آلة تشكيل قناة الدعامة | المواصفات والعملية والبيانات الرئيسية

ما هو آلة تشكيل لفة القناة تبختر

إن آلة تشكيل قناة الدعامة عبارة عن نظام تشكيل معدني متواصل يعمل على ثني مخزون لفائف الفولاذ المسطحة تدريجيًا إلى شكل قناة دعامة - وهو مكون الإطار الهيكلي ذو القسم المفتوح والمستخدم في جميع أنحاء البناء والتركيبات الكهربائية والميكانيكية والصناعية. تقوم الماكينة بتحويل شريط فولاذي مسطح إلى قسم قناة دعامة نهائي في ممر مضمن واحد، بدءًا من فك اللفائف وحتى التشكيل والتثقيب والقطع، بمعدلات إنتاج تتراوح عادةً من 10 إلى 40 مترًا في الدقيقة اعتمادًا على التكوين وتعقيد الملف الشخصي.

تعد قناة Strut - التي تُباع أيضًا تحت أسماء تجارية مثل Unistrut وSuperstrut وAtkore - واحدة من أكبر الملفات الشخصية المشكلة باللفائف في صناعة أجهزة البناء. يتم إنتاج المقطع العرضي المميز على شكل حرف C أو U مع شفاه مقلوبة إلى الداخل وسلسلة متواصلة من الثقوب المشقوقة مقاس 9/16 بوصة (14.3 مم) على طول النسيج وفقًا لمعايير الأبعاد بما في ذلك NEMA FG-1 وASTM A1011 وما يعادلها دوليًا. يمكن لآلة تشكيل اللف المخصصة المُحسّنة لهذا الملف إنتاج هذه الهندسة بتفاوتات تبلغ ± 0.3 مم على عرض الويب و± 0.5 درجة على زاوية الشفة عبر عملية الإنتاج الكاملة.

إن عملية تشكيل اللف مناسبة بطبيعتها لإنتاج قناة الدعامة لأن هندسة الملف الشخصي - المقطع العرضي المتسق، ونسبة الطول إلى العرض العالية، ومتطلبات التثقيب المضمن - تعين مباشرة نقاط قوة تشكيل اللف: الإنتاجية العالية، واتساق الأبعاد عبر دورات الإنتاج الطويلة، والقدرة على دمج العمليات الثانوية مثل التثقيب والنقش المضمن دون معالجة إضافية.

مكونات خط الماكينة ووظائفها

إن خط التشكيل الكامل لقناة الدعامة عبارة عن سلسلة متكاملة من المحطات، كل منها تؤدي عملية محددة حيث يتحرك الشريط بشكل مستمر من الدخول إلى الخروج. يعد فهم دور كل محطة أمرًا ضروريًا لتقييم مواصفات الخط واستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتخطيط تخطيط منشأة الإنتاج.

جهاز فك اللفافة وجهاز فرد الشعر

يحمل جهاز التفكيك ملف الفولاذ الخام - عادة 1000-5000 كجم - على شياق ويتحكم في شد الدفع أثناء تغذية الشريط في الخط. تعتبر شياق التمدد الهيدروليكية قياسية في الخطوط الحديثة، مما يسمح بالتغيير السريع بين الأقطار الداخلية المختلفة للملف. يتبع جهاز التمليس جهاز التفكيك بسلسلة من اللفات الأوفست (عادةً 7-11 لفة) التي تعمل على تسطيح مجموعة الملف - الانحناء الطبيعي الذي يحافظ عليه الشريط من اللف - قبل أن يدخل إلى قسم التشكيل. مجموعة الملفات المتبقية التي لم يتم تصحيحها بواسطة جهاز تمليس الشعر ستنتج قناة نهائية تنحني على طولها بدلاً من الجري بشكل مستقيم.

الصحافة قبل لكمة

يتم ثقب الثقوب المشقوقة في شبكة القناة الدعامية قبل تشكيل الملف الشخصي، وليس بعده - وهو تكوين يسمى التثقيب المسبق. يعد ثقب المخزون المسطح أبسط بكثير وأكثر دقة من ثقب القسم القيصري المشكل، حيث يتم تقييد وصول الأداة إلى الويب بواسطة الشفاه المشكلة. مكبس التثقيب المسبق عبارة عن مكبس ميكانيكي يعمل بمحرك مؤازر أو يعمل بالكامة مع مجموعة قوالب تم تكوينها للفتحات القياسية 9/16 بوصة × 1-1/8 بوصة (14.3 × 28.6 مم) عند الدرجة المحددة (عادةً 1-7/8 بوصة أو 47.6 مم من المركز إلى المركز للدعامة القياسية). تعد دقة خطوة الثقب أمرًا بالغ الأهمية - سيؤدي خطأ الملعب التراكمي الذي ينمو على طول الملف إلى إنتاج قنوات لا تتم محاذاة فتحاتها عند تجميع القنوات من دفعات إنتاج مختلفة معًا في الموقع.

