Maschine mit geteilten Reibbolzen: Werkzeug- und Umrüstanleitung

Wenn Sie eine Produktionslinie für Reibungsbolzen betreiben , wissen Sie, dass Maschinenspezifikationen nur einen Teil der Geschichte aussagen. Die wahren Kosten zeigen sich beim Umrüsten – wenn das Werkzeug abgenommen wird, ein neuer Satz eingesetzt wird und es einige Zeit dauert, bis die Linie wieder die volle Produktion aufnimmt. Bei Split-Set-Reibungsbolzen ist diese Ausfallzeit sogar noch wichtiger. 

In diesem Leitfaden führen wir Sie durch die Werkzeugeinrichtung, den schrittweisen Umstellungsprozess, häufige Fehler, die Produktionszeit verschwenden, und was Sie bei der Auswahl oder Aufrüstung einer Reibbolzenmaschine beachten sollten.

Was unterscheidet Split-Set-Werkzeuge von Standard-Rollformwerkzeugen? 

Ein Split-Set-Reibungsbolzen hat keine einfache Form. Sie nehmen ein Stück Blech und rollen es zu einem Rohr, das über die gesamte Länge des Bolzens eine Verjüngung aufweist. Der Konus ist der Grund für den Reibungshalt beim Einführen der Schraube in das untermaßige Loch.

Ein typischer Werkzeugsatz für diesen Job umfasst:

• Formwalzen: Eine fortlaufende Reihe von Walzdurchgängen, die das flache Band Schritt für Schritt und nicht auf einmal schrittweise in eine Rohrform einrollen.

• Schlitzformungs- und Kantenkontrollwerkzeuge: Steuert den offenen Schlitz, der sich über die gesamte Länge der Schraube erstreckt, und verhindert, dass sich die Kanten falsch überlappen oder Lücken bilden.

• Konizitätsformstation: Entweder eine dornunterstützte Walze oder ein spezieller Konizitätsdurchgang, der die allmähliche Durchmesserreduzierung entlang der Bolzenlänge bewirkt.

• Kalibrier- und Kalibrierwalzen: Die letzten Durchgänge, die den fertigen Außendurchmesser und die Rundheit festlegen, bevor der Bolzen den Formabschnitt verlässt.

• Abschneidewerkzeug: Ein Scheren- oder Matrizensatz, der auf die gewünschte Schraubenlänge abgestimmt ist und nach den Form- und Kalibrierschritten positioniert wird.

Keines dieser Werkzeuge kann ohne Neueinstellung zwischen Durchmessergrößen gewechselt werden. Es ist nicht so, dass Sie Ihren Rollendurchlauf für 39 mm verwenden und die Rollen austauschen und jetzt eine gute 46 mm-Rolle haben. Sie müssen alle Rollen gemeinsam bewegen. Reibungsbolzen bestehen aus Federstahl und nicht aus Weichstahl; Daher ist der Werkzeugverschleiß anders als bei einer Dachplatte.

Wenn Sie sehen möchten, wie BMS im weiteren Sinne an rohrförmige Umformwerkzeuge herangeht, besuchen Sie unsere Rohrprofiliermaschinen- Sortiment und die Rollformmaschinen für achteckige Stahlrohre sind gute Anhaltspunkte dafür, wie fortschrittliche Rohrwerkzeuge gebaut und inszeniert werden.

Schrittweiser Umstellungsprozess 

Vorbereitung vor der Umstellung

Bevor Sie Arbeiten am Bolzen durchführen, verriegeln/kennzeichnen Sie die Maschine. Betrachten Sie dies nicht als eine Pflichtaufgabe, denn Rollformmaschinen haben Energie durch gespannte Wellen und Hydraulik gespeichert, und der Maschinenwechsel ist genau der Moment, in dem jemand an eine Stelle greifen muss, die normalerweise unberührt bleibt. Nachdem Sie die Maschine gesichert haben, nehmen Sie das Arbeitsspezifikationsblatt zur Hand und stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Zieldurchmesser, die richtige Länge, die richtige Schlitzbreite und den richtigen Kegelwinkel haben, basierend auf dem, was Sie aufgeschrieben haben, und nicht auf Ihrer Erinnerung an frühere Jobs.

Bereiten Sie als Nächstes den richtigen Werkzeugsatz neben der Maschine vor und stellen Sie sicher, dass er mit dem Datenblatt übereinstimmt, bevor Sie mit der Demontage beginnen. Es wäre genauer, die Rollennummern oder -codes auf dem Werkzeug physisch anhand des Datenblatts zu überprüfen, als dies nach Augenmaß und Größe zu tun, da zwei Rollensätze mit benachbarten Durchmessern auf den ersten Blick fast identisch erscheinen können. Die Hälfte aller Umrüstprobleme resultiert aus der Verwendung des falschen Rollensatzes beim ersten Versuch und der Notwendigkeit, die Schritte umzukehren, nachdem ein Testlauf fehlgeschlagen ist.

