Почему предприятие по производству листового металла добавило в свой арсенал гибку панелей

Почему предприятие по производству листового металла добавило в свой арсенал гибку панелей

Магазин в Теннесси продолжает менять свою производственную направленность, теперь с новым гибочным инструментом.

Дэн Дэвис
• 18 апреля 2022
• Статья
• Гибка / складывание
• Присоединиться к обсуждению

Компания FlexMet, Франклин, штат Теннесси, рассматривает свой листогибочный станок Prima Power BCe Smart как неотъемлемую часть своих усилий по запуску собственных линеек продукции. Изображения: FLB Media

Взять и начать сначала не относится только к отдельным лицам. Иногда компании тоже нуждаются в перезагрузке.

Джо Бин приобрел участок площадью 65,000 2021 кв. футов. здание во Франклине, штат Теннесси, в начале XNUMX года. Это должно было стать новым домом для FlexMet Inc., его компании по производству прецизионного листового металла.

С 1984 года он работал в компании California Precision Products в Сан-Диего, в основном обслуживая местные аэрокосмические компании. Цех имел возможности лазерной резки с ЧПУ, механической обработки, штамповки, гибки листогибочным прессом и гибки труб в дополнение к порошковому покрытию. Ежемесячно она выпускала от 600 до 700 различных артикулов для различных клиентов, что делало сложный мир ремонтной мастерской еще более сложным.

Кроме того, расположение магазина не облегчало задачу. Калифорния печально известна своими высокими налогами и чрезмерным государственным регулированием, добавляющим накладные расходы, которые ставят под угрозу прибыльность компании. Это также не было идеальным местом для обслуживания потенциальных клиентов на Среднем Западе, Юго-Востоке и Восточном побережье из-за логистических затрат и препятствий.

Перед переездом Бин разработал собственную линейку продуктов – шкафы, предназначенные для обеспечения целостности помещенных в них бюллетеней. (Один продукт, который в настоящее время находится в разработке, — это смарт-выпадающий ящик, который может проверять идентификацию избирателя, чтобы сопоставить ее с бюллетенем для голосования.)

«Я действительно заинтересован в этом, и мы увидели успех продукта. Мы продаем их по всей стране, — сказал Бин.

Ключевой частью способности компании производить шкафы является ее листогибочный станок BCe Smart от Prima Power. Это была одна из первых машин, которую Бин запустил, когда открыл двери своего нового предприятия FlexMet во Франклине.

С FlexMet Бин сказал, что он надеется больше сосредоточиться на своих собственных продуктах, даже несмотря на то, что он продолжает выполнять некоторую работу в магазине с давними клиентами. Следующий запуск продукта будет сосредоточен на кухонных шкафах и компонентах для улицы. Панелегиб также будет играть большую роль в производстве этих деталей.

Вернувшись в Калифорнию, Бин сказал, что его компания имеет восемь листогибочных прессов и панельный станок. Во Франклине у FlexMet всего четыре тормоза и панельогиб.

«Мы узнали о панелегибе, когда хотели автоматизировать цикл формовки в нашем бизнесе. Это было действительно так просто», — сказал Бин. «Это действительно хорошо сработало».

Джо Бин, президент FlexMet, сказал, что его листогибочный станок идеально подходит для его ассортимента продукции и того, как он может автоматизировать цикл формования, что особенно важно, поскольку компания активно борется за производственные кадры в конкурентном Нэшвилле, штат Теннесси, США. рынок.

Вот причины, по которым компания FlexMet приобрела панельогиб, и почему это имеет смысл для компании.

Правильный инструмент для правильных деталей

Панелегибочный станок совсем не похож на листогибочный пресс, да и не должен, потому что он не работает как листогибочный пресс. На листогибочном прессе верхний инструмент, прикрепленный к поршню, опускается в плоскую заготовку, которая находится на матрице, и инструмент вбивает заготовку в матрицу с открытой поверхностью для создания формы. На станке для гибки панелей манипулятор удерживает заготовку на месте, пока пара гибочных лезвий контактирует с материалом, изгибая его вверх и вниз. Лезвия колеблются вокруг одной точки изгиба до тех пор, пока в заготовке не будет достигнут желаемый угол.

