Valcovací stroj Rock Bolt vs. Valcovanie závitov: Proces a prispôsobenie produktu

Pojmy „valcovanie skalných skrutiek “ a „ valcovanie závitov “ môžu znieť ako zameniteľné, ale stroje, aplikácie a výrobné požiadavky za nimi môžu byť veľmi odlišné. Voľba len na základe terminológie vám môže poskytnúť vybavenie, ktoré nie je prispôsobené vašej veľkosti skrutiek, objemu výroby alebo požadovanému profilu závitu.

V tejto príručke uvidíte, ako sa valcovanie skalných skrutiek líši od bežného valcovania závitov, kde sa procesy prekrývajú a na čo je každý stroj určený . Na konci budete mať jasnejší základ pre hodnotenie špecifikácií zariadení a výber riešenia rolovania, ktoré vyhovuje vášmu produktu – nielen podľa popisu v katalógu dodávateľa.

Čo je valcovanie nití v skutočnosti 

Valcovanie závitov je proces tvárnenia za studena. Namiesto použitia sústruhu alebo závitníka na obrábanie závitu do polotovaru, vytvrdené matrice stláčajú a tlačia materiál smerom von a dovnútra, kým sa nevytvorí závit. Nie je odoberaný žiadny kov; jednoducho sa reformuje pod vplyvom dierok.

Existujú dve bežné nastavenia, s ktorými sa stretnete:

• Ploché valcovanie matrice: polotovar sa valí medzi dvoma plochými, drážkovanými matricami, jednou stacionárnou a druhou pohyblivou. To je bežné pre kratšie dráhy a menšie priemery.

• Valcovanie valcových (okrúhlych) zápustiek: polotovar prechádza medzi dvoma alebo tromi rotujúcimi valcovými zápustkami, čo vyhovuje kontinuálnej, veľkoobjemovej výrobe.

Výhoda materiálových vlastností je to, čo umožňuje túto techniku ​​v prvom rade. Vzhľadom na skutočnosť, že matrice stláčajú kov a neprerezávajú ho, vzor zŕn ocele sleduje skôr tvar závitu, než aby ním bol prerezaný. 

Výsledná kombinácia neprerušovaného toku zrna a efektu deformačného spevnenia procesu spracovania za studena poskytuje zlepšenú únavovú pevnosť a pevnosť v šmyku valcovaného závitu v porovnaní s rezaným závitom rovnakého menovitého priemeru.

Valcovanie závitov je primárna technika používaná na výrobu skrutiek, skrutiek, čapov a iných spojovacích prvkov s priemermi a dĺžkami v rozmedzí od niekoľkých milimetrov do niekoľkých palcov. Používa sa všade tam, kde je potrebné rýchlo a spoľahlivo vyrábať závitové komponenty.

Čo robí Rock Bolt Rolling Machine inak 

Skalné skrutky, tiež známe ako kotviace skrutky alebo trecie skrutky, sú predĺžené oceľové tyče s rebrovanými alebo súvislými závitovými povrchmi, ktoré sú určené na zapustenie do skalných útvarov na ich spevnenie. Použitie skalných svorníkov možno pozorovať v podperných zastrešeniach tunelov, banských šachtách a konštrukciách stien výkopov. Vo všeobecnosti sú skalné skrutky nosnými prvkami – ak jedna zlyhá, riešite bezpečnostný incident, nie problém so zárukou.

Treba poznamenať, že všetky rozdiely v konštrukcii strojového zariadenia sú spôsobené rozdielom v účeloch týchto dvoch typov spojovacích prvkov. Na rozdiel od bežných svorníkov môžu skalné svorníky dosahovať dĺžku 1 až 6 metrov a majú väčšie priemery, ako aj vyžadujú rebrovanie alebo závitovanie po celej dĺžke tyče.

