Cơm. 1. Trong chu trình lăn của hệ thống cấp liệu cuộn dọc, cạnh đầu “uốn cong” trước các cuộn uốn. Sau đó, mép sau mới cắt sẽ được trượt qua mép trước, định vị và hàn để tạo thành lớp vỏ cuộn.
Bất kỳ ai làm việc trong ngành chế tạo kim loại đều có thể quen thuộc với các máy cán, cho dù đó là máy nghiền pre-nip, máy nghiền ba cuộn hai nip, máy nghiền tịnh tiến hình học ba cuộn hay máy nghiền bốn cuộn. Mỗi loại đều có những hạn chế và ưu điểm nhưng chúng có một điểm chung: chúng cuộn các tấm, tấm ở vị trí nằm ngang.
Một phương pháp ít được biết đến hơn là cuộn theo hướng dọc. Giống như các phương pháp khác, cuộn dọc có những hạn chế và lợi ích riêng. Những điểm mạnh này hầu như luôn giải quyết được ít nhất một trong hai vấn đề. Một trong số đó là tác dụng của trọng lực lên phôi trong quá trình cán, thứ hai là do quá trình xử lý vật liệu kém hiệu quả. Những cải tiến có thể vừa cải thiện quy trình làm việc vừa tăng khả năng cạnh tranh của nhà sản xuất.
Công nghệ cán dọc không phải là mới. Nguồn gốc của nó có thể bắt nguồn từ một số hệ thống tùy chỉnh được tạo ra vào những năm 1970. Đến những năm 1990, một số nhà chế tạo máy đã cung cấp máy cán đứng như một dòng sản phẩm tiêu chuẩn. Công nghệ này đã được nhiều ngành công nghiệp khác nhau áp dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực chế tạo xe tăng.
Các thùng và thùng chứa thông thường thường được sản xuất theo chiều dọc bao gồm những loại được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, sữa, rượu, sản xuất bia và dược phẩm; bể chứa dầu API; bể nước hàn phục vụ nông nghiệp hoặc chứa nước. Cuộn dọc làm giảm đáng kể việc xử lý vật liệu, thường mang lại chất lượng uốn tốt hơn và xử lý hiệu quả hơn bước lắp ráp, căn chỉnh và hàn tiếp theo.
Một ưu điểm khác được thể hiện ở chỗ khả năng lưu trữ của vật liệu bị hạn chế. Việc lưu trữ tấm hoặc tấm theo chiều dọc đòi hỏi ít không gian hơn so với việc lưu trữ tấm hoặc tấm trên bề mặt phẳng.
Hãy xem xét một cửa hàng trong đó thân xe tăng có đường kính lớn (hoặc “các lớp”) được cuộn trên các cuộn nằm ngang. Sau khi cán, người vận hành thực hiện hàn điểm, hạ thấp khung bên và mở rộng vỏ cán. Vì lớp vỏ mỏng bị võng xuống dưới trọng lượng của chính nó nên nó phải được gia cố bằng các chất làm cứng hoặc chất ổn định hoặc xoay sang vị trí thẳng đứng.
Khối lượng công việc lớn như vậy—đưa ván từ cuộn ngang sang cuộn ngang chỉ để tháo chúng ra sau khi cuộn và nghiêng để xếp chồng—có thể tạo ra đủ loại vấn đề trong sản xuất. Nhờ cuộn dọc, cửa hàng loại bỏ tất cả quá trình xử lý trung gian. Các tấm hoặc bảng được nạp theo chiều dọc và cuộn lại, cố định, sau đó nâng lên theo chiều dọc cho thao tác tiếp theo. Khi nâng lên, thân thùng không chịu được trọng lực nên không bị uốn cong dưới sức nặng của chính nó.
