Прокатка - это процесс обработки металла, используемый для производства длинных стальных профилей со сложным поперечным сечением. Машины для формовки стальных рам предназначены для непрерывного сгибания плоской полосы листового металла в требуемый профиль поперечного сечения через последовательные станции прокатки. Рулонные стальные рамы широко используются для изготовления ферм крыш, каркасов зданий, автомобильных шасси, стальных дверей и во многих других областях, где требуется индивидуальный длинный стальной профиль.
В этом исчерпывающем руководстве представлен подробный обзор технологий, типов, принципов работы, основных компонентов, конструктивных особенностей и поставщиков оборудования для профилирования стальных рам. В нем также сравниваются преимущества валковой формовки по сравнению с другими методами гибки профилей.
Обзор процесса формовки стальных рам
Валковая штамповка создает продольные профили путем постепенного изгиба на серии валковых станций. Процесс включает в себя прокатывание плоской полосы стального листа через серию валков, каждый из которых располагается постепенно, чтобы согнуть лист еще на несколько долей для достижения желаемой формы профиля.
Основными преимуществами рулонной штамповки стальных рам являются:
- Непрерывное производство продольных профилей длиной до 50 м
- Высокая производительность до 120 м/мин
- Последовательные и точные размеры профиля
- Низкие затраты на оснастку по сравнению с другими процессами
- Возможность формирования сложных асимметричных форм
- Минимальные потери материала
- Низкое тепловыделение защищает свойства материала
Роликовая штамповка стальных рам идеально подходит для производства прямых или конических профилей в средних и больших объемах производства с более коротким сроком изготовления по сравнению с прессовой штамповкой или изготовлением.
Ключевые преимущества роликовой формовки стальных рам
| Параметр | Преимущество |
|---|---|
| Скорость производства | В 10 раз быстрее, чем при торможении прессом |
| Точность профиля | Постоянный допуск +/- 1 мм |
| Гибкость | Быстрое переключение между профилями |
| Экономия материалов | До 30% меньше потерь по сравнению с производством |
| Длина детали | Непрерывные профили до 50 м |
| Время выполнения заказа | Роликовые инструменты изготовлены за 2 недели |
| Стоимость процесса | Снижение капитальных вложений |
| Разнообразие продуктов | Подходит как для малых, так и для больших нестандартных профилей |
Сравнение роликовой формовки с другими методами гибки
| Процесс | Описание | Типовые применения |
|---|---|---|
| Профилирование | Непрерывная гибка через роликовые станции | Крыши, стойки, шасси, стальные двери |
| Торможение нажатием | Дискретная гибка на одном листогибочном прессе | Небольшие корпуса на заказ, кронштейны |
| Изготовление | Резка и сварка стальных профилей | Разовые крупные конструкции |
| Экструзия | Проталкивание нагретой стали через матрицу | Стандартные профили, такие как двутавровые балки |
Типы машин для формовки стальных рам
Существует два основных типа конфигураций валковых машин - поточная и орбитальная формовка.
Линейные роликовые формовочные машины
Поточные вальцовые станки подают полосовой материал прямо через ряд вальцовых станций для постепенного формирования профиля.
Преимущества:
- Компактная компоновка
- Более простая подача материала
- Более высокая скорость производства
Ограничения:
- Фиксированная длина деталей
- Размер ограничен количеством станций для прокатки
Типичные области применения:
Идеально подходит для крупносерийного производства стальных профилей фиксированной длины до 12 м, таких как стеллажи, каркасы для солнечных батарей, стальные двери.
Орбитальные роликовые формовочные машины
Орбитальные машины вращают полосовой материал вокруг центральной формующей оправки для последовательного прохождения через валковые станции.
Преимущества:
- Непрерывное производство неограниченной длины
- Возможность изготовления конических профилей
- Упрощенное формование сложных форм
Ограничения:
- Большая площадь
- Более низкая скорость производства
Типичные области применения:
Лучше всего подходит для длинных профилей переменной длины или неправильных форм, таких как изогнутые фермы, конусы и цилиндрические оболочки.