Stroj na valcovanie skrutiek je postavený na niekoľkých požiadavkách, pre ktoré neboli valčeky na závitové spoje nikdy navrhnuté:

• Manipulácia s dlhou tyčou: koľajnicové vedenie a viacbodové podporné systémy, ktoré zabraňujú bičovaniu a vychýleniu počas procesu tvárnenia.

• Kontinuálne tvarovanie: konfigurácie valčekov a lisovníc, ktoré umožňujú tvarovanie rebrového alebo závitového vzoru po celej dĺžke tyče.

• Zostavy valcov a vretien s väčším zaťažením: schopné spracovať materiál s väčším priemerom a z toho vyplývajúce zvýšené tvárniace tlaky.

• Kompatibilita s deformovaným profilom: väčšina vyrobených skalných skrutiek má namiesto tradičného závitovania rebrový vzor podobný výstuži.

Vlastnosti, ktoré sú pre zákazníkov v konečnom dôsledku skutočne dôležité: rovnomerné rebrovanie/závitovanie po celej dĺžke tyče, vyrovnanie tyče po valcovaní a vysoká pevnosť v ťahu.

Vzájomné porovnanie 

Stroj na valcovanie nití verzus stroj na valcovanie závitov: kľúčové rozdiely

Procesné rozdiely

Je to tak preto, že zásoby sa líšia. Rozloženie sily, čas strávený v oblasti matrice a počet požadovaných prechodov sa líšia v závislosti od veľkosti a priemeru materiálu. Krátke zásoby, ako sú polotovary spojovacích prvkov, vyžadujú rýchly prechod matrice pri nižších silách.

Dlhá pažba, ako je skalná tyč, vyžaduje rovnomerné pôsobenie síl na väčšiu vzdialenosť; to je dôvod, prečo sa valcovanie skalných skrutiek bežne vykonáva pomocou metód viacstojanového alebo progresívneho valcovania.

Rozdiely medzi produktmi a toleranciami

Valcovanie závitov spojovacích prvkov je založené na presných a prísnych špecifikáciách týkajúcich sa rozmerov závitov (normy ISO a ANSI podľa trhu), pričom hlavným cieľom je opakovateľnosť vo veľkých množstvách výroby.

Valcovanie skalných skrutiek vyžaduje presnosť, pokiaľ ide o hĺbku a rozstup rebier, ale rovnosť a rovnomerná medza klzu pozdĺž dĺžky tyče sú rovnako dôležité, ak nie viac, pretože ide o konštrukčné prvky.

Dizajn strojov a rozdiely v investíciách

Z kresla kupujúceho sa tento rozdiel stáva vážnym. Skalné skrutky vyžadujú väčšiu kapitálovú investíciu a zaberajú viac podlahového priestoru ako valček na závity upevňovačov.

Niektorí predajcovia sa snažia robiť obe úlohy na jednom stroji. To zvyčajne vedie k problémom neskôr, ako sú nižšie rýchlosti linky, zrýchlené opotrebenie nástrojov alebo zhoršenie kvality počas dlhých cyklov. V prípade, že vaše produktové portfólio vyžaduje oba produkty, je rozumné získať odhad pre dva vyhradené stroje.

Kde sa dva procesy prekrývajú 

Aj tu sú isté podobnosti. Ako je možné vidieť, obe operácie patria do rodiny procesov tvárnenia za studena, a preto majú rovnaké výhody oproti reznej operácii – lepšiu odolnosť proti únave vďaka nepretržitému toku zŕn, nulový odpad z tvorby triesok a dlhší čas cyklu v porovnaní s obrábaním ekvivalentného závitu.

Okrem toho sú obe silne závislé od presného zarovnania lisovnice; to je kľúčový faktor kvality v každej z operácií. Obe prevádzky sú navyše veľmi závislé od kvality vstupného materiálu; akékoľvek odchýlky v priemere tyče alebo jej povrchovej úpravy budú mať za následok chybné výrobky.