Поскольку заготовка сгибается таким образом, для такого станка подходят только определенные типы деталей. Вот почему панели, например те, которые являются частью конструкции шкафа, хорошо подходят для этих устройств. Небольшой внутренний фланец, скажем, 0.25 дюйма, можно довольно легко сделать на панельногибочном станке, при этом лезвие перемещается вверх для создания небольшого изгиба, в то время как заготовка надежно зажимается. Чтобы воспроизвести аналогичные результаты на листогибочном прессе, требуется опытный оператор, который точно знает, где эта заготовка должна задействовать задний упор.

Станок для гибки панелей предназначен для работы в основном с калиброванным материалом. BCe Smart может обрабатывать до 12-ga. стали при изгибе по всей длине окна машины. (Для нержавеющей стали и алюминия при тех же условиях машина может обрабатывать до 15 и 10 ga соответственно.) Бин сказал, что ничего больше 14 ga. обрабатывается на его машине.

Панелегиб имеет максимальную высоту изгиба чуть более 8 дюймов и максимальную длину изгиба 88.50 дюйма. Эти параметры позволяют создавать различные панели, рамы и фасады, сказал Бин.

Панелегибщик не может делать все это, поэтому у FlexMet все еще есть листогибочные прессы. (На самом деле Бин сказал, что собирается добавить новый листогибочный пресс в ближайшие месяцы.)

«Прежде всего, все фланцы должны быть обработаны, чтобы деталь можно было снять с помощью манипулятора. Он будет изгибаться в обоих направлениях, но последний изгиб должен быть направлен вверх», — сказал он. «Кроме того, если у вас есть деталь менее 25 дюймов или около того, просто не имеет смысла ставить ее на этот станок».

Не требует квалифицированных операторов

Бин сказал, что он может научить оператора управлять станком для гибки панелей уже после недели обучения. Это позволяет за короткое время стать ценным сотрудником в цехе и высвобождает более опытный персонал для задач, повышающих ценность обрабатываемых металлических деталей, чего не происходит, когда они наставляют своих менее опытных коллег.

Бин сказал, что почти все задания для станка для гибки панелей программируются в автономном режиме с помощью Master BendCam. Программное обеспечение имеет возможности 3D-моделирования, помогающие исключить ошибки при последовательностях гибки. Из-за этого оператору нужно только взять задание, загрузить деталь и выгрузить деталь, когда она будет выполнена.

Пользовательский интерфейс машины позволяет оператору легко находить и выполнять работу. Миниатюры конечных деталей сопровождают задания, и оператор может легко их идентифицировать и выбрать.

Эти шкафы состоят из панелей и дверей, изготовленных на станке для гибки панелей FlexMet.

Чтобы запустить станок, оператор кладет лист на щеточный стол, а затем запускает работу, что является сигналом для манипулятора задействовать лист и автоматически отцентрировать его для начала цикла гибки. В отличие от оператора листогибочного пресса, который должен точно центрировать деталь относительно заднего упора, манипулятор панельогибочного станка делает это за оператора.

Манипулятор подает лист постепенно по мере выполнения изгибов с одной стороны, а затем вращает лист и аналогичным образом подает его для дальнейшего изгиба. Для асимметричных краев листа или частичных фланцев на одной стороне листа панельогиб имеет вспомогательные лезвия, которые могут перемещаться на место, чтобы приспособиться к нерегулярной работе. Называемый опцией ASP, лезвия возвращаются в исходное положение за пределами области изгиба, когда эти нетипичные формы завершены.

Операторам станков для гибки панелей не нужно ничего знать о настройке инструментов. Это делается автоматически.

Автоматическая смена инструмента сводит к минимуму время между работами. Всего за несколько секунд инструменты, которые удерживают лист на месте, можно быстро удалить или добавить, чтобы создать набор инструментов, соответствующий заготовке, которую планируется разместить на щеточном столе. Бин подсчитал, что для смены инструмента требуется всего 15–20 секунд, что быстрее, чем смена инструмента на полностью автоматизированных листогибочных станках.