مطحنة تشكيل لفة

تعتبر مطحنة التشكيل جوهر الخط - وهي عبارة عن سلسلة من محطات أدوات اللف العلوية والسفلية المقترنة المثبتة في إطار صلب، وكل منها تعمل على ثني الشريط بشكل تدريجي بالقرب من الشكل النهائي. يتطلب الشكل القياسي لقناة الدعامة 12-18 محطة تشكيل، ويعتمد العدد على سمك المادة، وشدة زاوية الانحناء، وجودة السطح المطلوبة. يتم تصنيع لفات كل محطة بدقة لزاوية تشكيل محددة، وتم تصميم المحطات كتسلسل تقدمي: تقوم المحطات المبكرة بعمل انحناءات لطيفة؛ تغلق المحطات اللاحقة الشفاه وتحدد الشكل الهندسي النهائي. قطر اللفة، مادة اللفة (عادةً ما تكون أداة فولاذية D2 أو H13، مقوية إلى 58-62 HRC)، وتشطيب سطح اللفة تحدد بشكل مباشر دقة الأبعاد وجودة سطح القناة النهائية.

قطع الصحافة

عند مخرج مطحنة التشكيل، تقوم مكبس القطع الطائر بفصل القسم المشكل المستمر إلى أطوال فردية. ينتقل قالب القطع مع الشريط أثناء شوط القطع - مع الحفاظ على التزامن مع سرعة خط الإنتاج - ثم يعود إلى موضع البداية للقطع التالي. تلغي هذه الحركة الطائرة الحاجة إلى إيقاف الخط لكل عملية قطع، مما يتيح إنتاجًا مستمرًا وعالي السرعة. تبلغ أطوال قنوات الدعامة القياسية 3 أمتار (10 أقدام) و6 أمتار (20 قدمًا)، مع التحكم في طول القطع عن طريق قياس الطول القائم على التشفير وتحديد المواقع المؤازرة بدقة تصل إلى ±1 مم عبر عملية الإنتاج.

جدول التشغيل ونظام التراص

تخرج الأطوال المقطوعة إلى طاولة نفاد - ناقل أسطواني يدعم القناة أثناء تباطؤها من سرعة الخط. تقوم أنظمة التراص الآلية بعد ذلك بتجميع أطوال القطع في عبوات معدودة للتعامل مع المصب والربط والإرسال. في الخطوط كبيرة الحجم التي تنتج 10,000 متر لكل نوبة عمل، يؤدي التجميع الآلي مع التجميع الآلي أو الميكانيكي إلى تقليل تكلفة العمالة بشكل كبير وأضرار المناولة الناتجة عن التجميع اليدوي لأقسام القنوات الطويلة والثقيلة.

مدخلات المواد: درجات الصلب والسماكات والطلاءات

يجب تحديد آلة تشكيل لفة قناة الدعامة وإعدادها لنطاق المواد التي ستقوم بمعالجتها. تؤثر خصائص المواد بشكل مباشر على تصميم أدوات اللف، ومتطلبات قوة التشكيل، وبدل الزنبرك الخلفي، وهندسة أدوات التثقيب اللازمة لإنتاج ثقوب نظيفة.

يتم إنتاج قناة الدعامة القياسية من لفائف الصلب المجلفن بالغمس الساخن (HDGI) أو الفولاذ المدلفن على البارد (CRS) وفقًا لمعيار ASTM A1011 أو ما يعادله، بسماكة 1.5 ملم، 2.0 ملم، و 2.5 ملم (حوالي 16 و14 و12 مقياسًا) للقناة الهيكلية للخدمة الخفيفة والقياسية والثقيلة على التوالي. الملف المجلفن مسبقًا هو مادة الإدخال الأكثر شيوعًا في الأسواق التي تتطلب مقاومة للتآكل، مما يسمح باستخدام القناة النهائية دون طلاء إضافي. تتم معالجة الفولاذ المجلفن كهربائيًا والفولاذ المقاوم للصدأ (304 و316L) والألومنيوم (6061-T6) والفولاذ المخلل والمزيت المدرفل على الساخن (HRPO) على نفس نوع الماكينة باستخدام الأدوات المناسبة وتعديلات المعلمات.

