Вальцы с ЧПУ для изготовления корпусов алюминиевых топливных баков
Сравнить
Поделиться
В избранное
Описание
Специализированные вальцы с ЧПУ для корпусов алюминиевых топливных баков представляют собой автоматизированную многовалковую листогибочную машину, предназначенную для последовательного формирования прямых и радиусных участков длинномерной листовой заготовки.
Оборудование обеспечивает получение прямоугольной обечайки со скруглёнными углами из одного листа, автоматическую предварительную гибку кромок, программное управление радиусами и длинами стенок, компенсацию упругого возврата и точное сведение продольного стыка.
Применение такой машины позволяет сократить количество сварных соединений, повысить герметичность изделия, улучшить геометрию корпуса, уменьшить ручную подгонку и обеспечить стабильные условия для последующей автоматической сварки. Оборудование особенно эффективно при серийном производстве широкого ассортимента алюминиевых топливных баков для грузовых автомобилей и специальной техники.
В отличие от универсальных трёхвалковых вальцов, рассчитанных преимущественно на изготовление цилиндрических и конических обечаек, данная машина формирует заготовку по заранее заданному профилю: прямой участок — радиусный угол — прямой участок — следующий радиусный угол. В результате из одного листа получают практически замкнутый корпус бака, подготовленный к сварке продольного стыка.
Назначение оборудования
Машина предназначена для серийного и мелкосерийного производства корпусов:
- алюминиевых топливных баков грузовых автомобилей;
- гидравлических баков;
- баков для специальной и сельскохозяйственной техники;
- резервуаров прямоугольного сечения со скруглёнными углами;
- длинномерных коробчатых оболочек;
- кожухов и ёмкостей из тонколистового металла.
Основная технологическая задача оборудования — изготовление корпуса бака из одной плоской листовой заготовки с минимальным количеством сварных соединений.
После формования остаётся один продольный стык, который сваривается на автоматизированной установке. По сравнению со сборкой корпуса из четырёх отдельных стенок это снижает трудоёмкость, уменьшает суммарную длину сварных швов и повышает герметичность изделия.
Станина
Основанием оборудования служит жёсткая сварная станина, воспринимающая усилия гибки и удерживающая взаимное положение валков.
Для такой машины особенно важны:
- высокая жёсткость рамы;
- отсутствие прогиба под нагрузкой;
- сохранение параллельности валков;
- устойчивость при обработке длинных листов;
- минимальные вибрации и люфты.
Недостаточная жёсткость станины могла бы привести к изменению радиуса по длине детали, разной геометрии правой и левой сторон корпуса и несовпадению продольных кромок.
Система рабочих валков
В рабочей зоне установлено несколько горизонтальных валков. Машина имеет более сложную конструкцию, чем стандартные симметричные трёхвалковые вальцы.
В зависимости от исполнения валки могут выполнять следующие функции:
- захват и подача листа;
- прижим заготовки;
- создание изгибающего момента;
- предварительная гибка передней кромки;
- предварительная гибка задней кромки;
- формирование заданного радиуса;
- поддержка заготовки при выполнении прямых участков.
Рабочие поверхности валков гладкие и полированные. Это особенно важно при обработке алюминия, поверхность которого легко повреждается.
Регулируемые формующие валки
Один или несколько валков перемещаются по программируемым координатам и задают кривизну листа.
Чем глубже формующий валок воздействует на заготовку, тем меньше получается радиус гибки. При его отводе лист проходит практически без дополнительного изгиба и формируется прямой участок стенки.
За счёт программного изменения положения валка машина может последовательно выполнять:
- предварительный подгиб кромки;
- первый радиусный угол;
- прямую стенку;
- второй угол;
- следующую стенку;
- третий и четвёртый углы;
- окончательное сведение продольных кромок.
Таким образом, речь идёт не просто о вальцовке листа в цилиндр, а о программном профилировании замкнутой оболочки.
Привод валков
Привод обеспечивает:
- синхронное вращение рабочих валков;
- стабильную скорость подачи листа;
- высокий крутящий момент на малой скорости;
- движение заготовки вперёд и назад;
- точное позиционирование листа;
- выполнение повторных корректирующих проходов.
Пневматические цилиндры используются для прижима, фиксации, переключения вспомогательных механизмов или размыкания опорных узлов.
Система ЧПУ Siemens SINUMERIK
Машина оснащена системой числового программного управления Siemens SINUMERIK.
