Nach dem Prinzip der Dreipunkt-Rundung nutzt die Blechbiegemaschine die Drehbewegung und die relative Positionsänderung der Arbeitswalze, um ein kontinuierliches elastisch-plastisches Biegen zu erreichen. Dadurch können Bleche in vorgegebene Formen wie Zylinder und Bögen sowie Präzisionswerkstücke gebogen werden.
Die Blechbiegemaschine ist in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet, u. a. im Kesselbau, im Schiffbau, in der Petrochemie, im Metallbau und in der Blechumformtechnik.
Je nach Anzahl der Rollen wird die Blechbiegemaschine können in Zweiwalzen-, Dreiwalzen- und Vierwalzentypen eingeteilt werden, die jeweils ihre eigenen Merkmale haben.
Im Vergleich zum traditionellen Zwei-Rollen-Typ ist der Vier-Rollen-Typ Blechbiegemaschine hat mehrere Vorteile, darunter eine einfachere Zentrierung, ein kleineres Restgerade, eine höhere Präzision beim Richten von Kreisen und eine verbesserte Produktionseffizienz.
Darüber hinaus ist die Vierwalzen-Blechbiegemaschine in der Lage, das Vorbiegen der Blechenden und das Walzen des Werkstücks ohne Drehen auszuführen, wodurch sie in der Industrie immer wichtiger wird. Feinblech bilden.
Die Maschine besteht aus einer Oberwalze, einer Unterwalze und zwei Seitenwalzen an der Vorder- und Rückseite. Die obere Walze dreht sich in einer festen Position, während die Stahlplatte durch Reibung zugeführt wird. Die SpannenDie Position der unteren Walze und der beiden Seitenwalzen steuert den Walzvorgang des Stahlblechs.
Um die Walzgenauigkeit des Stahlblechs zu verbessern, ist es von entscheidender Bedeutung, die genauen Positionen der unteren Walze und der beiden Seitenwalzen zu untersuchen. Derzeit wird die Positionssteuerung dieser Komponenten vom Bediener durch wiederholte Einstellungen auf der Grundlage von Erfahrungswerten bestimmt, und die Walzgenauigkeit wird durch ständige Vergleiche und Modellprüfungen überwacht, was zu einer geringen Genauigkeit und Effizienz führt.
In diesem Artikel wird eine Berechnungsformel für die Rückfederung Krümmungsradius auf der Grundlage der Theorie der elastischen Erholung und untersucht die Positionsanforderungen der unteren Walze und der beiden Seitenwalzen beim Walzen von Stahlblech. Es wird ein mathematisches Modell zur Berechnung der Positionen dieser Komponenten während des Ausrichtens, Vorbiegens und Biegens erstellt.
Die Studie bestimmt genau die Verschiebung der unteren Walze sowie der vorderen und hinteren Seitenwalzen während des Walzens des Stahlblechs und liefert genaue Vorschubdaten für die digitale Steuerung. Die Ergebnisse dieser Methode, die in der Produktionspraxis verifiziert wurden, stimmen mit den praktischen Anwendungen überein und führen zu einer verbesserten Walzgenauigkeit und Effizienz.
Die Vier-Walzen-Blechbiegemaschine besteht aus mehreren Hauptkomponenten, darunter die obere Walzenvorrichtung, die untere Walzenvorrichtung, die Seitenwalzenvorrichtung, die Umkippvorrichtung, das untere Gestell, die Basis, das obere Gestell und die Hydraulikpumpenstation.
Die obere Walze dient als Antriebswalze und wird von einem Servomotor über eine Übertragungsvorrichtung gedreht, wobei ihre Position fixiert ist. Die untere Walze und die Seitenwalze sind angetriebene Walzen, deren Drehung durch Reibung mit der Stahlplatte angetrieben wird.
Die untere Walze ist in ihrem Lagersitz befestigt, der sich in einer Führungsnut am Rahmen vertikal bewegen kann, um unterschiedliche Blechdicken aufzunehmen. Die Seitenwalzen sind in den Lagersitzen der Seitenwalzen installiert.
Um den gewünschten Krümmungsradius des Zylinders auszubilden, bewegt sich der Seitenwalzenlagersitz in der Gleitführungsnut in einem bestimmten Winkel relativ zur vertikalen Richtung auf und ab.
Das Umkippen und Zurücksetzen der unteren Walze, der Seitenwalze und der oberen Walze wird durch einen Hydraulikzylinder gesteuert. Der Gesamtaufbau des Geräts ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1 Aufbau der Vierwalzen-Blechbiegemaschine
Der Prozess des Walzens von Stahlblech besteht in der Regel aus sechs Schritten, darunter Vorbereitung, Vorschub, Vorbiegen, Vorbiegen auf der anderen Seite, Walzprofilieren und Lichtbogenkorrektur. Dieser Prozess ist in Abbildung 2 dargestellt.
Abb. 2 Technologischer Prozess der Vierwalzen-Blechbiegemaschine
1.2.1 Vorbereitung und Fütterung
Die untere Walze wird in eine Position angehoben, in der der Abstand zwischen der oberen Mantellinie und der unteren Mantellinie der oberen Walze etwas größer als die Dicke des Werkstücks ist.