Сравнение систем роликовой формовки
| Тип машины | Скорость производства | Длина детали | Форма профиля |
|---|---|---|---|
| Формовщик рулонов | Выше <br>(До 100 м/мин) | Короче <br>(До 15 м) | Постоянное сечение |
| Орбитальный формовщик рулонов | Медленнее <br>(До 40 м/мин) | Непрерывный <br>(Неограниченно) | Конические или сложные формы |
Основные компоненты роликовой формовочной машины
Система роликовой формовки стальных рам состоит из нескольких ключевых модулей оборудования:
Разматыватель
- Подача плоской рулонной ленты в валкообразователь
- Вместимость до 10 тонн
- Приводной разматыватель для поддержки тяжелых катушек
Станции роликовой формовки
- Серия комплектов валковых инструментов для постепенной гибки листов
- 10 - 25 станций в зависимости от профиля
- Геометрия канавки вала определяет величину изгиба
Перфораторы
- Дополнительный пуансон с ЧПУ для отверстий или пазов
- Позволяет делать вырезы в профиле рамы
Отрезной нож
- Обрезает профиль до нужной длины
- Ротационные или гильотинные резаки
Штабелер
- Собирает сформированные профили и складывает их в стопки
- Дополнительные конвейеры с приводом для перемещения деталей
Типовая схема расположения линии прокатки
Обзор основных модулей линии машин для формовки стальных рам
Характеристики роликовой формовочной машины
Современные роликовые формующие устройства со стальной рамой оснащены дополнительными функциями и возможностями для повышения производительности, точности и качества конечной продукции:
- Сервоэлектрические приводы на каждой станции для управления скоростью и положением
- Автоматическое измерение профиля во время работы
- Быстросменная оснастка для более быстрой смены размеров
- Кассета разматывателя с приводным рычагом и оправкой для облегчения загрузки катушек
- Роботизированные или портальные системы перемещения деталей для штабелирования профилей
- Системы технического зрения для контроля размеров профилей
- Системы коррекции гибки валков для автоматической регулировки положения валков
- Программное обеспечение CAD для моделирования процесса профилирования
Конструкция машины для формовки рулонов
Ключевые факторы, которые необходимо учитывать при выборе машины для прокатки стальных рам:
1. Требования к объему производства
Необходимая почасовая или дневная норма выработки определяет скорость и характеристики станка.
2. Форма и сложность продукта
Для более сложных форм изгибов требуется большее количество роликовых станций. Орбитальная конфигурация подходит для сложных профилей.
3. Длина детали
Рядные ролики подходят для коротких фиксированных длин. Орбитальные позволяют непрерывно менять длину.
4. Доступная площадь
Поточные машины занимают меньше места, чем орбитальные.
5. Ширина и толщина рулона
Проверьте соответствие производительности машины размерам рулона.
6. Тип материала
Обеспечивают жесткость и мощность станка при работе с высокопрочными материалами, такими как нержавеющая сталь.
7. Потребности в автоматизации
Рассмотрите возможности обработки рулонов, укладки деталей и автоматизации коррекции.
