Ngôn ngữ 
Quá trình uốn là một hoạt động tạo hình kim loại tác dụng lực có kiểm soát lên phôi cho đến khi nó biến dạng dẻo xung quanh khuôn, trục gá hoặc con lăn, thay đổi hình dạng mà không cần cắt bỏ vật liệu. Câu trả lời ngắn gọn là: uốn cong có hiệu quả vì kim loại có vùng đàn hồi và vùng nhựa, và mỗi lần uốn cong thành công đều phụ thuộc vào việc đẩy vật liệu vượt quá giới hạn đàn hồi vừa đủ xa để nó giữ được hình dạng mới sau khi loại bỏ tải, được gọi là đàn hồi. Máy uốn lò xo là mục đích thiết bị được chế tạo để kiểm soát quá trình chuyển đổi chính xác đó cho lò xo cuộn, lò xo xoắn và dạng dây, sử dụng các công cụ quay, chốt và trục điều khiển bằng CNC để lặp lại cùng một thao tác uốn hàng nghìn lần mà hầu như không có biến thể. Phần còn lại của bài viết này trình bày chi tiết quá trình đó thực sự diễn ra như thế nào tại xưởng, điều gì phân biệt một máy uốn lò xo tốt với một máy tầm thường và cách giữ các góc uốn nhất quán trong toàn bộ quá trình sản xuất.
Uốn không phải là một hành động đơn lẻ. Đó là một chuỗi các sự kiện cơ học xảy ra trong tích tắc và việc hiểu rõ từng giai đoạn sẽ giải thích tại sao một số khúc cua bị nứt, một số khúc cua lùi lại quá xa và một số khúc cua luôn giữ được một góc hoàn hảo.
Khi lực lần đầu tiên tác dụng lên dây hoặc tấm, vật liệu sẽ giãn ra hoặc nén trong phạm vi đàn hồi của nó. Nếu tải được loại bỏ tại thời điểm này, kim loại sẽ hoàn toàn trở lại hình dạng ban đầu. Chưa có sự uốn cong vĩnh viễn nào xảy ra.
Khi lực tăng vượt quá điểm uốn, sợi bên ngoài của chỗ uốn sẽ giãn ra vĩnh viễn trong khi sợi bên trong bị nén lại. Đây là thời điểm thực tế quá trình uốn tạo ra hình dạng lâu dài và trục trung hòa, đường bên trong vật liệu không giãn cũng không nén, dịch chuyển nhẹ về phía bán kính bên trong khi chỗ uốn cong bị siết chặt.
Khi dụng cụ giải phóng vật liệu, năng lượng đàn hồi được lưu trữ sẽ làm cho phần uốn cong hơi giãn về hình dạng ban đầu. Máy uốn lò xo bù đắp điều này bằng cách uốn quá mức tính toán, thường từ 2 đến 8 độ tùy thuộc vào đường kính dây, độ bền kéo và điều kiện xử lý nhiệt.
| Chất liệu | Độ bền kéo điển hình | Mùa xuân trung bình |
|---|---|---|
| Thép lò xo carbon cao | 1900 đến 2200 MPa | 5 đến 8 độ |
| Thép không gỉ 302 hoặc 304 | 1300 đến 1600 MPa | 3 đến 6 độ |
| Dây nhạc ASTM A228 | 2200 đến 2500 MPa | 6 đến 9 độ |
| Đồng phốt pho | 700 đến 900 MPa | 2 đến 4 độ |
Máy uốn lò xo CNC hiện đại phá vỡ một chu trình uốn đơn thành một chuỗi có thể lặp lại. Mỗi bước được lập trình dưới dạng chuyển động của trục và bộ điều khiển đồng bộ hóa việc cấp dây, xoay và gắn dao để toàn bộ chu trình hoàn thành trong chưa đầy một giây đối với các dạng đơn giản.
Không phải mọi hoạt động uốn đều sử dụng cùng một thiết bị hoặc vật lý giống nhau. Hiểu được vị trí phù hợp của máy uốn lò xo so với máy uốn kim loại tấm giúp người mua tránh đặt nhầm dụng cụ cho công việc.