Một số hiện tượng lăn dọc xảy ra trên các máy bốn cuộn, đặc biệt đối với các thùng chứa nhỏ hơn (thường có đường kính dưới 8 feet) sẽ được vận chuyển xuôi dòng và xử lý theo chiều dọc. Hệ thống 4 cuộn cho phép cuộn lại để loại bỏ các mặt phẳng không uốn cong (nơi các cuộn bám vào tấm), điều này dễ nhận thấy hơn trên các lõi có đường kính nhỏ.
Trong hầu hết các trường hợp, việc lăn thùng theo chiều dọc được thực hiện trên máy ba trục có hình học kẹp kép, được nạp từ các tấm kim loại hoặc trực tiếp từ cuộn dây (phương pháp này đang trở nên phổ biến hơn). Trong các thiết lập này, người vận hành sử dụng thước đo bán kính hoặc mẫu để đo bán kính của hàng rào. Họ điều chỉnh các con lăn uốn khi chạm vào mép trên của màng và sau đó điều chỉnh lại khi màng tiếp tục nạp. Khi suốt chỉ tiếp tục đi vào phần bên trong được quấn chặt của nó, độ đàn hồi của vật liệu tăng lên và người vận hành di chuyển suốt chỉ để bù lại sự uốn cong nhiều hơn.
Độ đàn hồi phụ thuộc vào tính chất của vật liệu và loại cuộn dây. Đường kính trong (ID) của cuộn dây rất quan trọng. Những thứ khác đều bằng nhau, cuộn dây là 20 inch. ID được quấn chặt hơn và có độ nảy cao hơn so với cuộn dây cùng loại có kích thước lên tới 26 inch. NHẬN DẠNG.
Hình 2. Cuộn dọc đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều quá trình lắp đặt bể chứa. Khi sử dụng cần cẩu, quá trình này thường bắt đầu từ tầng trên cùng và đi xuống. Chú ý đường may dọc duy nhất ở lớp trên cùng.
Tuy nhiên, lưu ý rằng cán trong máng đứng rất khác với cán tấm dày trên cuộn ngang. Trong trường hợp thứ hai, người vận hành làm việc chăm chỉ để đảm bảo rằng các cạnh của tấm khớp chính xác khi kết thúc chu trình cán. Các tấm dày được cán thành đường kính hẹp khó có thể gia công lại được.
Khi tạo hình vỏ hộp bằng các cuộn dọc được cuộn, người vận hành không thể đưa các cạnh lại với nhau khi kết thúc chu trình cán vì tất nhiên, tấm được lấy trực tiếp từ cuộn. Trong quá trình cán, tấm giấy có mép trước nhưng sẽ không có mép sau cho đến khi được cắt khỏi cuộn. Trong trường hợp của các hệ thống này, cuộn được cuộn thành một vòng tròn đầy đủ trước khi cuộn thực sự bị uốn và sau đó được cắt sau khi hoàn thành (xem Hình 1). Sau đó, mép sau mới cắt sẽ được trượt qua mép trước, định vị và sau đó được hàn để tạo thành một lớp vỏ cuộn.
Việc uốn trước và cuộn lại trong hầu hết các máy cán không hiệu quả, có nghĩa là chúng thường bị đứt ở mép đầu và mép sau (tương tự như các tấm phẳng không uốn trong máy cán không cuộn). Những bộ phận này thường được tái chế. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp coi phế liệu là một cái giá nhỏ phải trả cho tất cả hiệu quả xử lý vật liệu mà con lăn đứng mang lại cho họ.
Tuy nhiên, một số doanh nghiệp muốn tận dụng tối đa nguyên liệu họ có nên họ lựa chọn hệ thống san phẳng con lăn tích hợp. Chúng tương tự như máy ép tóc bốn cuộn trên dây chuyền xử lý cuộn, chỉ bị lộn ngược. Các cấu hình phổ biến bao gồm máy ép tóc 7 cuộn và 12 cuộn sử dụng kết hợp các cuộn cuốn, ép tóc và uốn. Máy làm thẳng không chỉ giảm thiểu tình trạng rơi ra của từng ống bọc bị lỗi mà còn tăng tính linh hoạt của hệ thống, tức là hệ thống có thể tạo ra không chỉ các bộ phận cán mà còn cả tấm.
