ロールフォーミングマシンの概要

クラスターロールセット

プロセス

ロールフォーミングは、製造プロセスの中で最も単純なプロセスの 1 つです。通常、1 インチ (2.5 cm) ～ 20 インチ (51 cm) の金属板の大きなコイルから始まります。幅は 0.004 インチ (0.10 mm) と厚さは 0.125 インチ (3.2 mm) で、アンコイラーでサポートされています。ストリップは入口ガイドを通って供給され、材料がミルのロールを通過する際に材料を適切に位置合わせし、材料が所望の形状に達するまでロールの各セットが曲がりを形成します。ロールセットは通常、スタンドで支持された一対の水平平行シャフト上に重ねて取り付けられます。サイド ロールとクラスター ロールを使用して、精度と柔軟性を高め、材料にかかる応力を制限することもできます。成形されたストリップは、ロール成形機の前、ミル間、またはロール成形ラインの最後で所定の長さに切断できます。

幾何学的な可能性

幾何学的可能性は非常に幅広く、断面が均一である限り、囲まれた形状も含めることができます。一般的なシートの厚さは 0.004 インチ (0.10 mm) から 0.125 インチ (3.2 mm) の範囲ですが、それを超える場合もあります。ローリング加工による長さの影響はほとんどありません。パーツの幅は通常 1 インチ (2.5 cm) 未満ではありませんが、20 インチ (51 cm) を超える場合もあります。主な制限はプロファイルの深さで、通常は 4 インチ (10 cm) 未満に制限され、深さとともに増加するロール付与応力と表面速度差により 6 インチ (15 cm) を超えることはほとんどありません。

公差は通常、断面形状の幅については ±0.015 インチ (0.38 mm)、深さについては ±0.060 インチ (1.5 mm) 以内に抑えることができます。 [3]

生産速度

生産速度は材料の厚さと曲げ半径に大きく依存します。ただし、必要なステーションまたはステップの数にも影響されます。厚さ 0.7 インチ (18 mm) の低炭素鋼の材料厚さの 50 倍の曲げ半径の場合、8 ステーションで毎分 85 フィート (26 m/分) から、12 ステーションで毎分 55 フィート (17 m/分)、または 22 ステーションで毎分 50 フィート (15 m/分) の範囲になります。

1 つの製品が形になるまでの時間は、t = (L n⋅d) / V という単純な関数で表すことができます。ここで、L は成形される製品の長さ、n は成形スタンドの数、d はスタンド間の距離、V はロールを通過するストリップの速度です。

一般に、ロール成形ラインは、用途に応じて、毎分 5 ～ 500 フィート (1.5 ～ 152.4 m/分) 以上で稼働します。場合によっては、パンチングまたはカットオフの用途が制限要因となる場合があります。

その他の考慮事項

製造に取り組む際に考慮すべきことは、潤滑、プロセスが材料特性に与える影響、コスト、そしてもちろん安全性などです。

潤滑は、ロールダイとワークピース表面の間に不可欠な障壁を提供します。工具の磨耗を軽減し、作業をより速く進めることができます。この表は、さまざまな種類の潤滑剤、その用途、およびそれらを使用するのに最適な金属を示しています。

材料の特性に対するプロセスの影響は最小限です。[ 説明が必要 ] 物理的および化学的特性は実質的に変化しませんが、プロセスにより加工硬化が発生する可能性があります。 微小亀裂 、または材料の機械的特性を議論する際の曲げ部分での薄肉化。

ロール成形のコストは比較的安価です。プロセスのコストを計算するときは、セットアップ時間、機器および工具のコスト、ロード/アンロード時間、直接労働率、諸経費率、機器および工具の償却などを考慮する必要があります。

このプロセスでは安全性にも少し問題があります。考慮する必要がある主な危険は、移動するワークピース (最大 800 フィート/分 (240 m/min))、高圧ロール、または鋭く剪断された金属エッジを扱うことです