Nhấn phanh uốn tạo thành tấm hoặc tấm phẳng giữa chày và khuôn, tạo ra một đường uốn cong duy nhất trên mỗi hành trình. Nó phù hợp với các tấm, giá đỡ và vỏ hơn là dạng dây hoặc thanh tròn.
Uốn cuộn đưa vật liệu qua ba hoặc bốn con lăn để tạo ra các đường cong có bán kính lớn, thường được sử dụng cho các hình trụ, bể chứa và các phần cong kết cấu thay vì hình học có độ chính xác chặt chẽ.
Xoay ống kẹp uốn hoặc ống dựa vào khuôn bán kính cố định và xoay nó xung quanh khuôn đó, tạo ra các đường uốn bán kính chặt chẽ với độ mỏng thành tối thiểu, được sử dụng rộng rãi trong chế tạo ống xả ô tô và lồng cuộn.
Máy uốn lò xo, đôi khi được gọi là máy tạo dây CNC, xử lý phôi dây tròn mỏng hơn ở tốc độ chu kỳ cao, tạo ra lò xo xoắn, móc lò xo nén, vòng lò xo kéo dài và dạng dây tùy chỉnh với nhiều lần uốn trên mỗi bộ phận thay vì một lần uốn thẳng dài.
Cuộn dây quấn dây xoắn quanh trục gá để tạo thành thân của lò xo nén hoặc kéo dài và nó thường được kết hợp với uốn trên cùng một máy khi bộ phận hoàn thiện cần cả thân cuộn và móc hoặc chân cuối hình thành. Trên máy cuộn và uốn kết hợp, cùng một hệ thống cấp dây và làm thẳng dây phục vụ cả hai chức năng, với một công cụ bước riêng biệt điều khiển góc xoắn trong giai đoạn cuộn dây trước khi đầu uốn tiếp quản để tạo thành các đầu.
Bốn máy trượt bổ sung thêm các công cụ tạo hình ngang tiếp cận dây từ nhiều hướng, hữu ích cho các bộ phận kết hợp uốn, cuộn và làm phẳng trong một chu trình duy nhất. Những máy này nằm ở mức cao nhất về độ phức tạp trong việc tạo dây và thường chỉ chứng minh chi phí của chúng đối với các bộ phận có hình học phức tạp không thể sản xuất được trên máy uốn lò xo hai trục hoặc bốn trục tiêu chuẩn.
Các bảng thông số kỹ thuật từ các nhà sản xuất khác nhau không phải lúc nào cũng được trình bày theo cùng một cách, do đó, sẽ giúp biết chính xác những con số nào thực sự dự đoán hiệu suất trong thế giới thực thay vì chỉ so sánh các tuyên bố tiêu đề.
| Đặc điểm kỹ thuật | Phạm vi điển hình | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Phạm vi đường kính dây | 0,1 đến 8 mm | Đặt dòng sản phẩm nào máy có thể chạy mà không cần trang bị lại toàn bộ đường dẫn nguồn cấp dữ liệu |
| Số trục được điều khiển | 4 đến 12 | Xác định có bao nhiêu hướng uốn và trạm công cụ có thể hoạt động trong một lần |
| Tốc độ nạp tối đa | 200 đến 600 mét mỗi phút | Trực tiếp giới hạn các phần lý thuyết mỗi phút cho hình học đơn giản |
| Tốc độ quay đầu uốn cong | 300 đến 1000 độ mỗi giây | Ảnh hưởng đến thời gian chu kỳ trên các bộ phận có nhiều chỗ uốn nhỏ thay vì một chỗ uốn lớn |
| Bộ nhớ hoặc lưu trữ chương trình | 50 đến 500 chương trình được lưu trữ | Thích hợp cho các cửa hàng có nhiều số bộ phận khác nhau và thường xuyên thay đổi |
| Lặp lại độ chính xác định vị | 0,01 đến 0,05 mm | Dự đoán mức độ dung sai kích thước mà máy có thể duy trì trong thời gian dài |
Người mua đánh giá một máy uốn lò xo cho một dòng bộ phận cụ thể nên yêu cầu chạy mẫu trên lô dây của chính họ bất cứ khi nào có thể. Các thông số kỹ thuật được công bố mô tả trần lý thuyết của máy, nhưng hiệu suất thực tế luôn phụ thuộc vào sự tương tác giữa máy, hợp kim cụ thể, nhiệt độ và bộ cuộn dây của dây đang chạy và dụng cụ được chọn cho công việc đó.