Entfernen des aktuellen Werkzeugsatzes

Lockern Sie die Spannung im Rollenstapel in der richtigen Reihenfolge, anstatt einfach die Schrauben in beliebiger Reihenfolge zu lösen. Dadurch werden Wellen beschädigt und Lager falsch ausgerichtet, und wenn das passiert, wird die Reparatur der Welle komplizierter als der Austausch selbst. Werfen Sie jedes Mal, wenn Sie eine Rolle herausziehen, einen kurzen Blick darauf, um festzustellen, ob Abnutzung, Absplitterungen oder Ablagerungen vorliegen – mit dieser kleinen Überprüfung sparen Sie später Geld.

Nachdem die Rollen nun alle aus der Maschine sind, lagern Sie sie ordnungsgemäß: sauber, vor Korrosion geschützt und so gekennzeichnet, dass der nächste Bediener, der sie herausnimmt, keine Vermutungen darüber anstellen muss. Ein Werkzeugwagen oder -gestell, das nach Rollendurchmesser klassifiziert ist, spart bei diesem Prozess viel Zeit.

Installieren und Ausrichten neuer Werkzeuge

Installieren Sie die Rollenanordnung mit der richtigen Ausrichtung; Bei schnellem Arbeiten kann es leicht passieren, dass eine Rolle verkehrt herum oder außer Betrieb gesetzt wird, und das Problem wird erst bei einem fehlgeschlagenen Probelauf offensichtlich. Nehmen Sie den Wellenabstand und die Passung für die neue Kombination aus Durchmesser und Stärke anhand der Dokumentation vor, nicht anhand eines Vergleichs mit der vorherigen Arbeit.

Dies ist auch die Zeit, in der Sie Führungsschienen und konische Teile ausrichten müssen. Die Ausrichtung der Führungsschienen bestimmt die Stabilität des Bandeinlaufs in jedem Durchgang, und selbst die kleinste Fehlausrichtung führt zu wachsenden Fehlern beim Formen. Eine Fehlausrichtung der Führungsschienen ist die Hauptursache für Ausschuss beim ersten Durchlauf nach der Umstellung, und es dauert oft weniger Zeit, dies zunächst richtig zu erledigen, als die dadurch verursachten Probleme in drei fehlgeschlagenen Versuchen zu beheben.

Kalibrierung und Probelauf

Führen Sie Ihren Teststreifen über die gesamte Länge durch, bevor Sie ihn zur Produktionsspule überführen. Messen Sie den Durchmesser des Röhrchens, die Schlitzgröße, die Verjüngung und die Länge im Hinblick auf die Toleranz an verschiedenen Stellen entlang des Teststreifens und nicht nur an den ersten paar Fuß davon. Die Sache ist, dass jede Abweichung in der Konizität tendenziell eher inkonsistent als konstant ist und es daher vorkommen kann, dass sie aufgrund der zu Beginn des Stücks vorgenommenen Messungen übersehen wird.

Wenn etwas außerhalb der Spezifikation liegt, nehmen Sie hier Anpassungen vor. nicht, nachdem Sie eine volle Spule durchlaufen haben. Versuchen Sie, jeweils einen Parameter anzupassen, und erstellen Sie dann ein weiteres Probestück, da es schwierig ist, festzustellen, welche spezifische Einstellung die erforderliche Änderung verursacht hat, wenn Sie mehrere Einstellungen gleichzeitig anpassen.

Schnitt- und Längenanpassung

Stellen Sie die Schere oder die Trennmatrize auf die neue Schraubenlänge ein und vergewissern Sie sich, dass der Schnitt rechtwinklig und ohne problematische Grate ist. Ein sauberer Schnitt ist bei Reibungsbolzen wichtiger, als es den Anschein hat: Ein Grat oder ein abgewinkeltes Ende kann sich darauf auswirken, wie der Bolzen sitzt und greift, wenn er in das Bohrloch getrieben wird, und eine Kundenbeschwerde über Sitzprobleme ist oft eher auf die Qualität des Schnitts als auf den Umformprozess selbst zurückzuführen. 

Endgültige Freigabe und Produktionsstart

Gehen Sie eine kurze Qualitätscheckliste durch (Durchmesser, Konizität, Schlitz, Länge, Schnittqualität), bevor Sie die Linie für die Hochgeschwindigkeitsproduktion freigeben. Es lohnt sich, eine Handvoll Teile aus dem gesamten Probelauf zu entnehmen und nicht nur das letzte, da ein Werkzeugsatz, der leicht abweicht, dies häufig bei mehreren Teilen deutlicher zeigt als bei einer einzelnen Probe.

