Turinys
Kūginis valcavimas paprastai reiškia metalo lakšto valcavimo į kūgį procesą. Tai įprastas formos formavimo procesas apdirbant lakštinį metalą. Jis skiriasi nuo įprasto valcavimo (valcavimo į cilindro formą), nes kūgio valcavimas apima skirtingus abiejų galų skersmenis, suformuojant nuožulnų kūgį.
1. Kas yra kūginis valcavimas lakštiniame metale?
Kūginis valcavimas – tai formavimo procesas, kurio metu metalinis lakštas valcavimo būdu apdorojamas į kūginį cilindrą (t. y. kūgį). Trapecijos arba vėduoklės formos lakšto gabalas valcavimo būdu susukamas į kūgį, panašų į trimitą arba piltuvą. plokščių valcavimo mašinaŠis procesas vadinamas „kūgio ridenimu“.
Apibrėžimas:
Metalo lakštų kūginis valcavimas yra lakštinio metalo formavimo procesas, kurio metu plokščių valcavimo staklės sulenkia lakštą nevienodais spinduliais, reguliuodamos volelio padėtį ir slėgį, kad susidarytų kūginė struktūra su skirtingais skersmenimis abiejuose galuose.
Tipinės metalo lakštų kūginio valcavimo charakteristikos:
Savybės | Aprašymas |
Išvaizda | Kūginis cilindras, kurio vienas galas didesnis už kitą |
Lapo forma | Paprastai vėduoklės arba trapecijos formos plokštė |
Proceso įranga | Trijų arba keturių volų plokščių valcavimo staklės su reguliuojama volų padėtimi |
Taikymo sritys | Vėdinimo kanalai, piltuvėliai, kaminai, kūginės statinės, mechaninės dalys ir kt. |
2. Pagrindinės metalinių plokščių kūgio valcavimo proceso ypatybės
Pagrindinės lakštinio metalo kūgio valcavimo proceso ypatybės daugiausia atsispindi šiuose aspektuose, kurie lemia jo veikimo būdą ir sudėtingumą:
1) Speciali plokštelės forma
Vietoj stačiakampių plokščių dažniausiai naudojamos trapecijos arba vėduoklės formos plokštės.
Išskleidžiant kūgį, reikia atlikti tikslų išskleidimo skaičiavimą pagal jo dydį. Išskleidimo schema yra žiedinio ventiliatoriaus pjūvis.
2) Valcavimo metodas skiriasi nuo įprasto valcavimo
Įprastas valcavimas yra valcavimas vienodo spindulio (abiejų pusių skersmuo yra vienodas).
Kūginiam valcavimui reikia nevienodų spindulių iš abiejų pusių, o viena pusė valcavimo proceso metu yra įtempta, o kita – laisva, kad susidarytų kūgis.
3) Volelį reikia reguliuoti ekscentriškai
Riedant kūgį, viršutinį arba apatinį volelį reikia reguliuoti ašine kryptimi (ekscentriškai), kad būtų sukurta didesnė lenkimo jėga vienoje plokštės pusėje ir susidarytų kūgis.
Kai kurios specialios plokščių valcavimo staklės turi kūginio valcavimo įtaisus arba elektrines reguliavimo funkcijas.
4) Formavimo tikslumas priklauso nuo patirties ir koregavimo
Lakštinio metalo kūgio valcavimo proceso metu gali kilti tokių problemų kaip nuokrypis, slydimas, netaisyklingas apvalumas ir laisva burna.
Operatorius turi turėti didelę patirtį ir valdyti riedėjimo trajektoriją bei kampą palaipsniui koreguodamas.
5) Gatavam produktui reikalingas papildomas apdorojimas
Po valcavimo paprastai reikia atlikti tokius procesus kaip suderinimas, suvirinimas ir korekcija.
Kai kuriuos kūgius reikia apkarpyti arba suformuoti, kad būtų pagerintas tikslumas ir išvaizda.
6) Netolygus įtempių pasiskirstymas
Lakštinio metalo kūgio valcavimo proceso metu abi plokštės pusės veikiamos skirtingų jėgų, todėl medžiaga gali atšokti, deformuotis arba įtrūkti, ypač storose plokštėse arba didelėse kūginėse konstrukcijose.
7) Aukšti įrangos reikalavimai
Rekomenduojama naudoti trijų valcų simetrišką plokščių valcavimo stakles arba keturių valcų plokščių valcavimo stakles su kūginio valcavimo funkcija.
Didelių matmenų arba storų plokščių kūgiams gali prireikti specialios įrangos arba CNC plokščių valcavimo staklių.
3. Trumpas metalinio kūgio valcavimo operacijos etapų aprašymas
Kūginio valcavimo operacijos etapus galima trumpai suskirstyti į šias pagrindines grandis, kurios tinka kūginių cilindrų apdirbimui naudojant trijų arba keturių valcų plokščių valcavimo stakles:
1) Nubraižykite raidos schemą
Pagal tokius parametrus kaip didelis galo skersmuo, mažas galo skersmuo, aukštis ir kt. gatavo kūgio.