Độ chính xác của bất kỳ máy uốn lò xo nào đều phụ thuộc vào năm hệ thống con hoạt động phối hợp chứ không phải bất kỳ bộ phận nào. Liên kết yếu ở bất kỳ khu vực nào trong số này sẽ xuất hiện ngay lập tức khi góc uốn không nhất quán hoặc bộ phận bị loại bỏ.
Cùng một chương trình uốn tạo ra các kết quả khác nhau trên các vật liệu dây khác nhau, bởi vì quá trình uốn bị chi phối nhiều bởi luyện kim cũng như hình dạng máy. Việc chọn vật liệu phù hợp cho ứng dụng và hiểu cách vật liệu đó hoạt động dưới đầu uốn sẽ ngăn ngừa phần lớn các vấn đề sản xuất trước khi chúng bắt đầu.
Thép lò xo carbon cao mang lại tỷ lệ cường độ trên chi phí cao nhất trong số các vật liệu dây lò xo thông thường và là lựa chọn mặc định cho lò xo xoắn, nén và kéo dài cho mục đích chung. Nó đòi hỏi lực uốn cao hơn và độ hồi phục lớn hơn so với các hợp kim mềm hơn và nó thường được hưởng lợi từ việc xử lý nhiệt giảm căng thẳng sau khi tạo hình để ổn định hình dạng hoàn thiện.
Dây thép không gỉ, phổ biến nhất là loại 302 hoặc 304, có độ bền nhất định để chống ăn mòn và được chọn cho các bộ phận tiếp xúc với môi trường ẩm, hóa chất hoặc tiếp xúc với thực phẩm. Nó hoạt động cứng lại nhanh hơn thép carbon trong quá trình tạo hình, do đó, trình tự uốn bao gồm nhiều lần uốn bán kính chặt chẽ ở cùng một vị trí cần phải được lập trình cẩn thận để tránh bị nứt.
Dây nhạc, còn được gọi là dây đàn piano, là thép cacbon cao được kéo với dung sai đường kính rất chặt và độ bền kéo rất cao, khiến nó trở thành vật liệu được lựa chọn cho các lò xo có độ chính xác nhỏ, nơi lực đầu ra ổn định quan trọng hơn kích thước thô. Độ bền cao của nó có nghĩa là máy uốn lò xo phải áp dụng bù uốn cong nhiều hơn để đạt được các góc mục tiêu.
Đồng photphor và đồng berili được chọn khi cần tính dẫn điện cùng với các đặc tính của lò xo, phổ biến ở các lò xo tiếp xúc điện tử và kẹp đầu nối. Những vật liệu này mềm hơn hợp kim thép, uốn cong ở lực thấp hơn và ít đàn hồi hơn, điều này thường khiến chúng dễ dàng giữ chặt dung sai chặt hơn nhưng dễ bị biến dạng vĩnh viễn dưới tải trọng kéo dài nếu bị ứng suất quá mức.
Lập trình đã chuyển từ dạy thủ công các phương pháp sang quy trình làm việc được điều khiển bằng CAD và lớp phần mềm hiện đóng vai trò lớn trong hiệu quả sản xuất giống như chính phần cứng cơ khí.
Phương pháp lập trình lâu đời nhất bao gồm người vận hành bước qua từng chuyển động của trục trên bảng điều khiển máy, lưu từng vị trí khi được xác nhận là chính xác. Phương pháp này hoạt động đối với các bộ phận đơn giản nhưng trở nên chậm và dễ xảy ra lỗi khi số lần uốn tăng lên.
Phần mềm máy uốn lò xo hiện đại chấp nhận bản vẽ 2D hoặc 3D của bộ phận hoàn thiện và tự động tính toán chuyển động của trục, trình tự uốn và thời gian chu kỳ ước tính trước khi chương trình chạm vào máy vật lý. Điều này cho phép các nhóm kỹ thuật xác thực nhu cầu thiết kế và ước tính công cụ mà không tốn thời gian sản xuất.