«В этом производственном процессе мы можем запускать 10 различных номеров деталей в очень небольшом объеме в течение одного дня, не страдая от эффекта длительного времени наладки», — сказал Бин.

Полегче с операторами

Неудобные детали могут стать проблемой для любого оператора листогибочного пресса, работающего в одиночку. Детали трудно выровнять по заднему упору, а повторяющиеся операции с такими заготовками могут привести к усталости оператора. Бин сказал, что у его компании есть детали размером примерно 30 на 60 дюймов в плоском виде до гибки, и это довольно сложная работа, если они формуются на листогибочном прессе.

Панелегиб выполняет все манипуляции с деталями во время цикла формования. Оператору нужно только загрузить деталь на щеточный стол и расположить ее так, чтобы манипулятор машины мог ее захватить. Боковые секции рабочего стола BCe Smart можно опустить, чтобы оператор мог легче получить доступ к листам во время загрузки или разгрузки.

Приветствуя новый бизнес

Бин сказал, что ему не терпится увидеть, как FlexMet расширяется, создавая собственную продукцию и даже беря на себя заказы по контрактному производству от других крупных производственных компаний на юго-востоке. Такие инструменты, как станок для гибки панелей, позволят участвовать в торгах на эту работу, даже если компания надеется нарастить штат сотрудников.

«Панелегиб очень специфичен в том, что он делает, но он действительно хорош в том, что он делает. Это действительно главное», — сказал он.

FlexMet формирует для себя новое будущее по одной панели за раз.

FlexMet Inc., 104 Southeast Parkway, No. 800, Franklin, TN 37064, 615-721-7888

Руководство для инженеров по гибке листового металла

Гибка с ЧПУ (в сочетании с лазерной резкой) является одним из наиболее недооцененных процессов для производства листового металла как в малых, так и в средних объемах, особенно там, где объемы (от нескольких сотен до нескольких тысяч на партию или более) не оправдывают создание дорогостоящих, сложных для обслуживания штамповочных инструментов или там, где скорость и гибкость производства имеют первостепенное значение. Возможность изготовления деталей различной геометрии без использования инструментов, быстрое выполнение заказов, высокий уровень повторяемости и автоматизации означают, что гибка листового металла является ключевым инструментом в арсенале разработчиков продукции, инженеров и владельцев бизнеса, когда они хотят производить металлические детали. .

Важно понимать возможности гибки листового металла еще на этапе проектирования, поскольку это инструмент, который дает инженерам огромную гибкость для создания самых разнообразных форм и во многих случаях позволяет создавать деталь из одного куска материала. , вместо нескольких частей, соединенных вместе с помощью оборудования или сварки, что снижает общие затраты и обеспечивает повышенную прочность, упрощенную сборку и практически полное отсутствие инструментов.

В этом руководстве будет представлен обзор процесса обработки листового металла, преимущества и недостатки каждого из них, основные проблемы проектирования и выбора материала, а также другая информация. Это руководство в сочетании с другими нашими статьями, посвященными процессам листового металла и гибки, даст вам основу для понимания и обсуждения потребностей вашего продукта с производителями листового металла, такими как мы.

Заказывайте и отслеживайте компоненты из листового металла онлайн через платформу Komaspec для изготовления листового металла по запросу.

Виды гибки листового металла

Существует несколько способов формирования детали. Некоторые из них используются реже, чем другие, но обеспечивают изгиб, которого нельзя достичь с помощью конкурирующих процессов.

Тормозной пресс

Тормозной пресс — это инструмент, который уже много лет используется в традиционных производственных цехах по всему миру. В простейшей форме заготовка формируется между двумя штампами, как показано на изображении ниже.

Рисунок 1: Тормозной пресс для листового металла с ЧПУ (Bystronic Inc.)