Kỹ thuật san phẳng không thể tái tạo kết quả của hệ thống san lấp mặt bằng thường được sử dụng trong các trung tâm dịch vụ, nhưng nó có thể tạo ra vật liệu đủ phẳng để cắt bằng tia laser hoặc plasma. Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất có thể sử dụng cuộn dây cho cả việc cán dọc và rạch.
Hãy tưởng tượng rằng một người vận hành đang cán vỏ cho một phần của hộp nhận được lệnh đưa kim loại thô đến bàn cắt plasma. Sau khi cuộn các thùng lại và gửi chúng xuống hạ lưu, anh ấy đã thiết lập hệ thống để các máy làm thẳng không được đưa trực tiếp vào các luống gió thẳng đứng. Thay vào đó, máy san phẳng cấp vật liệu phẳng có thể cắt theo chiều dài, tạo ra tấm cắt plasma.
Sau khi cắt một loạt phôi, người vận hành sẽ cấu hình lại hệ thống để tiếp tục cuộn ống. Và bởi vì nó cuộn vật liệu theo chiều ngang nên sự biến đổi của vật liệu (bao gồm các mức độ đàn hồi khác nhau) không phải là vấn đề.
Trong hầu hết các lĩnh vực sản xuất công nghiệp và kết cấu, các nhà sản xuất đang tìm cách tăng số tầng nhà xưởng để đơn giản hóa việc chế tạo và lắp ráp tại chỗ. Tuy nhiên, quy tắc này không áp dụng khi sản xuất bể chứa lớn và các kết cấu lớn tương tự, chủ yếu là do công việc đó liên quan đến những khó khăn đáng kinh ngạc trong việc xử lý vật liệu.
Dải dọc dạng cuộn được sử dụng tại chỗ giúp đơn giản hóa việc xử lý vật liệu và tối ưu hóa toàn bộ quy trình chế tạo bồn chứa (xem hình 2). Việc vận chuyển các cuộn kim loại đến nơi làm việc sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc cuộn một loạt các cấu hình khổng lồ trong xưởng. Ngoài ra, cán tại chỗ có nghĩa là ngay cả những bồn chứa có đường kính lớn nhất cũng có thể được sản xuất chỉ bằng một mối hàn dọc.
Việc có bộ cân bằng tại chỗ mang lại sự linh hoạt hơn cho hoạt động của trang web. Đây là lựa chọn phổ biến để chế tạo bồn chứa tại chỗ, trong đó chức năng bổ sung cho phép nhà sản xuất sử dụng cuộn thẳng để chế tạo sàn bồn hoặc đáy bồn tại chỗ, loại bỏ việc vận chuyển giữa cửa hàng và công trường.
Cơm. 3. Một số cuộn đứng được tích hợp vào hệ thống sản xuất bồn tại chỗ. Kích nâng khóa học đã cuộn trước đó lên mà không cần dùng cần trục.
Một số hoạt động tại chỗ tích hợp các dải thẳng đứng vào một hệ thống lớn hơn, bao gồm các bộ phận cắt và hàn kết hợp với các kích độc đáo, loại bỏ sự cần thiết của cần cẩu tại chỗ (xem Hình 3).
Toàn bộ hồ chứa được xây dựng từ trên xuống dưới, nhưng quá trình này bắt đầu lại từ đầu. Đây là cách hoạt động: Cuộn hoặc tấm được đưa qua các con lăn thẳng đứng chỉ cách thành bể một vài inch. Sau đó, bức tường được đưa vào các thanh dẫn hướng để mang tấm vải đi xung quanh toàn bộ chu vi của bể. Quá trình cuộn dọc dừng lại, các đầu bị cắt bỏ, đâm thủng và hàn một đường dọc duy nhất. Sau đó các phần tử của xương sườn được hàn vào vỏ. Tiếp theo, kích nâng vỏ đã cuộn lên. Lặp lại quy trình cho chiếc bánh tiếp theo bên dưới.
