Кіріспе

Жақтандыруға арналған металл өңдеу құралы

Ағылшын дөңгелегі, Ұлыбританияда дөңгелек машинасы деп те аталады, шеберге алюминий немесе болат сияқты жалпақ металл парақтарынан күрделі (қос қисықты) қисықтар жасауға мүмкіндік беретін металл өңдеу құралы болып табылады.

Сипаттама

Ағылшын дөңгелегін пайдалану процесі дөңгелектеу деп аталады. Осы әдіспен жасалған панельдердің құны жоғары, себебі өндіріс жоғары біліктілік пен көп еңбекті талап етеді, бірақ оның басты артықшылығы – бір машинаны пайдаланып, әртүрлі панельдерді икемді түрде өндіру мүмкіндігі. Бұл машина бетін созу арқылы жұмыс істейтін және панельді соғу процестерімен байланысты қалыптау машинасы. Ол күрделі қисық панельдердің аз көлемде қажет болған жағдайларда қолданылады; көбінесе көлік құралын жасауда, автомобильдерді қалпына келтіруде, қаңқасы кеңейтілген жарыс машиналарын (NASCAR) жасауда, олардың металл панельдері серийдік өндіріс машиналарын қадағалайтын ережелерге сәйкес келеді, сондай-ақ автомобиль прототиптерін және ұшақ корпусының элементтерін жасауда қолданылады. Ағылшын дөңгелегімен өндіріс көлемі ең жоғары спорттық автомобильдерді аз көлемде шығару кезінде болады, әсіресе оңай қалыптасатын алюминий қорытпасы қолданылғанда. Панельдерді көп көлемде өндіру қажет болғанда, дөңгелек орнына штамптау пресі қолданылады, оның құны ағылшын дөңгелегін пайдаланудан әлдеқайда жоғары, сондай-ақ даму уақыты да ұзақ. Бірақ өндірістегі әрбір панельді бірнеше секундтың ішінде жасауға болады. Бұл шығын үлкен өндіріс көлемінде өтеледі, бірақ штамптау пресі тек бір үлгідегі панельді ғана өндіруге шектеледі. Көрсетілген ағылшын дөңгелегінің моделі қолмен басқарылады, бірақ кемелердің корпусындай қалың металл табақтарымен жұмыс істегенде, машина қуатпен жұмыс істей алады және көрсетілгеннен әлдеқайда үлкен болуы мүмкін.

