмента
На основе профильных моделей CAD проектируется валковая оснастка. Создаются прецизионные чертежи и модели инструмента. Задаются материалы валков, их обработка и подшипники.
Проектирование машин
На основе моделей оснастки проектируется прокатное оборудование. Проектируются размеры рамы, формовочные клети, приводы, системы управления и особенности транспортировки материалов.
Прототипная оснастка
Для испытания и проверки конструкции профиля изготавливается опытная оснастка. Опытные образцы оцениваются перед изготовлением окончательной оснастки.
Изготовление
Комплекты валков, рамы станков, системы управления и компоненты изготавливаются в соответствии с инженерными проектами. Выполняются сварные швы, гидравлика, электроника и приводы.
Тестирование и установка
Станок и оснастка калибруются, проводятся пробные запуски для обеспечения работоспособности. Перед отправкой на предприятие оборудование сертифицируется.
Обучение и поддержка
Для обеспечения бесперебойной работы производитель проводит обучение по эксплуатации и обслуживанию оборудования. Постоянная поддержка осуществляется в течение всего срока службы оборудования.
Весь процесс от разработки до завершения занимает около 12-16 недель. Тесная координация на каждом этапе является критически важной для успешного завершения проекта.
Техническое обслуживание оборудования для формовки рулонов
Как и любая другая производственная технология, валковое формовочное оборудование требует регулярного технического обслуживания для поддержания оптимальной работы. Ниже приведены основные рекомендации по техническому обслуживанию валковых формовочных машин:
Чистые рулоны
Мусор, попавший на матрицы валов, может оставить следы или поцарапать металл. Очистка валов от грязи и сора должна быть частью ежедневной уборки.
Смазка движущихся частей
Подшипники, цепи, приводы и другие движущиеся компоненты необходимо регулярно смазывать в соответствии с инструкцией. Это предотвращает преждевременный износ и заедание.
Осмотр сварных соединений
Со временем под воздействием вибрации могут потрескаться сварные швы на раме, стойках и секциях. Проведите тщательный осмотр и устраните все обнаруженные дефекты.
Замена изношенных компонентов
Ремни, подшипники, уплотнения и быстроизнашивающиеся детали со временем приходят в негодность. Имейте под рукой запасные части и заменяйте их до появления неисправностей.
Проверка выравнивания
Неправильная центровка валков влияет на качество деталей. Периодически проверяйте центровку и при необходимости выполняйте повторную центровку. Выравнивание особенно важно после смены оснастки.
Осмотр готовых деталей
Осмотр образцов прокатного профиля позволяет выявить потенциальные проблемы, такие как износ, центровка или повреждения. Устраните все обнаруженные проблемы.
Операторы поездов
Убедитесь в том, что операторы понимают принципы правильной эксплуатации, безопасности и ухода. Правильная эксплуатация снижает вероятность неправильного использования, приводящего к повреждению оборудования.
При соблюдении рекомендаций производителя и профессиональном обслуживании валковые формовщики обеспечивают многолетнее бесперебойное производство металлочерепицы.
Вывод
Технология рулонного формования обеспечивает производителям металлических кровель чрезвычайно эффективный метод производства металлической черепицы, плитки и панелей. Автоматизированный процесс позволяет получать большие объемы готовой продукции с высокой точностью и надежностью. Хотя оборудование для производства рулонной кровли требует первоначальных инвестиций, в долгосрочной перспективе оно приносит значительную прибыль.
В данном руководстве рассмотрены все аспекты рулонной формовки металлочерепицы - принцип работы, конфигурация оборудования, конструктивные особенности, выбор оснастки и области применения. При правильном проектировании и эксплуатации рулонные формовочные машины для металлочерепицы обеспечивают многолетнюю производительность для производителей кровельных материалов.
Если вы заинтересованы во внедрении валковой формовки на своем предприятии, проконсультируйтесь с опытным производителем уже на ранних этапах планирования. Их опыт поможет разработать эффективные решения, учитывающие особенности конкретной линейки продукции и производственные потребности. Стратегическое использование валковой формовки позволяет быстрее и с меньшими затратами сохранить конкурентоспособность на рынке металлических кровельных и стеновых панелей.
Часто задаваемые вопросы
Какие виды металлов могут быть подвергнуты валковой формовке?
Валковая штамповка производится из широкого спектра металлов: стали, нержавеющей стали, алюминия, меди, латуни и других. Наиболее распространенным материалом для валковой формовки является низкоуглеродистая сталь.
Какие размеры катушек можно использовать?
Рулонные формующие устройства позволяют обрабатывать рулоны стандартной ширины от 12 до 24 дюймов. Большие фильеры и разматыватели могут также обрабатывать рулоны шириной до 60 дюймов. Максимальная масса рулона составляет от 10 000 до 25 000 фунтов.
Какова длина готовой металлочерепицы?
Стандартная длина рулонной плитки составляет от 6 до 20 футов, но для панелей со стоячим швом возможна длина более 60 футов. Длина готовой плитки зависит от способа укладки и конструкции панели.
Металлы какой толщины можно формовать на валковой машине?
Рулонная штамповка позволяет работать с тонким и толстым прокатом. Обычно производятся стандартные кровельные металлы толщиной от 24 до 16 гектаров (от 0,6 до 1,6 мм). Для более толстых металлов может потребоваться больший тоннаж рулонов.
Как изготавливается черепица сложной формы?
Валковая оснастка может быть спроектирована для получения очень сложных форм и тиснений. Для получения экстремальных форм может потребоваться подрезка или многоступенчатые операции.
Какие меры безопасности необходимы?
На валковых формовщиках имеется множество защитных устройств - защитные ограждения, световые завесы, E-стопы, блокировки и т.д. К работе на станках допускается только обученный персонал с использованием соответствующих СИЗ.
Может ли производитель рулонов изготавливать обшивку и оклады?
С помощью дополнительной оснастки многие рулонные формовщики могут производить соответствующие элементы обшивки, скатов, коньков, карнизов и окладов для всей кровельной системы.