Các mối hàn theo chu vi được thực hiện giữa hai phần cán, sau đó mái bể được chế tạo tại chỗ – mặc dù cấu trúc vẫn nằm sát mặt đất nhưng chỉ có hai lớp vỏ trên cùng được chế tạo. Sau khi mái nhà hoàn tất, các kích nâng toàn bộ cấu trúc lên để chuẩn bị cho lớp vỏ tiếp theo và quá trình này tiếp tục - tất cả đều không cần cần trục.
Khi hoạt động đạt đến mức thấp nhất, các tấm sẽ phát huy tác dụng. Một số nhà sản xuất xe tăng dã chiến sử dụng các tấm dày từ 3/8 đến 1 inch và trong một số trường hợp thậm chí còn nặng hơn. Tất nhiên, các tấm không được cung cấp ở dạng cuộn và bị giới hạn về chiều dài, vì vậy những phần dưới này sẽ có một số mối hàn dọc nối các phần của tấm cán. Trong mọi trường hợp, bằng cách sử dụng máy dọc tại chỗ, các tấm có thể được dỡ xuống một lần và lăn tại chỗ để sử dụng trực tiếp trong việc xây dựng bể chứa.
Hệ thống kết cấu bể này là một ví dụ về hiệu quả xử lý vật liệu đạt được (ít nhất một phần) bằng cách lăn theo chiều dọc. Tất nhiên, giống như bất kỳ phương pháp nào khác, cuộn dọc không phù hợp với mọi ứng dụng. Khả năng ứng dụng của nó phụ thuộc vào hiệu quả xử lý mà nó tạo ra.
Giả sử nhà sản xuất lắp đặt một dải dọc không cấp liệu cho nhiều ứng dụng khác nhau, hầu hết trong số đó là các vỏ có đường kính nhỏ cần uốn trước (uốn các cạnh đầu và cuối của phôi để giảm thiểu các bề mặt phẳng không uốn cong). Về mặt lý thuyết, những công việc này có thể thực hiện được trên các cuộn dọc, nhưng việc uốn trước theo hướng thẳng đứng khó khăn hơn nhiều. Trong hầu hết các trường hợp, việc cán theo chiều dọc với số lượng lớn, đòi hỏi phải uốn trước, là không hiệu quả.
Ngoài vấn đề xử lý vật liệu, các nhà sản xuất còn tích hợp tính năng cuộn dọc để tránh trọng lực (một lần nữa, để tránh làm cong các lớp vỏ lớn không được hỗ trợ). Tuy nhiên, nếu thao tác chỉ bao gồm việc cuộn một tấm đủ chắc để giữ nguyên hình dạng của nó trong toàn bộ quá trình cán thì việc cuộn tấm đó theo chiều dọc chẳng ích gì.
Ngoài ra, các công việc không đối xứng (hình bầu dục và các hình dạng bất thường khác) thường được hình thành tốt nhất trên các đường nằm ngang, với sự hỗ trợ phía trên nếu muốn. Trong những trường hợp này, các giá đỡ không chỉ ngăn chặn độ võng do trọng lực mà còn dẫn hướng phôi trong chu trình cán và giúp duy trì hình dạng không đối xứng của phôi. Sự phức tạp của việc thao tác công việc như vậy theo chiều dọc có thể phủ nhận tất cả lợi ích của việc cuộn dọc.
Ý tưởng tương tự cũng áp dụng cho việc lăn hình nón. Nón quay dựa vào ma sát giữa các con lăn và chênh lệch áp suất từ đầu này đến đầu kia của con lăn. Cuộn hình nón theo chiều dọc và trọng lực sẽ tăng thêm độ phức tạp. Có thể có những trường hợp ngoại lệ, nhưng đối với mọi ý định và mục đích, hình nón cuộn theo chiều dọc là không thực tế.