Тормозной пресс можно использовать для очень широкого спектра листовых и плитных материалов. От листа 0.5 мм до листа 20 мм и выше. Это связано с гибкостью оснастки и высокой мощностью гидравлического оборудования. Тормозные прессы определяются двумя общими параметрами: тоннами и шириной. Мощность или «тоннаж» тормозного пресса относится к максимальному усилию, которое он может оказать. Толщина материала, тип и радиус изгиба определяют необходимое усилие в тоннах. Ширина относится к максимальной длине изгиба, которую может достичь пресс. Например, типичный тормозной пресс может иметь размеры 100T x 3 м («Гибочные прессы»).

Операцию тормозного пресса можно разделить на два метода работы: воздушная гибка и нижняя гибка.

В первом и более часто используемом методе используется нижний инструмент, имеющий V-образную форму под углом 90°, и верхний инструмент узкой формы с закругленным концом. При гибке пресс толкает верхний инструмент вниз на заданное расстояние, сгибая материал в нижнюю букву «V». «Воздушная» гибка относится к зазору, оставленному над и под материалом на полной глубине гиба.

При гибке днища также используется пуансон и нижняя V-образная матрица, но металл изгибается за счет соединения матрицы и пуансона.

Поскольку материал прижимается к нижней части матрицы, желаемый угол изгиба определяет конкретную используемую матрицу.

Нижний изгиб требует большего давления, создает меньшую пружину и создает более точные углы. Однако для каждого радиуса изгиба потребуется отдельная нижняя матрица.

Чтобы получить полное представление об обоих методах, ознакомьтесь с нашим руководством здесь: Нижний изгиб против воздушного изгиба

Рис. 2. Сгибание в воздухе и на дне (Skill-Lync)

Подвижной

Когда требуется цилиндр или криволинейная деталь, листовой металл или плита могут быть прокатаны до определенной кривизны. Это достигается с помощью машины под названием Roller. Они варьируются в размерах от примерно 3 футов / 1 метр в ширину до более 5 метров. Толщина материала может варьироваться от 1 мм до 50 мм+.

Рисунок 3: Гибочные ролики (Barnshaws)

Наиболее распространенные прокатные машины имеют 3 вала, расположенных, как показано ниже на рисунке 4. Средний или верхний вал перемещается ближе к нижним валкам (в некоторых случаях наоборот), затем материал перемещается через валки по мере их вращения. Эта деформация материала заставляет его сохранять эту форму.

Как и во всех процессах гибки, наблюдается некоторая пружинистость, и деталь, как правило, прокатывается до чуть меньшего радиуса, чем требуется.

Рисунок 4: Гибочные ролики (Barnshaws)

После завершения процесса прокатки нижний ролик можно отрегулировать вниз, чтобы высвободить его, при этом большинство прокатных машин также имеют возможность открыть верхнюю концевую вилку, как показано ниже, для удаления детали. Недостатком может быть то, что перед прокаткой требуется операция предварительного изгиба, чтобы гарантировать, что каждый конец сформированного цилиндра соединяется после прокатки.

Для чего используется гибка листового металла?

Листовой металл обычно относится к использованию материала толщиной менее 3 мм, но лазерная резка и гибка могут быть легко использованы для материалов, превышающих это значение. Гибкость процесса в отношении диапазона материалов, толщины и сложности деталей, которые он может производить, делает его идеальным для изготовления широкого спектра деталей, используемых в любой отрасли: от автомобилей, транспорта, бытовой техники, мебели, промышленного оборудования и многого другого.

Гибка листового металла часто сочетается с механическими креплениями, такими как болты, или более постоянными креплениями, такими как заклепки или сварка. Это дает еще большую гибкость, так как детали разной толщины могут быть прикреплены друг к другу в зависимости от конкретного использования каждой из них. Существует множество других дополнительных операций, таких как нарезание резьбы, снятие фаски, зенкерование, растачивание и т. д., которые могут еще больше повысить гибкость и универсальность компонентов из листового металла. В нашей статье об операциях с добавленной стоимостью для листового металла содержится более подробная информация об этом («Операции с добавленной стоимостью для компонентов из листового металла»).