Руководство по выбору листогибочных машин на основе ключевых требований
| Требование | Рекомендуемый тип машины |
|---|---|
| Высокоскоростное производство | Линейный валкообразователь |
| Сложные профили | Орбитальный валкообразователь |
| Короткие фиксированные длины | Линейный валкообразователь |
| Непрерывная переменная длина | Орбитальный валкообразователь |
| Ограниченные заводские площади | Компактный поточный валкообразователь |
| Толстый высокопрочный материал | Сверхмощная орбитальная машина |
| Частая смена продукции | Быстросменная оснастка |
| Автоматизированное производство | Сервоприводы, автоматическая калибровка, роботизированная обработка деталей |
Поставщики оборудования для формовки стальных рам
В мире существует множество производителей оборудования для формовки валков, которые предлагают линии для производства стальных рам. В таблице ниже представлены некоторые из основных поставщиков:
Ведущие производители роликовых формовочных машин для стальных рам
| Компания | Расположение | Типы машин | Макс. Скорость |
|---|---|---|---|
| Формтек | США | Рядовой, орбитальный | 100 м/мин |
| Самко Машинери | Канада | Рядовой, орбитальный | 80 м/мин |
| Группа компаний "Брэдбери | ВЕЛИКОБРИТАНИЯ | В линию | 120 м/мин |
| Шанхайская роликовая формовка | Китай | Рядовой, орбитальный | 100 м/мин |
| Metform | Турция | Рядовой, орбитальный | 80 м/мин |
| Строительные системы Кирби | США | В линию | 100 м/мин |
| BSM | Тайвань | Рядовой, орбитальный | 80 м/мин |
| Формование рулонов Jupiter | Индия | В линию | 60 м/мин |
Диапазон цен
Цены на оборудование для формовки стальных рам варьируются от $100 000 до $500 000 в зависимости от скорости, размера и характеристик. Типичные цены для распространенных конфигураций:
- Линейная вальцовочная машина начального уровня - $100 000 - $150 000
- Высокоскоростной поточный валкообразователь - $200,000 - $300,000
- Орбитальный валкообразователь для тяжелых условий эксплуатации - $300,000 - $500,000
Бывшие в употреблении восстановленные машины можно приобрести примерно на 40% дешевле.
Ведущие производители, такие как Formtek, Samco и Shanghai Rollforming, предлагают индивидуальные решения по формовке рулонов в соответствии с требованиями заказчика. Они также обеспечивают интеграцию линии, услуги по установке и обучению операторов.
Факторы, влияющие на стоимость машины для формовки стальных рам
- Скорость и пропускная способность
- Количество роликовых станций
- Особенности автоматизации
- Мощность по толщине материала
- Сделано в США, а не импортировано
- Индивидуальные и стандартные машины
- Ручная и механизированная обработка материалов
- Новая и подержанная машина
Советы по экономии
- Рассмотрите возможность восстановления подержанного оборудования, чтобы сэкономить 40%
- Стандартные машины дешевле заказных
- Импортные машины стоят на 20-30% дешевле, чем американские
- Выбирайте только те функции, которые необходимы для применения
- Ручная обработка материалов дешевле автоматизированной
- Получите котировки от нескольких поставщиков, чтобы сравнить цены
Как выбрать поставщика оборудования для формовки стальных рам
При выборе поставщика вальцовочных станков следуйте следующим инструкциям:
- Оценивайте поставщиков на основе репутации, опыта и близости к дому.
- Убедитесь, что они предлагают необходимый тип машины и ее характеристики
- Изучите примеры из практики и, по возможности, посетите объекты
- Получите предложения от нескольких поставщиков для сравнения
- Узнайте о гарантиях скорости производства и допусках
- Запросите рекомендации у существующих клиентов
- Уточнить особенности послепродажного обслуживания и предоставляемой технической поддержки
- Обеспечение наличия запасных частей и инструментов на местах
- Понимание условий оплаты и требуемого времени
- Ведите переговоры о наиболее выгодном ценовом пакете на основе общей стоимости
Такие авторитетные производители, как Formtek, Samco и Shanghai Rollforming, имеющие десятилетия опыта, предлагают комплексные решения от проектирования до поставки, чтобы удовлетворить потребности клиентов в профиле. Проверка многочисленных отзывов помогает подтвердить качество и надежность.
Эксплуатация и техническое обслуживание рулонного формовочного оборудования
Правильная эксплуатация и профилактическое обслуживание обеспечивают оптимальную производительность и срок службы системы прокатки стальных рам.
Ежедневный контрольный список операций
- Проверьте сформированные детали на наличие дефектов
- Проверьте состояние и смазку валкового инструмента
- Контролируйте нагрузку и температуру привода
- Осмотрите режущие инструменты на предмет износа
- Убедитесь, что направляющие и защитные приспособления на месте
- Проверьте уровни гидравлической жидкости
- Проверка состояния конвейерной ленты и слежения за ней
- Очистите накопившиеся металлические частицы
График профилактического обслуживания
| Деятельность | Частота |
|---|---|
| Проверка валкового инструмента | Еженедельник |
| Проверка гидравлической системы | Ежемесячно |
| Смазка подшипников | Ежеквартально или 500 часов |
| Замена ремня | Ежегодно или по производителю |
| Повторная шлифовка валкового инструмента | По мере необходимости, в зависимости от калибра |
| Калибровка машины | Каждые 2 года |
Строгая программа технического обслуживания в соответствии с рекомендациями поставщика оборудования обеспечивает оптимальную производительность и минимальное время простоя. Поддерживайте достаточный запас запасных частей.
