Turinys
Lakštinio metalo kirpimas yra vienas iš svarbiausių ir svarbiausių procesų tokiose pramonės šakose kaip lakštinio metalo apdirbimas, plieno konstrukcijų gamyba, mašinų gamyba, elektros spintos, statybinės mašinos, automobilių dalys ir laivų statyba. Metalo lakštų kirpimo kokybė tiesiogiai veikia vėlesnį lenkimą, suvirinimą, štampavimą, surinkimą ir gatavo produkto kokybę.
Faktinėje gamyboje daugelis įmonių susiduria su šiomis problemomis:
- Pernelyg dideli kirpimo šerpetojai
- Nelygūs šlykštūs paviršiai
- Didelės ruošinio matmenų paklaidos
- Lakštinio metalo deformacija ir deformacija
- Šlyties krašto įtrūkimas
- Lapo paviršiaus įbrėžimai
- Prasta partijos konsistencija
- Sumažintas lenkimo tikslumas vėlesniuose procesuose
Todėl metalo lakštų kirpimo kokybės gerinimas ne tik pagerina gaminio kokybę, bet ir sumažina pakartotinio apdorojimo skaičių, padidina gamybos efektyvumą ir sumažina gamybos sąnaudas.
Šiame straipsnyje bus pateikta išsami analizė iš kelių perspektyvų, įskaitant įrangą, pjovimo įrankius, proceso parametrus, medžiagų valdymą, eksploatavimo metodus, automatizavimo sistemas ir priežiūrą.
1. Kokia yra metalo lakštų kirpimo kokybė?
Aukštos kokybės pjaustytas profilis paprastai pasižymi šiomis savybėmis:
1) Didelis matmenų tikslumas
Pasireiškia kaip:
- Tikslus ilgis
- Tikslus plotis
- Maža įstrižainės paklaida
- Didelis pakartojamumas
Pavyzdžiui:
- ±1 mm
- ±2 mm
- ±5 mm (priklausomai nuo pramonės reikalavimų)
2) Lygus pjūvis
Aukštos kokybės pjaustyta dalis turėtų apimti:
- Vienoda ryški juosta
- Tiesi kirpimo juosta
- Įprasta lūžio juosta
Tipinė sekcijos struktūra:
Viršutinio užapvalinto kampo sritis
↓
Ryški juosta
↓
Lūžio juosta
↓
Burr sritis
Didesnė ryškių juostų dalis:
- Geresnis skyrius
- Lengvesnis vėlesnis apdorojimas
3) Maži ašmenys
Ideali būsena:
- Be šerpetojančių ašmenų
- Mikrošerpetojai
Bendrieji reikalavimai:
Plokštės storis | Nudegimo tolerancija |
Mažiau nei 1 mm | ≤0,03 mm |
1–3 mm | ≤0,05 mm |
3–6 mm | ≤0,1 mm |
Daugiau nei 6 mm | ≤0,2 mm |
4) Nėra deformacijos
Nurodo:
- Be banguotos tekstūros
- Be lenkimo
- Be sukimo
- Nėra deformacijos
5) Jokių paviršiaus pažeidimų
Įskaitant:
- Be įbrėžimų
- Be įdubimų
- Jokių iškilimų
2. Kas laikoma gera kirpimo kokybe?
Metalo lakštų pjovimo kokybė tiesiogiai veikia vėlesnio lenkimo, suvirinimo, surinkimo, dažymo ir visos gamybos linijos efektyvumą, taip pat gatavo produkto išvaizdą.
„Širimo kokybė“ – tai ne tik „švarus pjovimas“, bet ir tokie reikalavimai kaip tikslūs matmenys, plokšti galiniai paviršiai, minimalus šerpetojimas, nedideli kampų įlinkimai, geras tiesumas, minimalus paviršiaus pažeidimas, minimalios karščio paveiktos zonos ar deformacija ir didelė partijos konsistencija.
Ypač tokiose pramonės šakose kaip lakštinio metalo apdirbimas, plieno konstrukcijų gamyba, mašinų gamyba, prietaisų korpusų ir inžinerinės įrangos gamyba, kirpimo procesas dažnai yra pirmas svarbus žingsnis. Jei kokybė čia nestabili, vėlesnės korekcijos padidins išlaidas.
Tai yra pagrindiniai rodikliai, paprastai naudojami kirpimo kokybei įvertinti.