Protokollieren Sie die endgültigen Einstellungen anhand der Auftragsspezifikation: Unterlegscheibenkombinationen, Wellenabstand und alle während des Versuchs vorgenommenen Anpassungen. Dieses Protokoll ist es, das die Umstellung im nächsten Monat von einer Wiederholung des heutigen Versuchs und Irrtums in eine schnelle Suche verwandelt, und es ist eines der am wenigsten genutzten Tools in den meisten Produktionsbereichen.

Häufige Umstellungsfehler, die Zeit oder Qualität kosten 

• Den Probelauf überspringen, um ein paar Minuten zu sparen: Dies ist der schnellste Weg, eine Spule zu verschrotten, die in nur fünfzehn Minuten hätte hergestellt werden können.

• Abgenutzte Unterlegscheiben wiederverwenden, anstatt sich an das Datenblatt zu halten: Wenn Ihre Unterlegscheibe nur geringfügig außerhalb der Toleranz liegt, wirkt sich dies stillschweigend auf den Durchmesser und die Konizität Ihres gesamten Laufs aus.

• Schlechte Werkzeuglagerung zwischen den Aufträgen: Unsachgemäße Lagerung der Werkzeuge nach jedem Auftrag: Korrodierte, eingekerbte oder nicht richtig ausgerichtete Walzen führen zu mehr Zeit und Unvorhersehbarkeit bei Ihrem nächsten Wechsel.

• Einstellungen nicht dokumentieren: Ohne diese Aufzeichnung wird jede Umstellung zu einem neuen Ratespiel, auch wenn Sie diese bestimmte Größe schon oft durchlaufen haben.

• Unterschätzen der Konuskalibrierung: Ein Konus, der kaum von Ihren Spezifikationen auf dem Messgerät abweicht, entspricht möglicherweise nicht den Standards im Untergrund.

• Nicht übereinstimmende Werkzeughärte für das laufende Band: Federstahl verschleißt das Werkzeug schneller als Weichstahl, und Werkzeuge, die nicht dafür ausgelegt sind, zeigen früher als erwartet vorzeitigen Verschleiß.

Wie sich das Werkzeugdesign auf die Umrüstgeschwindigkeit auswirkt 

Ein Teil davon hängt vom Verfahren ab, aber ein Großteil davon hängt davon ab, wie die Werkzeuge selbst konstruiert wurden. Wenn Sie eine Maschine bewerten oder ein Werkzeug-Upgrade planen, achten Sie auf Folgendes:

• Modulare Rollenkassetten: Kassetten mit Rollen anstelle einzelner Wellen verkürzen die Umrüstzeit, da nur ein Artikel statt vieler ausgetauscht werden muss.

• Schnellspannwellensysteme: Schnellere Spannungsänderungen ohne Ausrichtungsverlust.

• Standardisierte Unterlegscheiben über einen Größenbereich hinweg: Wenn die Unterlegscheiben in allen Durchmesserklassen gleich sein können, haben die Bediener mehr Zeit, die richtige Menge einzustellen.

• Vormarkierte oder voreingestellte Einstellpunkte: Physische Referenzmarken, die es dem Bediener ermöglichen, schnell zu bekanntermaßen guten Einstellungen zurückzukehren, anstatt jedes Mal von Grund auf neu zu messen.

• Verschleißfester Werkzeugstahl und Oberflächenbehandlung: Besseres Rollenmaterial bedeutet längere Durchläufe zwischen den Aufarbeitungen, was insgesamt weniger Umrüstungen bedeutet.

Auch hier kommt es auf Trenn- und Hilfsgeräte an. Ein gut abgestimmtes elektrische Schneidemaschine oder eine entsprechend dimensionierte Maschine Eine hydraulische Abwickelhaspel vor dem Formabschnitt verhindert, dass der Rest der Linie zum Engpass wird, sobald das Werkzeug selbst angewählt ist.

Wartungspraktiken, die schnelle Umstellungen im Laufe der Zeit gewährleisten

Gut gewartete Werkzeuge lassen sich schnell wechseln; Werkzeuge, die nicht verfügbar sind, werden jeden Monat langsamer. Ein paar Gewohnheiten machen den größten Unterschied:

• Routineinspektion: Überprüfen Sie Verschleißflächen, Walzenoberflächenzustand und Lagerlockerheit nach einem festgelegten Zeitplan, und zwar nicht nur in Fällen, in denen die Ausrüstung anfängt, Defekte zu produzieren.

• Reinigungs- und Lagerungsprotokolle: Lagern und reinigen Sie die Werkzeuge zwischen den Arbeitsgängen, damit sie ausgerichtet wieder in Betrieb gehen und sich nicht selbst bekämpfen.