Преимущества и ограничения процесса роликовой формовки
Преимущества
- Высокая скорость производства до 100 м/мин
- Непрерывное производство длинных профилей
- Точность с допуском до +/- 1 мм
- Повторяемость для стабильного качества
- Низкая стоимость оснастки по сравнению с другими процессами
- Минимальные отходы материалов
- Идеально подходит для высокопрочных материалов
- Низкое энергопотребление
- Простые принципы работы
Ограничения
- Не подходит для коротких деталей длиной менее 3 м
- Ограничение на размер профиля в зависимости от производительности станка
- Последовательные операции ограничивают гибкость
- Сечение неподвижной части
- Валковые инструменты требуют периодической замены
- Громкий шум требует защиты
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какие типы стали могут быть подвергнуты прокатке?
О: Большинство марок конструкционной и листовой стали могут быть подвергнуты прокатке, включая низкоуглеродистую сталь, высокопрочную сталь, нержавеющую сталь и алюминий толщиной до 10 мм.
В: Какие длины профилей могут быть изготовлены?
О: Поточные роликовые формовщики могут производить фиксированные стальные рамы длиной до 15 м. Орбитальные машины обеспечивают непрерывную длину без теоретического предела.
Вопрос: Какова скорость процесса валковой формовки?
О: Скорость производства варьируется от 10 до 100 м/мин в зависимости от размера станка. Типичные скорости составляют 30-50 м/мин.
В: Какие допуски достигаются при роликовой формовке?
О: Точность рамы из прокатной стали обычно составляет +/- 1,0 мм по всей длине профиля. Возможна точность 0,5 мм.
В: Как быстро производятся рулонные инструменты?
О: После утверждения проекта роликовые инструменты могут быть изготовлены за 2-3 недели. Быстросменные наборы обеспечивают быструю смену профилей.
В: Какие знания и опыт необходимы для работы с валковой машиной?
О: Рулонные машины разработаны для простоты использования. Обычное время обучения оператора составляет 1-2 недели в зависимости от уровня автоматизации.
Вопрос: Какие меры безопасности необходимы?
О: На роликовых формовщиках предусмотрено множество защитных устройств, таких как барьеры, E-стопы и блокировки. Пользователи должны обеспечить протоколы и СИЗ.
Вопрос: Каков типичный срок окупаемости инвестиций?
О: В зависимости от масштабов производства, окупаемость инвестиций может быть достигнута в течение 1-2 лет за счет повышения эффективности по сравнению с другими процессами.
Вывод
Рулонная формовка обеспечивает высокую производительность и точность при изготовлении индивидуальных профилей стальных рам. Поточные валковые формовщики идеально подходят для изготовления коротких деталей фиксированной длины, необходимых в больших объемах, в то время как орбитальные станки позволяют получать профили неограниченной длины.
Ведущие производители оборудования для роликовой формовки предлагают стандартные и заказные машины со скоростью 50-150 м/мин и производительностью до 10 мм толщиной и 1000 мм шириной. Стальные рамы, изготовленные методом роликовой формовки, имеют точность размеров до +/- 1,0 мм и обеспечивают экономию материала по сравнению с другими методами гибки.
Тщательная оценка объема производства, размеров продукции, скорости линии, площади помещения и бюджета помогает выбрать оптимальное решение для валковой формовки для конкретного применения стальных рам. Эффективные процедуры технического обслуживания и эксплуатации обеспечивают максимальную производительность. При правильном выборе оборудования и настроек валковая штамповка обеспечивает экономически эффективный способ производства прямых или конических стальных профилей со сложным поперечным сечением.
