Раскройте потенциал автоматизированной формовки концов труб

Jul 02, 2023

Многопозиционная машина для формования концов завершает свой цикл, формируя закрытый валик на конце медной трубки.

Представьте себе поток создания ценности, в котором трубы режут и сгибают. На другом участке завода обрабатываются кольца и другие механически обработанные детали, которые затем отправляются на сборку для пайки или иной установки на концы труб. Теперь представьте тот же поток создания ценности, на этот раз с формированием конечной точки. В этом случае формовка концов не только расширяет или уменьшает диаметры концов трубы, но также создает различные другие формы, от сложных канавок до буртиков, имитирующих кольца, которые ранее были припаяны на место.

В сфере производства труб и трубопроводов формовка концов постепенно развивалась, а технология производства вводила в процесс два уровня автоматизации. Во-первых, операции могут сочетать несколько этапов прецизионного формирования концов в одном рабочем диапазоне — по сути, установка «сделано в одном». Во-вторых, такое сложное формование концов было интегрировано с другими процессами изготовления труб и трубопроводов, такими как резка и гибка.

Большинство применений, связанных с таким автоматизированным формованием концов, приходится на производство высокоточных труб (обычно из меди, алюминия или нержавеющей стали) в таких отраслях, как автомобилестроение и отопление, вентиляция и кондиционирование. Здесь формование концов исключает механические соединения, предназначенные для обеспечения герметичного соединения для потока воздуха или жидкости. Такие трубки обычно имеют внешний диаметр 1,5 дюйма или меньше.

Некоторые из самых современных автоматизированных ячеек начинаются с трубки малого диаметра, поставляемой в бухте. Сначала он проходит через правильную машину, после чего разрезается на нужную длину. После этого робот или механическое устройство транспортирует заготовку на формовку и гибку концов. Последовательность действий зависит от требований применения, включая расстояние между изгибом и самой конечной формой. Иногда робот может переносить одну заготовку от формовки концов к гибке и обратно к формовке концов, если для применения требуется труба с концевыми формами на обоих концах.

Повышение производительности таких ячеек зависит от количества производственных этапов, которые могут включать в себя некоторые высокотехнологичные системы формования концов труб. В некоторых системах трубы проходят через восемь станций формирования концов. Разработка такой установки начинается с понимания того, на что способна современная обработка концов.

Прецизионные инструменты для формирования концов бывают нескольких разновидностей. Пуансоны, «жесткий инструмент» для формирования конца трубы, уменьшают или расширяют конец трубы до желаемого диаметра. Вращающиеся инструменты могут снимать фаску или торцевать трубу, чтобы обеспечить поверхность без заусенцев и стабильный процесс. Другие вращающиеся инструменты выполняют процесс прокатки для создания канавок, зазубрин и других геометрических фигур (см. Рисунок 1).

Последовательность формирования концов может начинаться со снятия фаски, что обеспечивает чистую поверхность и постоянную длину выступа между зажимом и концом трубы. Затем пуансон выполняет процесс отбортовки (см. Рисунок 2), расширяя и сжимая трубку, заставляя излишки материала образовывать кольцо вокруг наружного диаметра (НД). В зависимости от геометрии другие пуансоны могут иметь зазубрины на наружном диаметре трубки (которые могут помочь закрепить шланги на трубке). Вращающийся инструмент может нарезать канавку на части внешнего диаметра, а затем инструмент, нарезающий резьбу на поверхности.

Точная последовательность используемых инструментов и процессов зависит от приложения. А при наличии до восьми станций в рабочем диапазоне машины для формовки концов последовательность может быть весьма обширной. Например, серия ударов постепенно формирует буртик на конце трубки: один плунжер расширяет конец трубки, а затем еще два сжимают конец, образуя буртик. Выполнение операции в три этапа во многих случаях позволяет получить шов более высокого качества, а многостанционные системы формования концов делают такие последовательные операции возможными.

Программа формирования концов обеспечивает последовательность операций для достижения оптимальной точности и повторяемости. Новейшие полностью электрические машины для формовки концов могут точно контролировать положение инструментов. Но, помимо снятия фасок и нарезания резьбы, большинство этапов обработки торцевой обработки представляют собой именно формовку. Как металлические формы могут различаться в зависимости от типа и качества материала.