إن قوة خضوع المادة لها تأثير مباشر على الارتداد المرن الذي يحدث بعد الانحناء. الفولاذ عالي القوة (قوة الإنتاجية أعلى من 350 ميجا باسكال) يرتد أكثر من الفولاذ الطري بعد كل محطة تشكيل، مما يتطلب أدوات اللف للانحناء بزاوية تعويضية. إن خط قناة دعامة تم إعداده من الفولاذ الطري بقدرة 250 ميجا باسكال سوف ينتج قنوات ذات شفاه مفتوحة ومنحنية سفلية إذا تم استخدامه مع فولاذ عالي القوة بقدرة 550 ميجا باسكال دون إعادة تعويض هندسة الأدوات. تعد أنظمة الأدوات سريعة التغيير التي تسمح بتعديل بكرات التشكيل أو تبديلها لدرجات مواد مختلفة دون التفكيك الكامل ميزة إنتاجية مهمة في الخطوط التي تعالج مواصفات مواد متعددة.

متغيرات الملف الشخصي وتغيير الأدوات

يشتمل سوق القناة الدعامية على نطاق أوسع من متغيرات الملفات الشخصية مقارنة بالقسم القيصري القياسي الفردي. تحتاج منشأة الإنتاج التي تخدم قطاعات سوق متعددة إلى خط قادر على إنتاج هذه المتغيرات، إما من خلال تغيير الأدوات أو من خلال تكوين خط مخصص متعدد الأشكال.

تشمل عائلات ملفات تعريف قناة الدعامة الشائعة ما يلي:

• قناة C القياسية (نسيج 41 × 41 مم، مفرد) — الشكل الأكثر إنتاجًا على نطاق واسع؛ يستخدم للدعم العام، والتعليق، وتطبيقات التثبيت في الإنشاءات الميكانيكية والكهربائية والسباكة
• قناة العودة إلى الوراء (مزدوج 41 × 82 مم) - قناتان قياسيتان ملحومتان أو ملففتتان كقسم واحد لتطبيقات الأحمال الأعلى؛ تنتج بعض الخطوط هذا كملف جانبي فردي ملحوم بدلاً من مقطعين فرديين ملحومين
• قناة الساق العميقة (41 × 62 مم، 41 × 82 مم) - شبكة أطول لزيادة صلابة الانحناء؛ تستخدم في هياكل تركيب الطاقة الشمسية وتطبيقات دعم الأنابيب الصناعية
• قناة ويب نصف فتحة ومتينة - أنواع مختلفة بأنماط ثقب مختلفة أو بدون ثقوب على الإطلاق، يتم إنتاجها على نفس خط التشكيل عن طريق تبديل إدراجات القالب المثقوبة
• ملف تعريف ضحل / دعامة Z-purlin - أنواع ذات أقسام أخف لدعم حوامل الكابلات وإطارات الإضاءة، يتم إنتاجها عادةً من مادة أرق (1.0-1.2 مم)

يعد وقت تغيير الأدوات مقياسًا تشغيليًا رئيسيًا للخطوط متعددة الأشكال. يستغرق التغيير التقليدي - إزالة جميع محطات التشكيل وإعادة تركيبها - من 4 إلى 8 ساعات على خط قناة دعامة نموذجي. أنظمة الأدوات سريعة التغيير باستخدام مجموعات الأسطوانات المثبتة على الكاسيت قم بتقليل ذلك إلى 45-90 دقيقة، مما يؤدي إلى تحسين الجدوى الاقتصادية لعمليات الإنتاج القصيرة بشكل كبير وتمكين إنتاج ملفات تعريف متعددة حسب الطلب من استثمار في خط واحد.