• Entscheidungen über Aufbereitung oder Austausch: Informieren Sie sich vor der Operation über Ihren maximalen Verschleiß, damit die Entscheidung nicht unter Druck getroffen wird.

• Ein an Auftragsspezifikationen gebundenes Werkzeuginventarprotokoll: Dadurch wird die Frage „Welchen Rollensatz benötigen wir für diesen Auftrag?“ von zehn Minuten im Werkzeuglager auf fünf Sekunden umgerechnet.

Wenn Ihre Bandvorbereitungsausrüstung (Schneiden oder Ablängen) Teil derselben Umstellung ist, lohnt es sich, dort die gleiche Disziplin anzuwenden. BMS Metallschneidemaschinen und Auf den Seiten zu Maschinen für Querteillinien wird erläutert, wie sich vorgelagerte Vorbereitungsgeräte auf die Gesamteffizienz der Linie auswirken.

Auswahl oder Aufrüstung einer Maschine unter Berücksichtigung der Rüsteffizienz

Wenn Sie auf der Suche nach einer neuen Linie sind oder über die Aufrüstung der Werkzeuge einer bestehenden Linie nachdenken, verdienen die Umrüstzeiten ebenso viel Aufmerksamkeit wie die Umformgeschwindigkeit. Ein paar Fragen, die sich jeder Maschinenbauer stellen sollte:

• Was ist die typische Umrüstzeit zwischen den Größenklassen, die wir tatsächlich betreiben? Fragen Sie nach einer echten Zahl basierend auf Ihrem spezifischen Durchmesserbereich.

• Ist die Werkzeugausstattung modular und wie viele Größenfamilien unterstützt eine Maschine? Dadurch erfahren Sie, wie viel Werkzeug Sie mitführen müssen und ob es sich bei der Änderung des Durchmessers um größere oder kleinere Änderungen handelt.

• Welche Unterlagen und Schulungen liegen der Maschine bei? Der am besten konzipierte Umstellungsprozess nützt nichts, wenn Ihre Bediener es nicht wissen.

• Wie lauten die Richtlinien zum Werkzeugaustausch und zur Vorlaufzeit? Abgenutzte Werkzeuge, die nicht schnell ersetzt werden können, führen zu Ausfallzeiten, die Sie nicht eingeplant haben.

Eine Maschine, die auf dieser Checkliste gut abschneidet, amortisiert sich tendenziell durch reduzierte Ausfallzeiten, lange bevor sie sich durch reine Umformgeschwindigkeit amortisiert.

Abschluss 

Die Umrüsteffizienz ist kein nebensächliches Betriebsdetail, das im Wartungshandbuch versteckt ist; Es wirkt sich direkt auf den Durchsatz und die Kosten pro Schraube aus. Die Maschinen, die auf lange Sicht die beste Leistung erbringen, sind diejenigen, bei denen Werkzeugdesign und Umrüstdisziplin zusammenarbeiten, und nicht diejenigen, die auf dem Papier einfach am schnellsten aussehen.

Wenn Sie Werkzeugoptionen oder Umstellungsoptimierungen für Ihre eigene Linie besprechen möchten, geht das Ingenieurteam von BMS gerne Ihren spezifischen Größenbereich und Ihr Produktionsvolumen durch. Sie erreichen uns über unsere Kontaktseite oder entdecken Sie unser gesamtes Sortiment Rollformmaschinen, um zu sehen, was passt.

FAQs

Wie lange sollte ein Werkzeugwechsel bei einer Split-Set-Reibbolzenmaschine dauern?

Die Dauer eines Werkzeugwechsels variiert je nach Unterschied zwischen den beiden Durchmesserklassen erheblich. Eine kleine Durchmesseränderung dauert normalerweise weniger als eine Stunde. Eine Änderung des gesamten Durchmessers ist ein recht langwieriger Prozess.

Kann eine Maschine mehrere Split-Set-Bolzendurchmesser verarbeiten?

Ja, die überwiegende Mehrheit der Split-Set-Reibbolzenlinien ist für die Abdeckung eines bestimmten Durchmesserbereichs durch die Verwendung verschiedener Werkzeugstapel und nicht eines einzigen festen Rollensatzes ausgelegt.

Beeinflusst Bandmaterial den Wechselvorgang? 

Bandmaterial beeinflusst den Werkzeugverschleiß stärker als der eigentliche Umrüstvorgang. Hochfester Federstahl, der für Reibbolzen verwendet wird, führt im Vergleich zu Weichstahl zu einem höheren Werkzeugverschleiß. Daher sollte vor jedem Wechsel der Zustand des Werkzeugs überprüft werden.