Құрылыс

Машина үлкен, жабық "С" әрпі тәрізді. C-нің шеттерінде екі дөңгелек бар. Жоғарғы дөңгелек – дөңгелектеу дөңгелегі, ал төменгі дөңгелек – есендөңгелек деп аталады. (Кейбір анықтамаларда дөңгелектер орналасуы бойынша аталады: жоғарғы дөңгелек және төменгі дөңгелек.) Әдетте, есендөңгелек радиусы дөңгелектеу дөңгелегінен кішірек болады. Ірі машиналар болғанымен, дөңгелектеу дөңгелегінің ені әдетте 100 см-ден аспайды, ал диаметрі 60 см-ден аспайды. Дөңгелектеу дөңгелегі қимасынан жазық, ал есендөңгелек дөңгелек пішіндес. С пішіндес раманың тереңдігі – тамақ деп аталады. Ең үлкен машиналардың тамақ өлшемі 120 см (48 дюйм), ал кіші машиналардың тамақ өлшемі шамамен 60 см (24 дюйм) болады. C тік тұрады және рамамен сүйемелденеді. Тамақ өлшемі оператор машинаға орналастыра алатын және оңай жұмыс істей алатын ең үлкен металл парақтың мөлшерін анықтайды. Кейбір машиналарда оператор жоғарғы дөңгелек пен есендөңгелекті рамаға қатысты 90 градусқа бұрып, жұмыс дайындамасының максималды мөлшерін арттыра алады. Машина материал арқылы дөңгелектер арасындағы қысыммен жұмыс істейді, ал материал жұқараған сайын бұл қысым өзгереді, сондықтан есендөңгелек тірегін ұстайтын раманың төменгі жағы мен иінтірегі реттеледі. Болат пластинаға арналған машиналарда ол гидравликалық домкратпен, ал металл парақтарға арналған машиналарда бұрандалы домкратпен жылжытылады. Материал жұқарағанда оператор қысымды түзетуі керек. Рама конструкциясы осы қарапайым құрылғының ең маңызды бөлігі болып табылады. Көптеген дөңгелектер 19 ғасырдан бері көп өзгерген жоқ. Алғашқы ағылшын машиналары (американдық үлгілерге қарағанда), мысалы, Эдвардс, Кендрик, Браун, Боггс және Ранала сияқты машиналар құйма темірден жасалған. Бұл дөңгелектер 19 ғасырда жасалған, олардың Баббит қорытылатын подшипниктері болған, бұл оларды жоғары қысымда металлдарды итеру және тартуды қиындатқан. Кейіннен шарлы подшипниктер пайда болғанда, машиналар 1/8 дюймдік болат сияқты қатты және қалың материалдарға қолайлырақ болды. Құйма темірдің артықшылықтарына қарамастан, оның серіктігі (Янг модулі) болаттан жартысынан кем және кейде қаңқаның қаттылығы қажет болғанда болатпен ауыстырылуы керек. Қатты отпен кесілген пластинадан жасалған болат қаңқалар немесе кесілген және дәнекерленген пластиналардан жасалған қаңқалар жиі қолданылады. Төртбұрышты болат құбырлар соңғы 30 жыл ішінде машинаның рамасын дөңгелету үшін пайдаланылды, әсіресе АҚШ-та, онда металл парақтарды пішіндеу хобби ретінде де, кәсіп ретінде де дамыды. Құбырлы рамалы машиналар қолжетімді бағада болады және жинақталған машиналар түрінде немесе жоспарлар бойынша оңай құрастырылуы мүмкін. Ең қатты құбырлы рамалар толық үшбұрышты сыртқы тіреуге ие. Олар 20 калибрлі болат немесе 0,063 дюймдік алюминий сияқты жұқа немесе жұмсақ материалдарда тиімді. Суреттегідей құйма рамалы машиналар әлі де қолжетімді. Жақсы жабдықталған машинада әр түрлі есендөңгелектер болады. Есендөңгелектер, панельді соғу кезінде балғамен қолданылатын долылар сияқты (олар есендөңгелектер деп те аталады), жұмыс дайындамасының қажетті дөңгестеуіне немесе қисықтығына сәйкес таңдалуы керек.

Операция

Машина операторы металл табақты дөңгелек және иінтөбе дөңгелегінің арасынан өткізеді. Бұл процесте материал созылады және оның қалыңдығы азаяды. Материал созылғанда, ол иінтөбе дөңгелегінің үстінде дөңгелек бет пішінін қалыптастырады. Бұл бет "төбе" деп аталады. Биік төбе беті күшті иілген, ал төмен төбе беті аз иілген болады. Дайындама бетінің қатаңдығы мен беріктігін биік төбе аймақтары қамтамасыз етеді. Жұмыс істегеннен кейін беттің радиусы дайындама ортасының шетіне қатысты созылу деңгейіне байланысты. Егер ортасы тым көп созылса, оператор дайындама шетін дөңгелетіп, пішінін қалпына келтіре алады. Дайындама шетін дөңгелету ортадағы артық созылудан туындаған пішін бұрмалануын түзетуде, сондай-ақ жылумен қысқарту немесе Эккольд типіндегі қысқарту арқылы тікелей созылатын аймақты қысқарту сияқты бірдей нәтиже береді. Өйткені шет пішін сақтайды. Дөңгелеу алдында шетін қысқарту дөңгелеу кезінде пішіннің қалыптасуына көмектеседі және соңғы пішінге жету үшін қажетті созу мен қалыңдық азайту мөлшерін азайтады. Қысқару процестері металл табақты қалыңдату арқылы беттік ауданын азайтады. Қолмен қысқару, панельді соққы құралдарымен немесе дөңгелеу арқылы созуға қарағанда қиын және баяу болғандықтан, тек қана қажет болған жағдайда ғана қолдану керек. Алюминий табақтарын дөңгелеу алдында қыздыру қажет, өйткені өндіріс кезінде дөңгелеу оны керісінше қаттылатады. Беріктік пен қатаңдық сондай-ақ, дұрыс беттік контур жасалғаннан кейін фланцтау немесе сымдау сияқты шеттік өңдеу арқылы қамтамасыз етіледі. Фланц дайын бет пішіні үшін өте маңызды, сондықтан кейбір панельдерді бетін созуды қолданбай, тек фланцты қысқарту және созу арқылы жасауға болады.