مواصفات الماكينة الرئيسية التي يجب تقييمها

عند تحديد أو مقارنة آلات تشكيل قناة الدعامة، تحدد المعلمات التالية القدرة الإنتاجية للآلة، وجودة الإخراج، والتكلفة الإجمالية للملكية:

يستحق اختيار نظام القيادة اهتمامًا خاصًا. تستخدم خطوط القنوات القديمة علبة تروس أحادية المحرك ونظام قيادة متسلسل ينقل الطاقة إلى جميع محطات اللف من محرك مركزي واحد. إنه قوي ميكانيكيًا ومنخفض التكلفة ولكنه لا يوفر تحكمًا مستقلاً في السرعة لكل محطة. خطوط التيار المتردد الحديثة التي تعمل بمحرك مؤازر استخدم محركات مؤازرة فردية لكل محطة أو لكل مجموعة محطة، مما يتيح مزامنة دقيقة للسرعة، والتسارع والتباطؤ السريع لقطع الطيران، وردود الفعل التشخيصية من كل محرك أقراص مما يسهل الصيانة التنبؤية. عادةً ما يتم استرداد علاوة محرك المؤازرة على نظام سلسلة علبة التروس في غضون 12 إلى 24 شهرًا من خلال تقليل الخردة، والتغيير الأسرع، وتقليل وقت توقف الصيانة على الخطوط كبيرة الحجم.

التثبيت والتشغيل وإعداد الإنتاج

يتطلب خط تشكيل قناة الدعامة تخطيطًا دقيقًا للتركيب لضمان توافق أداء الإنتاج مع مواصفات الماكينة. يتم في كثير من الأحيان التقليل من أهمية العوامل التالية في تخطيط المشروع وهي أسباب شائعة لتأخير التشغيل أو انخفاض جودة المخرجات بعد التثبيت.

الأساس والمحاذاة. يجب تركيب إطار مطحنة التشكيل على أرضية خرسانية صلبة ومستوية - عادةً ما تكون بلاطة معززة بسمك 150-200 مم كحد أدنى - ومحاذاة في حدود 0.1 مم/م على طول المحور الطولي للخط. يؤدي عدم المحاذاة بين مكبس التثقيب المسبق، وطاحونة التشكيل، ومكبس القطع إلى حدوث مشكلات في تتبع الشريط والتي تظهر كقناة ملتوية أو محدبة وتآكل متسارع للحافة على بكرات التشكيل. يوصى بشدة بإجراء فحص محاذاة بالليزر بعد التثبيت وبعد أي تسوية للأساس خلال أول 3 إلى 6 أشهر من التشغيل.

زاوية دخول الشريط وإعداد الدليل. يجب أن يدخل الشريط إلى محطة التشكيل الأولى بالارتفاع الصحيح والموضع الجانبي. توفر معظم الشركات المصنعة دليل دخول مع ضبط جانبي ورأسي لهذا الغرض. يجب أن يكون مخرج مكبس التثقيب المسبق في محاذاة دقيقة مع مدخل مطحنة التشكيل - أي إزاحة رأسية أو جانبية تخلق ذراع رافعة تولد حملًا جانبيًا على بكرات محطة التشكيل الأولى وتقدم حدبة شريطية.

فحص المادة الأولى ومعايرة الملف الشخصي. بعد الإعداد الأولي باستخدام درجة مادة جديدة أو أدوات التشكيل الجانبي، يجب قياس أول 5-10 أمتار من الإنتاج مقابل رسم التشكيل الجانبي عند مقاطع عرضية متعددة على طول الطول. يجب التحقق من عرض الويب وطول الشفة وزاوية الشفة والارتفاع الإجمالي والاستقامة (القوس والحدبة وفقًا لمعيار ASTM A568 أو ما يعادله) قبل التصريح بالإنتاج الكامل. تعد التعديلات على فجوات التدحرج ومواضع التدحرج الجانبي في هذه المرحلة أمرًا طبيعيًا ومتوقعًا؛ يؤدي توثيق معلمات الإعداد النهائية إلى إنشاء خط أساس قابل للتكرار لتغييرات الملف المستقبلية.

نظام التشحيم. يؤدي تشكيل الفولاذ المجلفن إلى توليد احتكاك في مناطق تلامس لفة التشكيل التي ترتدي الأدوات ويمكن أن تشوه طلاء الزنك على القناة النهائية. تستخدم معظم خطوط القنوات الدعامية نظام إعادة تدوير رذاذ الزيت أو نظام التشحيم بالفيضانات في محطات التشكيل، مع ترشيح مواد التشحيم وإعادة تدويرها. يجب أن يكون اختيار مواد التشحيم - عادة زيت تشكيل خفيف أو مركب تشكيل مانع للصدأ - مطابقًا لمتطلبات معالجة السطح بعد التشكيل؛ يجب أن تكون بقايا الزيت الموجودة على سطح القناة متوافقة مع أي طلاء نهائي أو طلاء مسحوق أو عمليات جلفنة أخرى سيطبقها العميل.