Việc sử dụng máy ba cuộn có dạng hình học tịnh tiến ở vị trí thẳng đứng cũng thường không thực tế. Trong những máy này, hai cuộn dưới cùng di chuyển sang hai bên theo một trong hai hướng, trong khi cuộn trên cùng có thể điều chỉnh lên xuống. Những điều chỉnh này cho phép máy uốn cong các hình dạng phức tạp và cuộn vật liệu có độ dày khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, những lợi ích này không tăng lên khi cuộn dọc.
Khi chọn cuộn giấy, điều quan trọng là phải tiến hành nghiên cứu cẩn thận, kỹ lưỡng và tính đến mục đích sử dụng sản xuất của máy. Các đường dọc có nhiều chức năng hạn chế hơn các đường ngang truyền thống, nhưng mang lại những lợi thế chính khi ứng dụng phù hợp.
Máy cán tấm đứng thường có nhiều tính năng thiết kế, hiệu suất và thiết kế cơ bản hơn máy cán tấm ngang. Ngoài ra, các cuộn thường quá lớn đối với ứng dụng, loại bỏ nhu cầu bao gồm núm vặn (và hiệu ứng thùng hoặc đồng hồ cát xảy ra trong phôi khi núm vặn không được điều chỉnh phù hợp cho công việc đang thực hiện). Khi được sử dụng kết hợp với bộ tháo cuộn, chúng tạo thành vật liệu mỏng cho toàn bộ bể chứa xưởng, thường có đường kính lên tới 21'6". Lớp trên cùng của bể lắp đặt tại hiện trường có đường kính lớn hơn nhiều có thể chỉ có một mối hàn thẳng đứng thay vì ba tấm trở lên.
Một lần nữa, ưu điểm lớn nhất của việc lăn theo chiều dọc là trong trường hợp bể hoặc thùng chứa cần được dựng thẳng đứng do tác động của trọng lực lên các vật liệu mỏng hơn (ví dụ lên đến 1/4 inch hoặc 5/16 inch). Sản xuất theo chiều ngang sẽ yêu cầu sử dụng các vòng gia cố hoặc các vòng ổn định để cố định hình dạng tròn của các bộ phận cán.
Ưu điểm thực sự của con lăn đứng nằm ở hiệu quả xử lý vật liệu. Bạn càng ít thao tác với cơ thể thì cơ thể càng ít bị hư hỏng và phải làm lại. Hãy xem xét nhu cầu cao về bồn chứa bằng thép không gỉ trong ngành dược phẩm, ngành đang bận rộn hơn bao giờ hết. Việc xử lý thô bạo có thể dẫn đến các vấn đề về thẩm mỹ hoặc tệ hơn là làm hỏng lớp thụ động và làm nhiễm bẩn sản phẩm. Cuộn dọc hoạt động song song với hệ thống cắt, hàn và hoàn thiện để giảm nguy cơ thao tác và nhiễm bẩn. Khi điều này xảy ra, các nhà sản xuất có thể được hưởng lợi từ nó.
FABRICATOR là tạp chí chế tạo và tạo hình thép hàng đầu Bắc Mỹ. Tạp chí xuất bản các tin tức, bài viết kỹ thuật và câu chuyện thành công giúp các nhà sản xuất thực hiện công việc của mình hiệu quả hơn. FABRICATOR đã hoạt động trong ngành từ năm 1970.
Hiện đã có quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào FABRICATOR, giúp bạn dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Hiện đã có quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào The Tube & Pipe Journal, giúp bạn dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Hiện đã có toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số The Fabricator en Español, giúp bạn dễ dàng truy cập vào các tài nguyên có giá trị trong ngành.
Jordan Yost, người sáng lập và chủ sở hữu của Precision Tube Laser ở Las Vegas, tham gia cùng chúng tôi để nói về…
Thời gian đăng: May-07-2023