Түзету

Контактілік аймақтың қысымы, ол амулет дөңгелегіндегі күмбездің радиусымен және реттеу бұрандасының қысымымен өзгереді, ал дөңгелектің өту саны материалдың созылу деңгейін анықтайды. Кейбір операторлар жұмыс дайындамасын екі қолмен бос басқару үшін, тегістеу мақсатында әртүрлі қалыңдықтағы металл парақтарында тұрақты қысымды сақтауға мүмкіндік беретін аяқ реттегішін пайдалануды ұнатады. Бұл типтегі реттегіш жоғары қалыңдығы бар аймақтардың жиегін, салыстырмалы түрде созылмаған төмен қалыңдығы бар аймақтармен үйлестіруге де көмектеседі. Аяқ реттегішіндегі кемшілік – ол мотоциклдерде, Екінші дүниежүзілік соғыстан бұрынғы спорттық автомобильдерде және қазіргі Lotus / Caterham 7 сияқты ашық дөңгелекті автомобильдерде қолданылатын велосипед түріндегі қанаттар (фендерлер) сияқты ұзынша қисық панельдерге кедергі келтіруі мүмкін. Бұл мәселені шешу үшін кейбір дөңгелекті машиналар амулеттің мойын тұсының астында қолмен реттегіш құрылғысын (осы дөңгелекті ұстаушы деп те аталады) орнатып, мұндай панельдерге кедергісіз қисық түсуге мүмкіндік береді. Бұл типтегі машиналар әдетте төменгі диагональды C пішіндес рамаға ие, ол еденге қарай төмен иіледі, жоғарыдағы суретте көрсетілген көлденең және ұзын тік қол реттегішінің орнына, амулет дөңгелегінің ұстағышына жақын қолмен басқарылатын реттегішке ие. Үшінші типтегі реттегіш жоғарғы дөңгелекті жоғары және төмен жылжытады, ал төменгі амулет дөңгелегі өз орнында қалады.

Пішін беру

Өндірістің әрбір кезеңінде оператор қайта жасайтын нысанға үнемі жүгінуі керек. Бұл үлгі қағазды, бөлімдерге арналған үлгілерді (қағаз немесе жұқа металл парақтарынан жасалған), станциялық тіреулерді, форматорларды, профиль өлшегіштерін, профиль үлгілерін және әрине, бастапқы панельді пайдалануды қамтиды. Жұмысшыға жұмыс дайындамасын қысымды жоғалтпай жылдам алып тастауға және орнатуға мүмкіндік беретін жылдам босату тетігі бар дөңгелектеу машиналары, осы процестің бұл бөлігінде көп уақытты үнемдеуге көмектеседі. Оператор, парақтың бір бөлігін дұрыс пішіндеу үшін көптеген рет өтуі керек, сондықтан шыдамдылық танытуы қажет. Көзге ұнайтын пішінге қол жеткізу үшін әртүрлі дөңгелектермен және әртүрлі бағыттарда (мысалы, қарапайым екі қисық пішін үшін 90 градус бұрышпен) қосымша өтулер жасауға болады. Дұрыс қысымды, тиісті амуар дөңгелегінің пішінін және дөңгелектеу өтулерінің (немесе төмен тәжді амуарлармен амуарлаудың) нақты жақын үлгілерін қолдану, машинаны қолдануды өнерге айналдырады. Қысым тым жоғары болса, бұзылған, бүлінген және кернеулі бөлшек пайда болады, ал қысым тым төмен болса, жұмыс ұзаққа созылады. Панельдің бір бөлігінде дөңгелектеу, жақын жерлерде пішіннің бұзылуына әкелуі мүмкін. Бір бөлікті көтеру немесе созу, жақын жерлердің шөгуіне себеп болады, ал оны түзету бастапқы панельде жұмыс істеуден алыс жерлерге әсер етуі мүмкін. Бұл, созудың нәтижесінде панельде туындаған кернеулер, күткеннен де алысқа әсер ететініне байланысты. Сондықтан оператор панельдің үлкен аумағында жұмыс істеуі керек, осы жанама әсерлерді түзету және оларды түзетуді қажет ететін қосымша жанама әсерлерді тудыру керек. Дұрыс пішінге қол жеткізудің кілті – осы кең аумақта металл бетінің дұрыс мөлшерде созылуы. Егер бұл орындалса, металлды аздап созу арқылы "қозғауға" болады, төменгі жерлерді жоғары жерлерден металлмен толтыруға болады. Бұл тегістеу, орташа қысымды орнату арқылы тегістеуге ұқсас, бірақ тегістеу үшін қолданылатыннан ауыррақ. Бұл уақытты қажет ететін және өте күрделі, қайталанатын процесс, дөңгелектеудің ең қиын және шеберлік бөліктерінің бірі. Панельдің/бөлімнің мөлшері артқан сайын, жұмыс көлемі мен қиындық деңгейі де пропорционалды емес түрде артады. Сондықтан өте үлкен панельдерді жасау өте қиын, олар бөлімдерден жасалады. Жоғары тәжді панельдер/бөлімдер металдың жұмыс істеу кезінде қатаюына байланысты отқа қадауды қажет етуі мүмкін, бұл оны жұмсақ және сынуға бейім етеді. Дұрыс орындардағы металлдың дұрыс мөлшерімен дұрыс негізгі пішінге қол жеткізгеннен кейін, жұмысшы жоғары тәжді аймақтардың шеттерін төмен тәжді аймақтармен үйлестіруі керек, сондықтан беттің контуры бірінен екіншісіне тегіс өтуі керек. Осыдан кейін соңғы дөңгелектеу кезеңінде бетті тегістеу үшін өте жеңіл қысыммен дөңгелектеу жүргізіледі, нәтижесінде тегіс, біртұтас пішінге қол жеткізіледі. Бұл кезең металлды созбайды, бірақ созылған металлды жылжытады, сондықтан ең аз қысымды және панель пішініне байланысты мүмкіндігінше кең амуарды пайдалану маңызды. Әдетте, тек кішкентай жоғары тәжді панельдер (жөндеу бөлімдері сияқты) немесе үлкен төмен тәжді панельдер (мысалы, шатырлар) бір бөлікте жасалады. Үлкен төмен тәжді панельдердің салмағын көтеріп ұстау үшін екі білікті шебер қажет.