Apskaičiuokite generatricės ilgį ir išsivystymo kampą.
Gaukite vėduoklės formos arba trapecijos formos išskleistą lėkštę.
Išskleidžiamam projektui gali būti naudojami CAD brėžiniai arba rankinė geometrija.
2) Medžiagos paruošimas
Iškirpkite metalines plokštes (anglinio plieno, nerūdijančio plieno, aliuminio ir kt.) pagal plėtros diagramos dydį.
Nuvalykite plokštės paviršių nuo šerpetojančių dalių ir laikykite jį lygų bei švarų.
3) Apdorojimas prieš lenkimą
Iš anksto sulenkite abu plokštės galus, kad sumažintumėte tiesios briaunos efektą pirmosios ir paskutinės valcavimo atkarpose.
Tai galima atlikti naudojant plokščių valcavimo stakles arba išankstinio lenkimo įrangą.
4) Plokščių valcavimo staklių reguliavimas
Sureguliuokite plokščių valcavimo staklės volelį taip, kad viena pusė būtų ekscentriškai nesulygiuota ir susidarytų kūgis.
Valdykite nesutapimo amplitudę pagal kūgio kampo dydį.
Įrangai su tam tikromis sąlygomis galima įjungti kūginio valcavimo funkciją.
5) Pradėkite riedėti
Nustatytu būdu siųskite lapą į volelius ir lėtai paleiskite mašiną.
Stebėkite valcavimo procesą realiuoju laiku, kad lakštas nenukryptų nuo krypties ar neslystų.
Tiksliai sureguliuokite viršutinio / apatinio volelio padėtį pagal riedėjimo situaciją.
6) Siūlės jungtis
Po susukimo sureguliuokite abu galus, kad uždarytumėte siūlę.
Patikrinkite kūgio apvalumą ir tarpą tarp jungčių ir atlikite vietinį formavimą.
7) Suvirinimas ir korekcija
Taškinis arba pilnas siūlės suvirinimas.
Nušlifuokite vidinius ir išorinius paviršius ir, jei reikia, pakoreguokite apvalumą.
Esant dideliam tikslumui, galima atlikti ir mechaninį formavimą.
8) Patikrinimas ir vėlesnis apdorojimas
Patikrinkite dydį, apvalumą, kūgį, suvirinimo kokybę ir kt.
Prireikus atlikti rūdžių prevenciją, purškimą arba tolesnį surinkimą.
4. Kaip susukti kūgį?
1) Parengiamasis etapas
– Išvalykite dydžio parametrus
Didelis galo skersmuo (D₁)
Mažasis galo skersmuo (D₂)
Kūgio aukštis (H)
Plokštės storis (t)
– Apskaičiuokite ir nubraižykite išskleidžiamąją diagramą
Išskleidimo diagrama paprastai yra apskritimo sektorius. Vidinis ir išorinis lanko spinduliai bei išskleidimo kampas apskaičiuojami pagal kūgio geometrinį ryšį.
Skaičiavimams atlikti gali būti naudojama CAD programa arba formulės.
2) Įrangos reguliavimas
– Pasirinkite tinkamą lakštinio metalo kūgis valcavimo mašina
Jei plokštė didelė ir stora, rekomenduojama naudoti trijų arba keturių volų plokščių valcavimo stakles, pageidautina su kūginio valcavimo funkcija (pvz., viršutinį volelį galima pakreipti ir reguliuoti).
Jei tai tik mažas kūginis ruošinys, galite nusipirkti įperkama speciali kūgio valcavimo mašina.
– Sureguliuokite ritinėlių išlygiavimą
Tinkamai pastumkite vieną viršutinio arba apatinio volelio pusę, kad susidarytų kampų skirtumas.
Priveržkite vieną pusę ir atpalaiduokite kitą, kad pasiektumėte kūginį riedėjimo efektą.
3) Riedėjimo operacijos žingsniai
– Plokščių pakrovimas
Įdėkite nupjautą sektorių arba trapecijos formos plokštę į plokščių valcavimo staklę.
Įsitikinkite, kad didesnis galas yra tvirtoje pusėje, o mažas galas – laisvoje.
– Pradėkite riedėti
Lėtai užveskite įrangą ir stebėkite plokštės judėjimo trajektoriją.
Realiuoju laiku reguliuokite ekscentriciteto laipsnį, kad užtikrintumėte vienodą kūgį.
Venkite nukrypimų, medžiagų šuolių, slydimo ir kitų problemų.
– Valcavimas partijomis (jei reikia)
Dideliems kūgiams arba storoms plokštėms segmentuotam valcavimui galima taikyti dviejų pakopų arba daugkartinio padavimo tikslinimo metodą.
4) Tolesnis apdorojimas
– Siūlių išlyginimas
Po susukimo patikrinkite abiejų pusių lygiavimą.
Jei yra nesutapimų arba neapvalumas, sureguliuokite naudodami domkratą, plaktuką arba specialias apvalinimo stakles.
– Suvirinimas ir šlifavimas
Taškinis suvirinimas ir siūlių suvirinimas.
