Introduction générale de la machine de formage de rouleaux

Ensemble de rouleaux de cluster

Processus

Le profilage est, parmi les procédés de fabrication, l’un des plus simples. Cela commence généralement par une grande bobine de tôle, entre 1 pouce (2,5 cm) et 20 pouces (51 cm). de largeur et 0,004 pouces (0,10 mm) et 0,125 pouces (3,2 mm) d'épaisseur, supportés sur un dérouleur. La bande est alimentée à travers un guide d'entrée pour aligner correctement le matériau lorsqu'il passe à travers les rouleaux du broyeur, chaque ensemble de rouleaux formant un coude jusqu'à ce que le matériau atteigne la forme souhaitée. Les ensembles de rouleaux sont généralement montés les uns sur les autres sur une paire d'arbres parallèles horizontaux soutenus par un ou plusieurs supports. Des rouleaux latéraux et des rouleaux groupés peuvent également être utilisés pour offrir une plus grande précision et flexibilité et pour limiter les contraintes sur le matériau. Les bandes façonnées peuvent être coupées à longueur devant un laminoir, entre les laminoirs ou à la fin de la ligne de formage.

Possibilités géométriques

Les possibilités géométriques peuvent être très larges et même inclure des formes fermées à condition que la section transversale soit uniforme. Les épaisseurs de tôle typiques vont de 0,004 pouces (0,10 mm) à 0,125 pouces (3,2 mm), mais elles peuvent dépasser cela. La longueur n'est pratiquement pas affectée par le processus de roulage. Les largeurs des pièces ne sont généralement pas inférieures à 1 pouce (2,5 cm), mais elles peuvent dépasser 20 pouces (51 cm). La principale limitation est la profondeur du profil, qui est généralement limitée à moins de 4 pouces (10 cm) et rarement supérieure à 6 pouces (15 cm) en raison des contraintes imposées par le roulement et des différentiels de vitesse de surface qui augmentent avec la profondeur.

Les tolérances peuvent généralement être maintenues à ±0,015 pouces (0,38 mm) pour la largeur de la forme transversale et à ±0,060 pouces (1,5 mm) pour sa profondeur. [3]

Taux de production

La cadence de production dépend fortement de l'épaisseur du matériau et du rayon de courbure ; il est cependant également affecté par le nombre de stations ou d'étapes requises. Pour des rayons de courbure de 50 fois l'épaisseur du matériau d'un acier à faible teneur en carbone de 0,7 pouces (18 mm) d'épaisseur, cela peut aller de 85 pieds par minute (26 m/min) sur huit stations à 55 pieds par minute (17 m/min) sur 12 stations ou 50 pieds par minute (15 m/min) sur 22 stations.

Le temps nécessaire à un produit pour prendre forme peut être représenté par une fonction simple : t = (L n⋅d) / V, où L est la longueur de la pièce en cours de formation, n est le nombre de cages de formage, d est la distance entre les cages et V est la vitesse de la bande à travers les rouleaux.

En général, les lignes de profilage peuvent fonctionner de 5 à 500 pieds par minute (1,5 à 152,4 m/min) ou plus, selon l'application. Dans certains cas, le facteur limitant réside dans les applications de poinçonnage ou de coupure.

Autres considérations

Lorsqu'il s'agit de fabrication, les éléments à prendre en compte sont, par exemple, la lubrification, l'effet du processus sur les propriétés des matériaux, le coût et bien sûr la sécurité.

La lubrification constitue une barrière essentielle entre les matrices et la surface de la pièce à usiner. Cela contribue à réduire l’usure des outils et permet aux choses d’avancer plus rapidement. Ce tableau présente les différents types de lubrifiants, leur application et les métaux idéaux sur lesquels les utiliser.

Les effets du processus sur les propriétés du matériau sont minimes.[ clarification nécessaire ] Les propriétés physiques et chimiques ne changent pratiquement pas, mais le processus peut provoquer un écrouissage, micro-fissures , ou un amincissement au niveau des courbures lorsque l'on discute des propriétés mécaniques du matériau.

Le coût du profilage est relativement faible. Lors du calcul du coût du processus, des éléments tels que le temps de configuration, les coûts de l'équipement et des outils, le temps de chargement/déchargement, le taux de main-d'œuvre directe, les frais généraux et l'amortissement de l'équipement et de l'outillage doivent être pris en compte.

La sécurité est également un petit problème avec ce processus. Les principaux dangers à prendre en compte sont la manipulation de pièces en mouvement (jusqu'à 800 pieds par minute (240 m/min)), de rouleaux à haute pression ou de bords métalliques tranchants et cisaillés