Các gói lập trình nâng cao mô phỏng trình tự uốn đầy đủ trong phần mềm, gắn cờ bất kỳ điểm nào mà hình dạng dây, dụng cụ hoặc đầu uốn sẽ va chạm với nhau trước khi chương trình chạy trên máy thực tế. Bước này đã giảm đáng kể thiệt hại về dụng cụ và loại bỏ thời gian thiết lập so với xác minh hoàn toàn thủ công.
Các cửa hàng sử dụng tổ hợp sản phẩm cao được hưởng lợi từ thư viện chương trình có thể tìm kiếm, vì chương trình chấn đã được xác thực trước đó có thể được gọi lại trong vài giây thay vì lập trình lại từ đầu, cắt giảm thời gian chuyển đổi từ vài giờ xuống còn vài phút cho các đơn hàng lặp lại.
Để thực hiện quy trình cụ thể, đây là cách uốn chân lò xo xoắn điển hình chạy từ dây thô đến bộ phận hoàn thiện trên máy uốn lò xo CNC.
Người vận hành hoặc lập trình viên nhập chiều dài chân, góc uốn, chiều dài thân cuộn dây và đường kính dây vào giao diện CNC, thông qua nhập thủ công hoặc nhập CAD.
Đường kính chốt uốn chính xác được chọn để phù hợp với đường kính bên trong của lò xo, vì chốt điều chỉnh bán kính của thân cuộn và bất kỳ chân hình thành nào.
Máy quay vòng ở tốc độ giảm mà không cắt bỏ các bộ phận để người vận hành có thể xác nhận đường chạy dao xóa tất cả các đồ gá trước khi bắt đầu tốc độ sản xuất tối đa.
Phần hoàn thiện đầu tiên được đo dựa trên dung sai bản vẽ, thường là cộng hoặc trừ 2 độ đối với góc chân và cộng hoặc trừ 0,1 mm đối với chiều dài chân, trước khi tiếp tục chạy.
Sau khi được phê duyệt, máy uốn lò xo chạy liên tục, thường tạo ra 60 đến 200 chi tiết mỗi phút tùy thuộc vào đường kính dây và độ phức tạp hình học.
| Loại máy | Độ lặp lại | Tập phù hợp nhất |
|---|---|---|
| Đồ gá uốn thủ công | phụ thuộc vào nhà điều hành | Nguyên mẫu hoặc dưới 50 chiếc |
| Máy uốn bán tự động | Trung bình, kiểm soát dụng cụ | Lô nhỏ, 50 đến 5000 miếng |
| Máy uốn lò xo CNC | Cao, điều khiển theo chương trình | Sản xuất trên 5000 chiếc |
Người mua nên chọn loại máy phù hợp với khối lượng đặt hàng thực tế thay vì tự động chọn tùy chọn cao cấp nhất. Máy uốn lò xo CNC chỉ tự thanh toán khi tiết kiệm được thời gian chuyển đổi và giảm tỷ lệ loại bỏ bù đắp chi phí trả trước cao hơn , điều này thường xảy ra ở khoảng từ 3000 đến 8000 chiếc cho mỗi số bộ phận tùy thuộc vào độ phức tạp của bộ phận.
Nứt xảy ra khi bán kính uốn cong quá chặt so với đường kính dây hoặc khi vật liệu đã trở nên cứng lại sau quá trình tạo hình trước đó. Việc tăng bán kính uốn cong hoặc ủ vật liệu trước khi uốn sẽ giải quyết được hầu hết các vấn đề về nứt.
Độ lệch góc trong quá trình sản xuất thường gây ra hiện tượng mòn chốt uốn, trượt con lăn cấp liệu hoặc thay đổi nhiệt độ trong xưởng ảnh hưởng nhẹ đến độ cứng của vật liệu trong ca làm việc.
Vết sẹo trên bề mặt xuất hiện khi các rãnh dẫn hướng hoặc chốt uốn có bề mặt thô ráp hoặc tích tụ các mảnh vụn, đó là lý do tại sao việc vệ sinh dụng cụ định kỳ là một phần của quá trình bảo trì máy uốn lò xo tiêu chuẩn.