Die hintere Seitenwalze wird in eine Position angehoben, in der die obere Mantellinie und die obere Mantellinie der unteren Walze in derselben horizontalen Ebene liegen, und dann wird die vordere Seitenwalze in eine Position angehoben, in der sich ihre Mittellinie zwischen der oberen und der unteren Walze befindet (wie in Abbildung 2a dargestellt).
Das Werkstück wird horizontal zwischen der oberen und der unteren Walze hindurchgeführt, wobei das vordere Ende gegen die vordere Walze drückt. Die untere Walze wird dann angehoben, um die Stahlplatte einzuklemmen (siehe Abbildung 2b).
Wenn diese Schritte abgeschlossen sind, ist der Vorbereitungs- und Fütterungsprozess beendet.
1.2.2 Vorbiegen
Die vordere Seitenwalze wird in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht und die hintere Seitenwalze wird auf die Prozesshöhe für die Vorbiegung des Stahlblechs angehoben (wie in Abbildung 2c dargestellt).
Die obere Walze dreht sich gegen den Uhrzeigersinn und treibt die Stahlplatte vorwärts. Wenn das Ende des Stahlblechs die Hälfte des Abstands zwischen den beiden Walzen erreicht, sollte es gemessen werden, um sicherzustellen, dass es die erforderliche Krümmung erreicht.
Das Verfahren zum Vorbiegen des anderen Endes ist ähnlich wie das oben beschriebene.
1.2.3 Walzenbiegen
Die vordere Seitenwalze wird auf die für die gewünschte Krümmung erforderliche Prozesshöhe angehoben, während die hintere Seitenwalze abgesenkt wird, so dass sich sowohl die vordere als auch die hintere Seitenwalze auf gleicher Höhe befinden.
Die obere Walze dreht sich gegen den Uhrzeigersinn, um die Bewegung des Stahlblechs voranzutreiben und es zu wölben. Gleichzeitig wird die Krümmung des überstehenden Stahlblechs mit einer Schablone gemessen und die Prozesshöhe nach Bedarf angepasst, um den gewünschten Radiant zu erreichen (siehe Abbildung 2d).
Der Prozess der Lichtbogenkorrektur ist ähnlich wie bei der Walze Biegeverfahren.
Derzeit werden die meisten Coils durch Kaltwalzen hergestellt. Das Phänomen der Rückfederung ist bei diesem Verfahren recht ausgeprägt, so dass eine angemessene Überwicklung erforderlich ist, um es zu kompensieren.
Normalerweise sollte der Rückfederungsradius kleiner sein als der gewünschte Radius der Teile (vorBiegeradius).
Auf der Grundlage der elastisch-plastischen Mechanik wird die Rückfederung in Blechverarbeitung wird von Faktoren wie dem Elastizitätsmodul, dem verstärkten Elastizitätsmodul, der Streckgrenze, dem Vorwickelradius und der Blechdicke beeinflusst.
Durch theoretische Herleitung kann die Berechnungsformel für den Krümmungsradius vor der Rückgewinnung wie folgt bestimmt werden:
In der Formel:
Die Analyse der Walzen von Stahlplatten Prozess zeigt, dass die Position der oberen Walze während des Walzens unverändert bleibt und dass das Walzen hauptsächlich durch die vertikale Bewegung der unteren Walze und den schrägen Vorschub der beiden Seitenwalzen erfolgt.
Daher kann das genaue Walzen des Stahlblechs durch die präzise Steuerung der Position jeder Rolle während des Prozesses erreicht werden.
Im Folgenden geht es um die mathematische Modellierung und Berechnung der Prozesspositionen der Unterwalze und der Seitenwalzen während der Schlüsselprozesse wie Vorwärtsbewegung, Vorbiegen und Wickeln.
Bei der Berechnung werden Faktoren wie die geometrischen Parameter der Walzmaschine, das Material und die Dicke des gewalzten Stahlblechs sowie der Walzradius berücksichtigt.
Die folgenden Symbole werden üblicherweise verwendet, um die Verschiebungsformel für die Gegenwalze und beide Seiten der Blechbiegemaschine abzuleiten:
Während des Ausrichtungsprozesses der Blechbiegemaschine, wie in Abbildung 2 dargestellt, werden die untere Walze und die beiden Seitenwalzen entsprechend verschoben. Die Position der einzelnen Walzen während des Ausrichtens ist in Abbildung 3 dargestellt.
Abb. 3 Prozessposition der Richtwalzen
Die Verschiebung der beiden Seitenwalzen und der unteren Walze kann anhand der geometrischen Beziehung wie folgt berechnet werden:
Während des Vorbiegevorgangs der Biegemaschine, wie in Abbildung 2 dargestellt, werden die untere Walze sowie die vordere und hintere Walze entsprechend verschoben.
