Ohýbačka profilů

Základní princip ohýbání hliníkových profilů spočívá v tom, že je profil upnut na obou koncích svěráky a otáčí se kolem ohýbacího nástroje. Působením tahové síly a ohybového momentu dochází k plastické deformaci profilu, který se postupně přizpůsobuje tvaru nástroje, aby byl dosažen požadovaný tvar.

Ohýbané díly se vyznačují relativně velkým poloměrem křivosti, velkým pružným zpětem a změnou křivosti podél osy. Ohýbání hliníkových profilů se široce používá ve výrobních odvětvích leteckého a kosmického průmyslu, automobilového průmyslu, výroby dveří a oken pro budovy a fasádních systémů, stejně jako v průmyslu vysokorychlostních železnic pro výrobu ohnutých dílů, například trupů letadel, vyztužení křídel a rámových konstrukcí, zakřivených rámových konstrukcí domů, zakřivených dveří a oken, fasádních budov, čelních částí vlaků, nosných prvků střešních obrysů a rámových konstrukcí oken atd.

Hliníkové ohnuté profily mají významnou roli v strojírenské výrobě a moderní stavebnictví v mé zemi. S rozšířeným využitím hliníkových ohnutých profilů se postupně zvyšuje počet problémů, které se v průběhu výroby průmyslových hliníkových profilů objevují. Aby byla zajištěna vysoká míra shody dílů a stabilita výrobního procesu, tato studie se zaměřuje především na běžné problémy a související řešení v procesu ohýbání hliníkových profilů.

V procesu ohýbání hliníkových profilů vzniká mnoho problémů, které závažně ovlivňují míru kvalifikace výrobků a výrobní efektivitu. Současně výrobní náklady významně ovlivňují běžný provoz a výrobu podniků. Vzhledem k potřebě industrializace ohýbání hliníkových profilů a s ohledem na současný stav ohýbání hliníkových profilů tato práce efektivně analyzuje běžné problémy vznikající při ohýbání hliníkových profilů a navrhuje několik příslušných opatření ke zlepšení, aby poskytla účinný referenční materiál pro ohýbání hliníkových profilů.

I. Stávající problémy

(1) Odchylka obrysu

Obrys označuje míru shody mezi změněným obrysem profilu po ohnutí a obrysovou šablonou nebo kontrolní formou. Hlavními faktory způsobujícími odchylky obrysu jsou:

① Nesprávný poloměr ohýbacího nástroje;

② Nestabilní vlastnosti materiálu u různých šarží extrudovaných profilů, což vede k nerovnoměrné tvrdosti v místních oblastech každého materiálu;

③ Nadměrná variace ohybového poloměru;

④ Nerovnoměrná plocha průřezu profilu.

(2) Povrchové vady

Povrchové vady zahrnují trhliny, smršťovací vrásky, povrchové prohlubně a boční průvis po ohnutí.

(3) Krut po ohnutí

Příčiny krutu po ohnutí jsou:

1. Nerovnoměrná forma;

2. Nedostatečné napětí;

3. Nedostatečné podložky;

4. Extrémně malý ohybový poloměr;

5. Nedostatečná rovnost samotného zařízení.

(4) Odchylka svislosti

Svislost označuje úhlovou odchylku mezi průřezem profilu kolmým k referenčnímu základu (kolmým k poloměru křivosti formy) a kontrolní plošinou po ohýbání.

(5) Bezpečnost výroby

Bezpečnost je klíčovým faktorem průmyslové výroby. Při ohýbání profilů může dojít k náhodnému lomu nebo k vyskočení profilu směrem ven, což může způsobit poškození zařízení i zranění personálu a vážně ovlivnit rozvoj společnosti.

II. Řešení

(1) Úprava křivosti obrysu formy

Na základě teoretické analýzy a výpočtu míry pružného zpětného prohnutí se prostřednictvím tahových zkoušek získá opravná přibližná hodnota pro úpravu formy, čímž se zajistí, že obrys profilu po ohýbání co nejpřesněji odpovídá šabloně nebo kontrolní formě. S ohledem na nestabilitu profilu lze případně provést mírné přeohnutí pro pozdější korekci.

Při výrobě formy je nutné zohlednit průřezovou plochu profilu a tloušťku jednotlivých částí. U nesymetrické průřezové plochy profilu lze odchylky způsobené nerovnováhou napětí mezi uzavíráním a otevíráním okraje profilu vyrovnat vhodným zvýšením tahové síly během předpínání.

(2) Úprava povrchových vad

Praskliny po ohýbání profilu vznikají nadměrnou tahovou silou nebo problémy s materiálem samotným. Nedostatečné uzavření okraje profilu způsobuje smrštění a vrásčení. Tento problém lze vyřešit výměnou profilu nebo úpravou tahové síly.

Povrchové prohlubniny se vyskytují převážně u dutých profilů. Před ohýbáním těchto profilů je nutné duté ohnuté části naplnit plnivem. Otevřené dutiny lze naplnit deskami z PP, zatímco uzavřené dutiny se obvykle naplňují pískem.

Přizpůsobení vůle formy v souladu s polohou bočních prohnutí a změna materiálu formy může účinně zabránit poškrábání profilu.

(3) Úprava zkroucení po ohybu

Hlavními příčinami zkroucení po ohybu jsou nerovnoměrná forma, nedostatečná tažná síla a nesprávně umístěné podložky. Proto lze k řešení tohoto problému použít odpovídající metody. Kromě toho vyžadují drobné deformace způsobené nestabilitou extrudovaných profilů korekci po dokončení výroby.

(4) Řešení odchylek ve svislosti

Po ohybu jsou odchylky ve svislosti také způsobeny asymetrickými průřezovými plochami a nerovnováhou napětí mezi uzavíracími a otevíracími okraji profilu. Tento problém lze zlepšit úpravou ohýbacího nástroje. Drobné deformace způsobené nestabilitou extrudovaných profilů vyžadují korekci po dokončení výroby.

(5) Bezpečnost výroby

Bezpečnost je hlavním známým prvořadým zájmem v průmyslové výrobě. Proto by měly být během výroby přidané ochranné zařízení na profilový pracovní stůl, měly by být stanoveny odpovídající předpisy a měli by být vyškoleni komplexně způsobilí techničtí obsluhovatelé. Dále je obsluhovatelům přísně zakázáno stát před zařízením během protahování profilu.

III. Závěr

Shrnutí: Při návrhu průřezové plochy profilů vyžadujících ohyb je třeba vypočítat tahovou sílu každého úseku. Při návrhu ohybových nástrojů by měly být u průmyslových hliníkových profilů zohledněny změny pružného zpětného ohýbání (springback) a předdeformace pro korekci po následném zpracování, čímž se minimalizuje pracnost korekčního procesu. V sériové výrobě jsou hlavními požadavky na snížení nákladů snížení pracnosti korekčního procesu a zajištění bezpečnosti výroby. Pokud jsou extrudované profily nestabilní, může dojít k malému množství vad, jako jsou odchylky tvaru profilu, nadměrné zkroucení a nadměrná kolmost. Tyto vady lze později opravit a napravit.