Các bộ phận uốn cong phức tạp có thể bị xoắn nếu hỗ trợ dẫn hướng dây không đủ trong quá trình uốn cong, do đó, thiết kế đồ gá phù hợp và chiều dài dẫn hướng phù hợp gần điểm uốn sẽ ngăn ngừa khuyết tật này.
Một số bộ phận đầu tiên sau khi khởi động nguội đôi khi có các góc hơi khác so với phần còn lại của quá trình chạy, vì nhiệt độ dụng cụ và khung máy vẫn chưa ổn định. Chạy một chu trình khởi động ngắn trước khi kiểm tra sản phẩm đầu tiên sẽ làm giảm đáng kể hiệu ứng này.
Dây được giao từ các lô sản xuất khác nhau, thậm chí có cùng thông số kỹ thuật danh nghĩa, có thể mang bộ cuộn dây và ứng suất dư từ quá trình kéo hơi khác nhau một chút. Các cửa hàng chứng nhận lại chương trình uốn cong bất cứ khi nào lô dây mới đến sẽ nắm bắt được biến thể này trước khi nó đến tay khách hàng.
Danh mục máy uốn lò xo đã chuyển hướng đáng chú ý sang thiết bị thông minh hơn, được kết nối nhiều hơn qua các thế hệ sản phẩm gần đây và một số xu hướng hiện nay phổ biến khi mua máy mới thay vì nâng cấp tùy chọn.
Các bộ phận dây và lò xo định hình được sản xuất thông qua quy trình uốn chính xác xuất hiện trong nhiều ngành công nghiệp, thường ở những bộ phận không bao giờ được chú ý cho đến khi chúng bị hỏng.
Một máy uốn lò xo đã sản xuất ra các bộ phận nằm trong giới hạn cho phép vào ngày đầu tiên sẽ không thể duy trì được tình trạng đó nếu không có thói quen bảo trì. Các cửa hàng theo dõi độ mòn của dụng cụ theo lịch trình thay vì chờ sản phẩm bị loại bỏ xuất hiện đều báo cáo ít bộ phận bị loại bỏ hơn.
| thành phần | Khoảng thời gian kiểm tra | Dấu hiệu mòn điển hình |
|---|---|---|
| Uốn cong ghim và bút lông | Cứ sau 50000 chu kỳ | Bán kính làm phẳng hoặc ghi điểm |
| Con lăn làm thẳng | Cứ sau 100000 chu kỳ | Bề mặt có rãnh hoặc rỗ |
| Con lăn thức ăn | Cứ sau 75000 chu kỳ | Kết cấu trượt hoặc giảm độ bám |
| Lưỡi cắt | Cứ sau 30000 chu kỳ | Hình thành gờ ở đầu cắt |
Đường chạy qua mặt cắt ngang của dây hoặc tấm uốn mà vật liệu không bị kéo căng cũng như không bị nén trong quá trình uốn.
Độ cong còn sót lại trong dây do được quấn trên ống cuộn, phải được loại bỏ bằng các con lăn làm thẳng trước khi có thể thực hiện uốn cong chính xác.
Góc bổ sung mà máy uốn lò xo cộng thêm ngoài góc mục tiêu để tính đến độ đàn hồi sau khi dụng cụ nhả dây.
Một chốt hoặc thanh cố định xung quanh dây được cuộn hoặc uốn cong để xác định đường kính bên trong của chi tiết đã hoàn thiện.
Một ống quay hoặc ống bọc trên đầu uốn mang bộ dẫn hướng dây và chốt uốn thông qua vòng quay được lập trình của nó.
Sự tăng dần về độ cứng và giảm độ dẻo của kim loại khi nó bị biến dạng nhiều lần, điều này có thể dẫn đến nứt nếu dây bị uốn quá nhiều lần ở cùng một vị trí.
Một thao tác thứ cấp, đôi khi được thực hiện trên cùng một máy uốn lò xo, nén hoặc làm lệch một lò xo đã hoàn thiện vượt quá phạm vi làm việc của nó một chút để ổn định chiều dài hoặc góc tự do cuối cùng của nó.