Аяқтау

Түйіндерді жасаудың соңғы процесі, бетінің дұрыс контурларын жеткізгеннен кейін, флангалау (парақ металл) немесе сымды жиектеу сияқты жиекті өңдеудің бір түрі болып табылады. Бұл жиекті аяқтап, нығайтады. Әдетте, фланцеде металл тым көп немесе тым аз болады, ол фланц бұрылғаннан кейін панельді пішіннен шығарады, сондықтан оны бет пішінін түзету үшін созу немесе қысқарту қажет. Бұл Экольдтың созу және қысқарту әдісімен оңай орындалады, бірақ ыстық немесе суық қысқарту арқылы, металлды өзіне тығып, соққымен немесе суық қысқарту балғасы мен долыны қолдану арқылы да жасауға болады. Фланцты созу немесе қысқарту үшін дұрыс профильді балға мен долы керек. Балға мен долының фланц арқылы жанасқан жерінде қалаған фланц пішініне сәйкес келуі керек (долының «қоңырауын шығару» деп аталады) балғамен. Көп мөлшерде созу немесе қысқарту жұмыстары фланцты қатайтып, жарықтар мен жыртылуға әкелуі мүмкін. Бұларды дәнекерлеуге болады, бірақ металлдың өңделу қабілетін қалпына келтіру үшін оны бұрын қыздыру әлдеқайда жақсы. Ағылшын дөңгелегі, шебер қолөнерші үшін, төмен иістіліктері бар қолданбалар үшін қолмен соғудан гөрі тиімді құрал болып табылады. Соққыдан кейін қолмен долылар мен шүберектер немесе соққы балғасымен шүберектеу өте еңбекті қажет етеді. Груша пішіндес балға мен құм қапты қолданып парақ металды созу (тоқып алу) немесе тіреуге көтеру, жоғары иістілік бөлімдерін жасауды жеделдетеді. (Тіреу – бұл қолмен ұсталатын долылардан әлдеқайда үлкен болуы мүмкін долы, әдетте оның астында төртбұрышты қималы құймасы бар. Бұл оны теміршілер мен жылқы шеберлері қолданатын мыс үстелге немесе оған сәйкес келетін тесікке орнату үшін.) Пневматикалық немесе қуатты балға одан да жылдам. Ағылшын дөңгелегі (алғашқыда Англияда патенттелген) осы процестерден кейін тегіс бетке жеткізу үшін шүберектеуге өте тиімді.