В зависимости от конфигурации ЧПУ может управлять:
- положением формующего валка;
- положением прижимного валка;
- перемещением боковой или верхней опоры;
- устройством предварительной гибки;
- скоростью выполнения каждого участка;
- последовательностью технологических переходов.
На панели также предусмотрены:
- аварийная остановка;
- ручное перемещение осей;
- выбор автоматического и наладочного режима;
- установка исходной точки;
- коррекция скорости подачи;
- коррекция технологических параметров;
- запуск и остановка цикла;
- диагностика аварий;
- сохранение и вызов программ.
Программирование профиля корпуса
Для каждого типоразмера бака создаётся отдельная управляющая программа.
После отработки первой детали программа сохраняется в памяти ЧПУ. Для повторного производства оператор выбирает нужную модель бака, загружает лист и запускает автоматический цикл.
Это особенно удобно при выпуске большого ассортимента топливных баков разных размеров.
Особенности работы с алюминием
После снятия нагрузки алюминиевый лист частично распрямляется. Поэтому машина должна выполнять контролируемый перегиб.
Компенсация зависит от:
- марки сплава;
- состояния поставки;
- толщины листа;
- радиуса;
- направления прокатки;
- механических свойств конкретной партии.
Значения обычно уточняются по пробной детали и сохраняются в программе.
Защита поверхности
Алюминий значительно мягче конструкционной стали. На нём легко появляются царапины, отпечатки, вмятины, следы проскальзывания, загрязнение частицами железа. Поэтому необходимы полированные валки, чистые рольганги, исключение металлической стружки, умеренное усилие прижима, защитные покрытия или плёнка, регулярная очистка рабочих поверхностей.
Основные особенности оборудования
Главная особенность — возможность получать не только цилиндрические обечайки, но и профили с чередованием прямых стенок и скруглённых углов.
Автоматическая предварительная гибка
Машина подгибает начальную и конечную кромки, минимизируя плоские недогнутые участки.
ЧПУ-управление несколькими осями
Положение валков и подача заготовки контролируются по программе, что уменьшает влияние оператора.
Сохранение программ деталей
Настройки разных моделей баков хранятся в памяти системы управления.
Работа с длинномерными листами
Рольганги и опоры позволяют обрабатывать листы большой длины без провисания и перекоса.
Бережное формование алюминия
Полированные валки и плавное регулирование усилий уменьшают риск повреждения поверхности.
Интеграция в производственную линию
Машина может работать совместно с системами загрузки, транспортировки, сборки и автоматической сварки.
Преимущества применения
Корпус изготавливается из одной заготовки. Вместо четырёх продольных угловых соединений остаётся один замыкающий шов. Это снижает трудоёмкость сварки, расход сварочной проволоки, расход защитного газа, количество потенциальных мест утечки, объём зачистки, сварочные деформации.
Улучшение герметичности
Чем меньше сварных соединений, тем ниже вероятность появления дефектов и течей.
Высокая повторяемость
ЧПУ обеспечивает одинаковую геометрию деталей при повторных циклах. Это важно для серийного производства и последующей автоматической сварки.
Для перехода на другой типоразмер оператор выбирает сохранённую программу и при необходимости корректирует исходные параметры. Замена сложного гибочного инструмента обычно не требуется.
Снижение ручной правки
Точная геометрия корпуса сокращает подгонку, дожим, исправление радиусов и выравнивание кромок перед сваркой.
Подготовка к автоматической сварке
Снижение брака
Автоматизация формования уменьшает риск неправильного радиуса, перекоса, винтообразности, несовпадения кромок, повреждения поверхности, отклонения размеров.
Один программируемый цикл заменяет несколько ручных установок и последовательных операций на обычном листогибочном оборудовании.
Место машины в производственной линии
Типовая линия изготовления алюминиевого топливного бака может включать:
- раскрой алюминиевого листа;
- зачистку кромок;
- специализированные вальцы с ЧПУ;
- контроль геометрии корпуса;
- установку внутренних перегородок;
- сборочный кондуктор;
- прихватку;
- автоматическую сварку продольного шва;
- установку и сварку торцевых крышек;
- приварку горловины, штуцеров и креплений;
- контроль сварных соединений;
- испытание на герметичность;
- финишную обработку и упаковку.
Качество гибки непосредственно влияет на эффективность всех последующих операций. Даже современная автоматическая сварочная установка не сможет полностью компенсировать нестабильный зазор, перекос или неправильную геометрию корпуса.