Uốn là một loại tạo hình cụ thể thay đổi hình dạng dọc theo một đường hoặc trục xác định bằng cách sử dụng chày, con lăn hoặc chốt, trong khi tạo hình là loại rộng hơn bao gồm các hoạt động vẽ, dập và đúc.
Tỷ lệ lò xo hồi phục bằng cường độ chảy của vật liệu chia cho mô đun đàn hồi của nó, do đó, các vật liệu có độ bền cao hơn như dây nhạc đàn hồi trở lại nhiều hơn so với các hợp kim mềm hơn như đồng phốt-pho ở cùng một góc uốn.
Hướng dẫn bắt đầu phổ biến là bán kính uốn cong tối thiểu bằng một đến hai lần đường kính dây đối với hầu hết các loại thép lò xo, mặc dù thép cứng hơn có thể yêu cầu bán kính lớn hơn để tránh nứt.
Nhiều máy uốn lò xo CNC được cấu hình đặc biệt cho dây tròn, nhưng máy tạo dây và dải phẳng tồn tại như một loại có liên quan nhưng khác biệt với công cụ dẫn hướng và con lăn khác nhau.
Máy uốn lò xo CNC được bảo trì tốt thường có dung sai góc cộng hoặc trừ 1 đến 2 độ và dung sai chiều dài cộng hoặc trừ 0,1 mm trên đường kính dây tiêu chuẩn.
Có, dây mỏng hơn thường cho phép tốc độ tiến dao và tốc độ uốn nhanh hơn, trong khi dây dày hơn hoặc có độ bền cao hơn yêu cầu uốn chậm hơn, được kiểm soát nhiều hơn để tránh ứng suất dụng cụ và mài mòn sớm.
Các bộ phận đơn giản có thể chỉ cần một hoặc hai lần uốn, trong khi các dạng dây phức tạp được sản xuất trên máy đa trục có thể bao gồm mười lăm thao tác uốn, cuộn và cắt riêng lẻ trở lên trong một chu kỳ liên tục.
Không phải lúc nào cũng vậy, nhưng nhiều bộ phận dây có hàm lượng carbon cao và dây nhạc được hưởng lợi từ quá trình nung giảm ứng suất ở nhiệt độ thấp sau khi tạo hình, giúp giảm ứng suất dư và cải thiện độ ổn định kích thước mà không làm thay đổi đáng kể độ cứng.
Sự mất đi độ chính xác hầu như luôn bắt nguồn từ sự hao mòn dụng cụ, trượt con lăn cấp liệu hoặc phản ứng ngược tích lũy trong cơ cấu truyền động, tất cả đều được giải quyết thông qua các khoảng thời gian bảo trì theo lịch trình được mô tả trước đó trong bài viết này.
Có, hầu hết các máy uốn lò xo CNC có thể chuyển đổi giữa các vật liệu tương thích bằng cách điều chỉnh lực cấp liệu, áp suất con lăn làm thẳng và các giá trị bù uốn cong trong chương trình, mặc dù các đường kính dây rất khác nhau có thể yêu cầu thay đổi dụng cụ vật lý.
Các bộ phận đơn giản có hai hoặc ba lần uốn thường có thể được lập trình và xác nhận trong một ca duy nhất, trong khi hình học đa uốn phức tạp với dung sai chặt chẽ có thể mất vài ngày lập trình và lặp lại bài viết đầu tiên trước khi phát hành sản phẩm đầy đủ.
TK-13200, TK-7230 TK-13200, TK-7230 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 12 TRỤC ...
Xem chi tiết
TK-13200, TK-7230 TK-13200, TK-7230 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 12 TRỤC ...
Xem chi tiết
TK12120 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 12AXES TK-12120 ...
Xem chi tiết
TK-5200 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 5AXES TK-5200 ...
Xem chi tiết
TK-5160 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 5AXES TK-5160 ...
Xem chi tiết
TK-5120 MÁY CUỘN LÒ XO CNC 5AXES TK-5120 ...
Xem chi tiếtMã QR di động