Tada šlifuokite, pašalinkite šlaką ir suteikite formą, kad paviršius būtų tvarkingas ir gražus.
– Patikrinkite gatavą produktą
Patikrinkite, ar kūgis, apvalumas ir dydis atitinka standartus.
Jei yra klaida, atitinkamai ją pataisykite arba atsukite.
5. Atsargumo priemonės riedant kūgius
Kūgių valcavimo proceso metu (t. y. ridenant kūgius) reikia imtis kelių pagrindinių atsargumo priemonių, siekiant užtikrinti formavimo kokybę, saugą ir įrangos apsaugą:
1) Tikslus lapo išskleidimas
Išskleidžiamosios diagramos skaičiavimas turi būti tikslus, ypač kampas, spindulys ir generatricės ilgis neturi būti klaidingi.
Išskleidimo schema dažniausiai yra vėduoklės arba trapecijos formos. Klaidos tiesiogiai sukels valcavimo gedimą arba sunkumus susiūvinant.
2) Tinkamas volelių reguliavimas
Riedant kūgius, volelis turi būti ekscentriškai nesulygiuotas, kitaip kūgio negalima išvynioti.
Nesulyginimo kampas turėtų būti sureguliuotas pagal kūgio dydį. Per didelis arba mažas ekscentricitetas sukels prastą riedėjimą.
Plokščių valcavimo staklės su kūginio valcavimo funkcija yra patogiau reguliuoti.
3) Išvenkite nukrypimo riedėjimo metu
Dėl nevienodo abiejų pusių veikimo, lakštas lengvai nukrypsta ridenant kūgius.
Eksploatacijos metu būtina lėtai judėti į priekį ir bet kuriuo metu tiksliai reguliuoti slėgį bei padėtį, kad būtų išlaikyta simetrija.
4) Suderinkite lakšto storį su kūgiu
Kuo storesnis lakštas ir kuo didesnis jo kūgis, tuo sunkiau jį susukti.
Storoms plokštėms su dideliais kūgiais reikia kelis kartus reguliuoti segmentinį valcavimą ir netgi naudoti karštąjį lenkimą bei segmentinį suvirinimą.
5) Išankstinio lenkimo turėtų pakakti
Abu plokštės galai turi būti iš anksto sulenkti, kad sumažėtų tiesiosios briaunos ilgis jungtyje ir būtų lengviau sujungti.
Priešingu atveju kils problemų, tokių kaip prievadų iškraipymas ir sunkumai prisijungiant.
6) Jungties tikslumo kontrolė
Po valcavimo abiejose pusėse gali būti angų ir nelygių kraštų, kuriems apvalinti ir sujungti reikia rankinės arba mechaninės pagalbos.
Laisva sąsaja turės įtakos vėlesniam suvirinimui ir konstrukcijos stiprumui.
7) Suvirinimas turi būti vienodas ir laiku suformuotas
Prieš suvirinimą, padėtis turi būti tiksli, kad būtų išvengta susitraukimo ir deformacijos.
Jei po suvirinimo yra deformacija, reikia atlikti kūgio korekciją ir formavimą.
8) Saugos eksploatavimo specifikacijos
Valcavimo proceso metu griežtai draudžiama liesti rankomis volelio plotą.
Mūvėkite apsaugines pirštines, akinius ir pan., kad plokštė neatšoktų ir neįpjautų.
9) Įrangos pasirinkimas turėtų būti tinkamas
Rekomenduojama naudoti trijų volelių arba keturių volų plokščių valcavimo mašina su kūginio valcavimo funkcija.
Ypač storiems ir dideliems ruošiniams apsvarstykite galimybę naudoti hidraulinę didelio našumo plokščių valcavimo stakles.
10) Negalima ignoruoti gatavo produkto patikrinimo
Po formavimo reikia patikrinti pagrindinius rodiklius, tokius kaip kūgis, apvalumas, jungties prošvaisa ir suvirinimo kokybė.
Produktai su dideliais trūkumais turėtų būti pataisyti arba išmesti.
6. Santrauka ir patarimai
Metalinės plokštės valcavimo į kūgį procesas – tai plokščių valcavimo staklių naudojimas, siekiant susukti vėduoklės arba trapecijos formos plokštę į kūginį cilindrą, kurio vienas galas yra didesnis už kitą. Ši operacija yra sudėtingesnė nei įprastas valcavimas ir reikalauja tinkamų įrangos reguliavimo bei valdymo įgūdžių.
- Plokštės storis: Storas plokštes sunkiau valcuoti ir jas reikia tinkamai išlenkti.
- Kūgio dydis: kuo didesnis kūgis, tuo sunkiau tai padaryti. Rekomenduojama pirmiausia išbandyti trumpą atkarpą.
- Operatoriaus patirtis: kūgio valcavimo operacijai reikalingas kvalifikuotų darbuotojų bendradarbiavimas, o patirtis yra labai svarbi.
- Saugos priemonės: Griežtai draudžiama artintis prie riedučių zonos rankomis ir dėvėti apsaugines priemones