Na tom záleží, ako by ste mali o svojom rozhodnutí uvažovať: nejde o to, 'ktorá technológia je lepšia'; je to 'ktorý stroj sa hodí k dielu'. Základným princípom tvarovania je rovnaká skupina procesov; prevedenie sa len veľmi odlišuje.

Ako si vybrať správny stroj pre svoj produktový rad 

Začnite súčiastkou, nie strojom

Predtým, ako sa pozriete na jeden hárok so špecifikáciami, zaistite:

• Rozsah dĺžky a priemeru tyče: čo vlastne vkladáte do stroja?

• Požiadavka na krytie: Potrebuje hotový diel celý závit alebo rebrový vzor, ​​alebo len krátky závitový úsek?

• Požiadavky na zaťaženie a bezpečnosť: štrukturálne a banské aplikácie majú iné požiadavky na kvalitu a certifikáciu ako komerčné spojovacie prvky.

Objem výroby a rýchlosť linky

Veľkoobjemové série malých spojovacích prvkov verzus nízkoobjemové, ale hodnotnejšie dlhé tyče predstavujú dva úplne odlišné obchodné modely. Čas potrebný na zmenu a náklady na nástroje na jednu sériu ovplyvnia vaše náklady na jednotku veľmi odlišným spôsobom v závislosti od objemov, takže lepšie analyzujte čísla pre vaše špecifické portfólio produktov namiesto spoliehania sa na predpoklad, že rýchlosť je vždy lepšia.

Materiálové aspekty

Oceľ používaná na skalné kotvy má tendenciu mať vyššiu pevnosť v ťahu, zatiaľ čo v určitých prípadoch sa na injektážne kotvy používa dutá tyč. Ide o obmedzenejší rozsah materiálov ako materiály používané v štandardných spojovacích materiáloch. Materiály, ktoré sú tvrdšie alebo pevnejšie, majú tendenciu opotrebovávať nástroje rýchlejšie, čo ovplyvní životný cyklus a údržbu nástrojov odlišne v týchto dvoch technológiách.

Budúca flexibilita produktu

Uvažujete o expanzii do geotechnických alebo ťažobných produktov neskôr? Možno to stojí za zváženie práve teraz z hľadiska výberu vybavenia. Teraz môže mať zmysel investovať do odolnejšieho a flexibilnejšieho vybavenia, než do špeciálnej rady spojovacích prvkov, z ktorej vyrastiete. 

Ak váš plán zostáva v oblasti spojovacích materiálov alebo všeobecných valcovaných produktov, skupina BMS existuje sortiment strojov na valcovanie za studena a širší Katalóg produktov stojí za preskúmanie pre priľahlé potreby tvarovania, od väzníc a svorníkov až po vybavenie konštrukčných profilov. 

Bežné chyby kupujúcich 

K hlavným chybám v špecifikácii zvyčajne dochádza, keď kupujúci hodnotia valcovací stroj ako samostatný kus zariadenia a nie ako súčasť procesu výroby skrutiek. V prípade dlhých a odolných skalných skrutiek musí stroj zodpovedať rozmerom zásob, geometrii závitu, objemu výroby a požadovanej presnosti hotového dielu. 

• Za predpokladu, že štandardný stroj na valcovanie závitov je vhodný pre dlhé skalné skrutky: Bežné valce na závity môžu byť navrhnuté okolo kratších spojovacích prvkov a rôznych geometrií obrobkov. Dlhé skalné skrutky môžu vyžadovať väčšiu pracovnú dĺžku, silnejšiu podporu a konfiguráciu valcovania navrhnutú špeciálne pre danú aplikáciu.

• Ignorovanie priamosti tyče a rozmerovej konzistencie: Zápustky sa vždy zhodujú s existujúcou geometriou obrobku. V prípade, že je tyč ohnutá, nerovnomerný priemer alebo má nízku kvalitu, závity nebudú presné. Pred rozhodnutím o stroji nastavte toleranciu pre priamosť a kvalitu surovín.