1) Didelis matmenų tikslumas
Pjovimo ilgis, plotis, įstrižainės ir lygiagretumas turėtų kuo tiksliau atitikti brėžinio reikalavimus, o paklaidos turėtų būti stabilios ir kontroliuojamos. Partinėms detalėms svarbiau nuoseklumas, o ne tai, kad atskiros dalys būtų „kaip tik reikia“.
2) Lygūs pjūvio kraštai ir geras statmenumas
Idealiu atveju lapo kraštai turėtų būti kuo tiesesni ir plokštesni, be didelio šoninių pakrypimų. Per didelis pjovimo paviršiaus nuolydis rodo problemas, susijusias su įrankio prošvaisa, peilio būkle arba staklių tikslumu.
3) Minimalūs šlifavimai
Per didelis atplaišų kiekis ne tik pablogina išvaizdą, bet ir gali subraižyti ruošinį, paveikti surinkimą, pagreitinti šlifavimo procesus ir netgi sukelti pavojų saugai.
4) Minimalus kampų sugriuvimas ir išstūmimo deformacija
Reikšmingas kampų įgriuvimas arba medžiagos plyšimas lakšto įleidimo ir išleidimo angose rodo netinkamus pjovimo parametrus arba atšipusius ašmenis.
5) Ant lakšto paviršiaus nėra akivaizdžių įdubimų, įbrėžimų ar įbrėžimų
Ypač medžiagoms, kurioms keliami aukšti paviršiaus apdailos reikalavimai, tokioms kaip nerūdijantis plienas, aliuminis, cinkuotas plienas ir dengtas plienas, labai svarbu atidžiai kontroliuoti medžiagos prispaudimą, kreipimą, valdymą ir ašmenų paviršiaus būklę.
6) Geras partijos stabilumas
Tikrai puiki pjovimo kokybė priklauso ne nuo vieno gero lakšto išpjovimo, o nuo stabilumo išlaikymo pjaunant daug lakštų iš eilės. Stabilumas yra svarbesnis nei viena atsitiktinė sėkmė.
3. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką metalo kirpimo kokybei
Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką metalo lakštų pjovimo kokybei, yra šie:
Įrangos veiksniai (apytiksliai 35%~40%)
- Rėmo standumas
- Hidraulinė sistema
- Kreipiamosios bėgelės tikslumas
- Atgalinio matuoklio tikslumas
Ašmenų koeficientai (apytiksliai 20%)
- Ašmenų medžiaga
- Ryškumas
- Tarpo reguliavimas
Proceso parametrai (apytiksliai 20%)
- Kirpimo kampas
- Slėgio jėga
- Insultas
Medžiaginiai veiksniai (apytiksliai 10%)
- Medžiaga
- Storis
- Lygumas
Personalo valdymas (apytiksliai 10%)
- Mašinos reguliavimo galimybė
- Proceso patirtis
4. Tinkamas ašmenų tarpo reguliavimas
Tai yra svarbiausias metalo lakštų pjovimo kokybės gerinimo metodas.
Kodėl svarbus ašmenų prošvaisa?
Mažas ašmenų prošvaisa:
Rezultatai:
- Greitas peilių susidėvėjimas
- Padidinta kirpimo jėga
- Ašmenų skilinėjimas
Didelis ašmenų prošvaisa:
Rezultatai:
- Padidėjęs šerpetojimas
- Grubesnis pjovimo paviršius
- Padidėjusios matmenų paklaidos
Bendras klirenso pasirinkimas
Empirinė formulė:
Tarpas = Plokštės storis × 5%~10%
Pavyzdys:
Plokštės storis | Rekomenduojamas tarpas |
1 mm | 0,05–0,08 mm |
2 mm | 0,1–0,16 mm |
4 mm | 0,2–0,32 mm |
8 mm | 0,4–0,64 mm |
12 mm | 0,6–0,96 mm |
Skirtumas tarp skirtingų medžiagų:
- Nerūdijantis plienas (didelis kietumas): Rekomenduojama: 6%~8%
- Anglinis plienas: Rekomenduojama: 8%~10%
- Aliuminio plokštė: Rekomenduojama: 4%~6%
- Vario plokštė: Rekomenduojama: 5%~7%
5. Aukštos kokybės peiliukų pasirinkimas
Ašmenys nustato viršutinę kirpimo kokybės ribą.