Во многих случаях, а также с появлением современных станков для резки и гибки с ЧПУ детали можно изготавливать из одного компонента, тогда как ранее требовалась сварка или другие методы соединения.

Рисунок 6: Детали из листового металла («Прецизионное изготовление и сборка листового металла в Китае»)

преимущества

Скорость изготовления – после проектирования и программирования из-за отсутствия инструментов и возможного высокого уровня автоматизации (многие цеха могут работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю с небольшим количеством персонала, контролирующего производство), детали из листового металла могут быть изготовлены очень быстро, что позволяет количества компонентов, которые должны быть изготовлены в относительно короткие сроки.

точность – при правильном проектировании детали из листового металла могут быть чрезвычайно точными, а отверстия, вырезанные лазером, имеют погрешность ±0.1 мм. Здесь наблюдается высокий уровень повторяемости, поскольку запрограммированные лазерные резаки и гибочные станки с ЧПУ с соответствующим программным обеспечением и оборудованием производят с низким уровнем изменчивости.

Меньше постобработки – сварка часто требует нескольких процессов для изготовления детали; часто высокая температура может деформировать материал и требует правки, а сварочные брызги необходимо удалять с помощью длительной и трудоемкой шлифовки и полировки. Ни одна из этих проблем не возникает при изгибе – деталь готова к работе прямо с производства.

Меньший вес – из-за сложности доступных изгибов жесткость и прочность могут быть достигнуты при использовании относительно небольшого количества материала, что также снижает вес детали. Это выгодно на каждом этапе цепочки поставок, включая транспорт.

Низкая стоимость и практически полное отсутствие инструментов – Благодаря достижениям в области технологий резка и гибка с ЧПУ сокращают ручной труд, необходимый для производства деталей, процесс гибки листового металла выиграл от этой технологии больше, чем большинство других, с инструментами, управляемыми с ЧПУ, детали могут изготавливаться менее квалифицированными рабочими. за меньшее время, что приводит к снижению конечной стоимости.

Процессы лазерной резки и гибки листового металла часто устраняют необходимость в специализированных инструментах, поскольку большинство производителей имеют ряд обычных инструментов, которые могут выполнять большинство стандартных гибок. Это означает отсутствие вложений в оснастку и значительно более короткое время выполнения заказа, поскольку нет необходимости ждать, пока будет изготовлена, испытана или отрегулирована сложная оснастка.

Сокращение по частям – Изготовление компонента из одного куска материала вместо нескольких деталей с соединениями сокращает время, потенциальные ошибки, точки отказа и сложность закупок.

Недостатки бонуса без депозита

Как и в любом процессе, у гибки листового металла есть некоторые недостатки, как подробно описано ниже.

Ограничения по толщине – чем толще материал, тем больше радиус изгиба – это практическое правило при гибке листового металла («Проектирование компонентов из листового металла с помощью лазерной резки и гибки листового металла с ЧПУ»), поэтому узкие изгибы обычно выполняются на более тонком листовом металле, а это означает, что некоторые сложные детали ограничены относительно легкими материалами, подходящими для приложений с низкой нагрузкой или без нагрузки. Сгибание чрезмерно толстого материала также может привести к тому, что материал «выпирает» наружу изгиба стойки («Как свойства материала влияют на точность и допуски изгиба воздухом»).

Необходимость постоянной толщины – Поскольку детали изготовлены из одного куска материала, толщина отдельных фланцев не может быть изменена, то есть вся деталь должна иметь одинаковую толщину.

Стоимость изготовления – Гибка листового металла наиболее конкурентоспособна при малых и средних объемах, от 100 до 10 тысяч деталей. Когда объемы увеличиваются еще больше, хотя это может зависеть от геометрии детали и потребностей, штамповка обычно считается более конкурентоспособной по стоимости, поскольку гибка с ЧПУ требует, чтобы компоненты обрабатывались по одному изгибу за раз, в то время как прогрессивная штамповка может иметь более высокую производительность и автоматизация.