Um den Anforderungen des Vorbiegeprozesses gerecht zu werden, ist die Prozessposition jeder Walze beim linken Vorbiegen in Abbildung 4 dargestellt. Beim rechten Vorbiegen werden die Positionen der vorderen und hinteren Walzen einfach vertauscht, während die Position der unteren Walze unverändert bleibt.
Der Wert des geometrischen Parameters B kann anhand der Berechnungsformel für die asymmetrische Dreiwalzen-Blechbiegemaschine berechnet werden. In diesem Artikel wird für B der Wert 2t angenommen.
Abb. 4 Prozessposition der einzelnen Walzen während des Vorbiegens
Angenommen, "O" ist der Krümmungsmittelpunkt vor der Rückfederung, "y" ist der Winkel zwischen der oberen Walzenmitte und der Biegemittellinie "OO1"und der Winkel zwischen der unteren Rollmitte und der Biegemittellinie "OO2.”
Der Winkel "φ" ist der Winkel zwischen der Linie "O1O2" zwischen dem oberen und dem unteren Walzenmittelpunkt und die Linie zwischen dem oberen Walzenmittelpunkt und dem Biegemittelpunkt.
Der Winkel "θ" ist der Winkel zwischen der Linie "AO3" zwischen dem Mittelpunkt der Biegemaschine und dem Mittelpunkt der Seitenwalze und die Linie "OO3" zwischen der Mitte der Seitenwalze und der Biegemitte.
Aus diesen geometrischen Verhältnissen lässt sich die folgende Schlussfolgerung ziehen:
In der Formel ist der geometrische Parameter B der Wert vom Mittelpunkt der unteren Rolle O2 zu OO1die nach der Formel der asymmetrischen Dreiwalzen-Blechbiegemaschine berechnet werden kann.
In diesem Artikel ist B = 2t, und die anderen Parameter sind die gleichen wie oben.
Angenommen, dass F ist die Schnittmenge von OO2 und AO3, und β ist der Winkel zwischen F und die Mittellinie der oberen und unteren Rollen.
In △ AFO2nach dem Sinus-Theorem:
So:
Ähnlich verhält es sich bei △ AFO2:
So:
In △ AFO2:
So:
Das heißt:
Die Verschiebung zwischen den beiden Seitenwalzen und der unteren Walze ist also gleich:
Wenn sich die rechte Seite vorbiegt, ist Y1 bleibt unverändert, Y2 und Y3 können ausgetauscht werden.
In der kontinuierlichen Biegeverfahren Bei der in Abbildung 2 dargestellten Blechbiegemaschine sind die beiden Seitenwalzen symmetrisch angeordnet, und die untere Walze sowie die vordere und hintere Seitenwalze weisen entsprechende Verlagerungen auf.
Um den Anforderungen des kontinuierlichen Biegeprozesses gerecht zu werden, ist die Position der einzelnen Rollen während des Prozesses in Abbildung 5 dargestellt.
Abb. 5 Prozessposition der einzelnen Walzen beim kontinuierlichen Biegen
Gemäß der geometrischen Beziehung, in △OAO3aus dem Sinus-Theorem:
So:
Angenommen, O ist der Mittelpunkt der Krümmung vor der Rückfederung, λ ist der Winkel zwischen OO2 und OO3, dann:
In △OAO3：
So:
Wenn Y1 bleibt unverändert, Y2=Y3=L3-AO3so dass die Verschiebung der Rollen auf beiden Seiten und der unteren Rolle ist:
Eine experimentelle Studie wurde mit einer Platte der Größe W1220 x 2500 durchgeführt. Walzmaschinemit einer 10 mm dicken Platte aus Q235-Material und einem Walzradius von 700 mm.
Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass zwischen dem tatsächlichen und dem geforderten Kreisradius ein absoluter Fehler von 4,8 mm bestand, was zu einem relativen Fehler von 0,68% führte. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wurde festgestellt, dass die Korrektur ausreichend war, um die Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen.
Bei der Analyse der Testdaten aus mehreren Versuchen, den Rückfederungsradius einzustellen, wurde festgestellt, dass die Hauptfehlerursache in der Annahme lag, dass die Platte bei der Berechnung des Rückfederungsradius einer reinen Biegung unterworfen war und die Auswirkungen von Fließpresskraft und Reibung nicht berücksichtigt wurden.
Die technische Analyse ergab jedoch, dass die Berechnung der Verdrängung korrekt war und den Anforderungen des Prozesses entsprach.
In diesem Artikel wird eine Analyse des Walzprozesses einer Vierwalzen-Blechwalzmaschine vorgestellt. Durch die Kombination der Berechnungsformel für den Rückfederungsradius mit mathematischen und mechanischen Methoden analysiert der Artikel die Position jeder Rolle während des Arbeitsprozesses der Maschine.
Die Ergebnisse der Berechnung wurden auf einer Vierwalzen-Blechbiegemaschine getestet.
Die Ergebnisse des Versuchs haben gezeigt, dass mit dieser Methode die Anzahl der Prüfungen erheblich reduziert und die Genauigkeit und Effizienz des Walzprozesses verbessert werden kann.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
DE 
EN 
ES 
RU 