Įprastos peilių medžiagos
1) 9CrSi
Privalumai:
- Maža kaina
- Geras tvirtumas
Trūkumai:
- Vidutinė gyvenimo trukmė
2) 6CrW2Si
Privalumai:
- Geras atsparumas dilimui
- Atsparumas smūgiams
3) Cr12MoV
Dažniausiai
Charakteristikos:
- Didelis kietumas
- Didelis atsparumas dilimui
4) H13
Tinka sunkiasvorei gamybai
Ilgas tarnavimo laikas
5) SKD11
Aukštos klasės peiliukai
Charakteristikos:
- Itin didelis atsparumas dilimui
- Stabilus tikslumas
Peilių nusidėvėjimo kontrolė
Reguliarus patikrinimas:
Stebėjimas:
- Įpjovos
- Čipingas
- Apvalinimas
Nedelsdami pagaląskite, jei įvyksta kuris nors iš šių atvejų:
- Šlifavimo sritys padidėja daugiau nei 30%
- Šlyties jėga žymiai padidėja
- Pjovimo paviršiaus pablogėjimas
6. Įrangos standumo gerinimas
Įrangos standumas lemia tikslumą ir stabilumą.
Nepakankamo standumo apraiškos
Dažni reiškiniai:
- Didesnis kirpimo ilgis lemia didesnę paklaidą
- Vidurinis įgaubtumas
- Skirtingi matmenys abiejuose galuose
Tobulinimo metodai
Pastorinkite rėmą
- Integruota suvirinta konstrukcija
- Streso mažinimo gydymas
Pridėti sutvirtinimo šonkaulius
- Sumažinti deformaciją
Integruotas grūdinimas
- Pagerinti stabilumą
Baigtinių elementų optimizavimo projektavimas
- Dažniausiai naudojamas šiuolaikinėse aukštos klasės kirpimo mašinose.
7. Tinkamas presavimo sistemos nustatymas
Nepakankama spaudimo jėga yra pagrindinė lakštinio metalo deformacijos priežastis.
1) Maža spaudimo jėga
Lakštinis metalas yra linkęs į:
- Slydimas
- Kėlimas
- Deformavimas
2) Didelė spaudimo jėga
Lengvai:
- Lakštinio metalo pažeidimas
- Paviršiaus įdubimas
3) Teisingi metodai
Remiantis:
- Lakšto storis
- Medžiagos stiprumas
Automatiškai reguliuoja spaudimo jėgą.
Aukščiausios klasės hidraulinės kirpimo mašinos dažniausiai naudojamos:
Nepriklausoma hidraulinė presavimo sistema.
8. Šlyties kampo valdymas
Pjovimo kampas nustato:
- Šlyties jėga
- Skerspjūvio kokybė
Per didelis kirpimo kampas
Privalumai:
- Energijos taupymas
Trūkumai:
- Lakštinė medžiaga linkusi susisukti
Pernelyg mažas kirpimo kampas
Privalumai:
Gera kokybė
Trūkumai:
Padidėjusi įrangos apkrova
Rekomendacija:
Plokštės storis | Šlyties kampas |
1–4 mm | 0,5°–1° |
4–10 mm | 1°–1,5° |
10 mm ar daugiau | 1,5°–2° |
9. Atgalinio matuoklio tikslumo gerinimas
Atraminio bėgelio paklaida tiesiogiai veikia matmenis.
Dažnos problemos
- Netikslus pakartojamumas
- Didelis švino varžto laisvumas
- Kreipiančiųjų bėgelių susidėvėjimas
Sprendimai
Rutulinis sraigtas
- Pakeiskite įprastą švino varžtą
Linijinis kreiptuvas
- Pagerinti tikslumą
Servo pavara
- Tikslesnis padėties nustatymas
CNC sistemos kompensacija
- Automatinis klaidų taisymas
Aukščiausios klasės įranga:
Pakartojamumas gali siekti ± 0,02 mm
10. Lakšto deformacijos mažinimas
Deformacijos priežastys
Įskaitant:
- Vidinis įtempis
- Nepakankamas slėgis
- Nepagrįstas atotrūkis
Kontrolės metodai
- Segmentinis kirpimas
- Dideli lakštai pjaustomi segmentais.
Išankstinis niveliavimas
- Išlyginimas prieš pjovimą.
Slėgio taškų reguliavimas
- Stabilumo gerinimas.