• Porovnanie strojov len podľa obstarávacej ceny: Pohľad na stroje len na základe ich nákladov: Lacnejší stroj neznamená lacnejšiu výrobu. Porovnajte rýchlosť valcovania, množstvo odpadu, životnosť nástrojov, spotrebu energie, náročnosť práce a schopnosť stroja vyrábať kvalifikované skalné skrutky.

• Prehliadajúca výmena lisovníc a nástrojov: V prípade, že vyrábate rôzne priemery, dĺžky a profily skalných skrutiek, stáva sa to nákladom vášho výrobného cyklu. Zistite, ako sa vymieňajú matrice, koľko času to trvá a aké produkty je možné vyrobiť na konkrétnom stroji.

• Určenie stroja pred definovaním dokončenej skrutky: Začnite so skutočnými špecifikáciami skalných skrutiek – priemer tyče, dĺžka skrutky, dĺžka závitu, tvar závitu, trieda materiálu a výstupné množstvo. Valcovacie zariadenie sa musí vybrať podľa týchto špecifikácií a nie naopak.

Záverečné slová

Správny proces spočíva v časti pred vami: jej dĺžke, priemere, požiadavke na pokrytie a koľko na nej jazdí vydrží pri zaťažení. Valcovanie závitov vyhráva rýchlosťou a objemom pre štandardné spojovacie prvky. Valcovanie skalných skrutiek víťazí tam, kde je tyč dlhá, sily sú štrukturálne a na priamosti a pevnosti záleží rovnako ako na presnosti závitu.

Ak vaša výrobná linka žije v širšom priestore valcovania za studena, od profilov väzníc a čapov až po konštrukčné valcované komponenty, BMS Group sortiment a výrobné zázemie stojí za prezretie a ich tím vás môže previesť tým, ktorý prístup k tvárneniu skutočne vyhovuje vašej časti, skôr než investujete kapitál do nesprávneho stroja.

často kladené otázky

Aký je rozdiel medzi valcovaním závitov a valcovaním skalných skrutiek?

Valcovanie závitov je celkový výrobný proces, pri ktorom sa v spojovacích materiáloch vytvárajú štandardné skrutkové závity, zatiaľ čo valcovanie skalných skrutiek je robustné a špecifické využitie procesu valcovania závitov určeného na podporu pôdy pri banských a tunelovacích operáciách.

Môže jeden stroj vykonávať valcovanie závitov aj valcovanie skalných skrutiek?

Áno, jeden robustný hydraulický stroj na valcovanie závitov možno použiť na vykonávanie štandardného valcovania závitov aj valcovania skalných skrutiek.

Aké triedy ocele sa používajú na výrobu skalných skrutiek?

Skalné svorníky sú vyrobené z uhlíkových ocelí a legovaných ocelí, ktoré sa používajú z dôvodu nákladovej efektívnosti a vysokej pevnosti v ťahu. Sú tiež vyrobené z konštrukčných ocelí na základe použitia a prostredia. Okrem toho sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, pretože majú vysokú odolnosť proti korózii. 

Prečo je tok zrna dôležitý pri závitoch tvarovaných za studena?

Tok zrna sa stáva veľmi dôležitým pri závitoch tvarovaných za studena (valcovaný), pretože zostáva neprerušovaný a neprerušovaný pozdĺž profilu závitu. Tok zrna je dôležitý, pretože poskytuje neprerušovanú štruktúru, vyššiu pevnosť a lepšiu odolnosť proti únave, čím zabraňuje šíreniu trhlín pri veľkom cyklickom alebo opakovanom zaťažení. Poskytuje tiež povrchovú kompresiu, čím chráni spojovací prvok pred opotrebovaním a poškodením. 

Ako dlho je typický skalný svorník?

Typický skalný svorník používaný pri podzemnej ťažbe a razení tunelov je dlhý 2 až 3 metre (6,5 až 10 stôp).