Naudojant giljotinos kirpimo mašiną
Palyginti su sūpuoklinės sijos kirpimo mašina:
- Didesnis standumas
- Mažesnė deformacija
11. Žaliavų kokybės gerinimas
Net ir geriausia įranga negali kompensuoti prastos kokybės medžiagų.
Tikrinimo elementai
- Storio konsistencija
- Per didelis storio svyravimas turės įtakos tarpui.
Plokštumas
- Banguoti lakštai turės įtakos padėčiai.
Paviršiaus būklė
- Rūdys pagreitina peilių susidėvėjimą.
Medžiagos kietumas
- Netolygus kietumas lemia matmenų svyravimus.
12. Automatinis pakrovimas ir iškrovimas pagerina kokybę
Tradiciniai rankiniai metodai:
Linkę į:
- Guzeliai
- Įbrėžimai
- Padėties nustatymo klaidos
Automatizavimo privalumai
Vakuuminio siurbimo puodelio padėties nustatymas
- Stabilus padėties nustatymas
Mechaninis griebtuvo padėties nustatymas
- Didelis pakartojamumas
Automatinis paletizavimas
- Sumažina smūgius ir įbrėžimus
Automatinis rūšiavimas
- Pagerina efektyvumą
Masinei gamybai
Automatizavimas gali:
- Padidinkite derlių daugiau nei 10%
- Sumažinkite žmogiškąsias klaidas daugiau nei 80%
13. Standartizuotos procesų duomenų bazės sukūrimas
Puikios įmonės sukuria: procesų duomenų bazę
Įrašai:
- Medžiaga
- Storis
- Tarpas
- Šlyties kampas
- Prispaudimo slėgis
Pavyzdžiui:
Medžiaga | Storis | Tarpas |
Q235 | 2 mm | 0,15 mm |
Q235 | 4 mm | 0,3 mm |
304 | 2 mm | 0,12 mm |
Sąrankos laiką galima sutrumpinti daugiau nei 50%.
14. Įrangos priežiūros įtaka kokybei
Daugelis įmonių nekreipia dėmesio į techninę priežiūrą.
Iš tikrųjų: įrangos būklė lemia produkto būklę.
Įprastinė priežiūra
Kasdien:
Apžiūrėti:
- Hidraulinė alyva
- Kreipiamosios bėgelės
- Peiliai
Savaitinė priežiūra
Apžiūrėti:
- Varžtai
- Slėgio cilindras
- Atgalinis matuoklis
Mėnesinė priežiūra
Apžiūrėti:
- Hidraulinė sistema
- Elektros sistema
- Tikslus kalibravimas
Metinė priežiūra
Įskaičiuota:
- Hidraulinės alyvos keitimas
- Pilnas mašinos kalibravimas
- Tikslusis testavimas
15. Optimalios skirtingų medžiagų kirpimo strategijos
Anglinis plienas
Savybės:
- Plačiausiai naudojamas
Rekomendacija:
- Standartinis klirensas
- Vidutinis slėgis
Nerūdijantis plienas
Savybės:
- Aukšta spyruoklinė
- Didelio stiprumo
Rekomendacija:
- Sumažinkite klirensą
- Naudokite SKD11 peilius
Aliuminio plokštė
Savybės:
- Lengvai subraižomas
Rekomendacija:
- Apsauginė plėvelė
- Specialus minkštas slėgis
Vario plokštė
Savybės:
- Prilimpa prie ašmenų
Rekomendacija:
- Dažnai valykite peilio kraštą
Nikelio plokštė
Savybės:
- Didelio stiprumo
- Didelė vertė
Rekomendacija:
- Tikslus kirpimas
- Automatinis pakrovimas ir iškrovimas
- Įbrėžimams atsparus dizainas
16. Skaitmeninimas ir intelektualizavimas pagerina kirpimo kokybę
Šiuolaikinės išmaniosios kirpimo mašinos įžengė į Pramonės 4.0 erą.
Pagrindinės funkcijos:
- Automatinis tarpo reguliavimas
Automatinis plokštės storio suderinimas
- Automatinis kirpimo kampo reguliavimas
Optimizuota skerspjūvio kokybė
- Automatinis slėgio kompensavimas
Išlaikyti nuoseklumą
- Realaus laiko stebėjimo sistema
Stebėjimas:
- Slėgis
- Temperatūra
- Vibracija
MES tinklai
Pasiekimas:
- Duomenų atsekamumas
- Kokybės valdymas
- Procesų optimizavimas
17. Išsamus kirpimo kokybės gerinimo įgyvendinimo planas
Metalo apdirbimo įmonei rekomenduojama optimizuoti tokia tvarka:
1 etapas (bazinis tobulinimas)
- Įrangos tikslumo kalibravimas
- Sureguliuokite ašmenų tarpą
- Pakeiskite susidėvėjusius peilius
- Sukurti priežiūros sistemą
Kokybės pagerėjimas maždaug 15%–25%.
2 etapas (procesų optimizavimas)
- Sukurti procesų duomenų bazę
- Optimizuokite kirpimo kampą
- Optimizuokite medžiagų tvirtinimo sistemą
- Standartizuoti veiklos procedūras
Kokybės pagerėjimas maždaug 20%–30%.
3 etapas (įrangos atnaujinimas)
- CNC atrama
- Servo sistema
- Automatinis tarpo reguliavimas
- Didelio tikslumo gūsių struktūra
Kokybės pagerėjimas maždaug 20% ar daugiau.
4 etapas (pažangi gamyba)
- Automatizuota pakrovimo ir iškrovimo sistema
- Pažangi sandėliavimo sistema
- MES sistema
- Internetinė patikros sistema
Pelningumo norma gali siekti: daugiau nei 99%.
18. Santrauka
Metalo lakštų kirpimo kokybės gerinimas yra sistemingas projektas, kuris negali pasikliauti tik vienu aspektu. Tam reikia koordinuoto optimizavimo, apimančio kelis aspektus, įskaitant įrangą, peilius, proceso parametrus, medžiagų valdymą, eksploatavimo procedūras, priežiūrą ir automatizavimo technologijas.
Norint pasiekti tikrai stabilią kirpimo kokybę, pagrindinę idėją galima apibendrinti keturiais sakiniais: aštrus ašmenys, tikslus tarpas, stabilus prispaudimas ir tikslus padėties nustatymas.
Šeši pagrindiniai veiksniai:
- Tinkamai sureguliuokite ašmenų tarpą
- Naudokite aukštos kokybės, atsparius dilimui peiliukus
- Pagerinkite bendrą įrangos tvirtumą
- Tiksliai valdykite prispaudimo jėgą ir kirpimo kampą
- Pagerinkite galinio matuoklio padėties tikslumą
- Sukurti standartizuotą procesų duomenų bazę ir prevencinės priežiūros sistemą
Remiantis šiais veiksniais, norint pasiekti nuolat aukštos kokybės kirpimo rezultatus, labai svarbu toliau optimizuoti proceso parametrus pagal medžiagų savybes, tobulinti padavimo palaikymo metodus ir užtikrinti tinkamą įrangos priežiūrą bei pirmosios dalies patikrinimą.
Praktiniu požiūriu, labiausiai paplitę ir efektyvūs tobulinimo metodai yra šie:
Pirma, suremontuokite peilius, tada sureguliuokite tarpą; pirma, stabilizuokite prispaudimo jėgą, tada sukalibruokite galinį matuoklį; pirma, užtikrinkite įrangos tikslumą, tada atsižvelkite į partijos kokybę.
Gerai atliekant šias pagrindines užduotis, paprastai galima gerokai pagerinti lakštinio metalo kirpimo kokybę, o kuo didesnė gamybos partija ir standartizacija, tuo didesnė nauda.
Šiuolaikinėms lakštinio metalo gamykloms, priimant didelio tikslumo CNC hidraulinės giljotinos kirpimo staklės, servo galinio gabarito sistemos, automatiniai pakrovimo ir iškrovimo įrenginiai bei intelektualios procesų valdymo platformos tapo svarbia plėtros kryptimi siekiant aukštos kokybės, didelio efektyvumo ir nebrangios kirpimo gamybos.
Optimizuodamos sistemą, įmonės gali ne tik gerokai pagerinti pjaustytų profilių kokybę ir matmenų tikslumą, bet ir sumažinti peilių sunaudojimą, sumažinti atliekų kiekį bei užtikrinti stabilesnį ir patikimesnį apdorojimo pagrindą vėlesniems lenkimo, suvirinimo ir surinkimo procesams.
Lithuanian 
English 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
Arabic 
French 
Italian 
German 
Polish 
Thai 
Vietnamese 
Czech 
Japanese 
Chinese