Vous êtes-vous déjà demandé comment des plaques d'acier massives sont transformées en formes parfaitement incurvées ? Dans cet article de blog captivant, nous allons plonger dans le monde fascinant des cintreuses à 3 rouleaux. Découvrez les principes de fonctionnement ingénieux de ces merveilles mécaniques et bénéficiez des conseils d'experts de l'industrie. Que vous soyez un passionné d'ingénierie ou simplement curieux des processus de fabrication, cet article vous dévoilera les secrets du cintrage de précision des métaux. Préparez-vous à être surpris par la puissance et la précision des cintreuses à 3 rouleaux !
Avec le développement rapide de l'industrie manufacturière, sous l'impulsion de la politique nationale en matière d'énergie propre, la demande de centrales au charbon, hydroélectriques, nucléaires et éoliennes a augmenté, de même que le besoin de grandes machines à laminer les plaques pour traiter les pièces des pipelines et des tours de poteaux.
Les industries pétrolières et gazières offshore, pétrochimiques et chimiques du charbon, ainsi que la production de vaisseaux à haute pression sont devenues plus répandues, ce qui a entraîné une utilisation généralisée de cylindres à tôles fortes spécialisés dans le laminage de tôles épaisses et à haute résistance, y compris des réacteurs d'hydrogénation de 1000 tonnes, des réacteurs de liquéfaction du charbon de 2000 tonnes et des réacteurs de 10 000 mégawatts.3 réservoirs sphériques de gaz naturel.
Les Cintrage en rouleau également connue sous le nom de rouleuse, est un équipement de formage polyvalent utilisé pour rouler des plaques de métal en cylindres, cônes, courbes et autres formes.
Cette machine fonctionne selon le principe des cercles de formation à trois points, où le changement de position relative et le mouvement de rotation des cylindres de travail provoquent une déformation plastique continue de l'acier. tôle métalliqueLa forme souhaitée de la pièce est ainsi obtenue.
Les Cintrage en rouleau La machine est largement utilisée dans des industries telles que la fabrication de chaudières, la construction navale, le pétrole, les produits chimiques, les structures métalliques et la fabrication de machines.
Dans une cintreuse à trois rouleaux typique, deux rouleaux inférieurs servent de rouleaux actifs et peuvent tourner dans les deux sens, tandis que le rouleau supérieur sert de rouleau suiveur, qui peut se déplacer verticalement vers le haut et vers le bas. (Voir figure)
Le processus de laminage tôle d'acier consiste à placer la plaque entre des rouleaux supérieurs et inférieurs. Les trois points de coupe exposés à la tôle par les trois rouleaux font plier la plaque pour lui donner une forme incurvée ou circulaire.
Ce processus de formage de la tôle peut être considéré comme un processus continu de pliage en trois points effectué par la machine de pliage à trois rouleaux.
Une extrémité de la plaque métallique est introduite dans la machine entre le rouleau supérieur et le rouleau inférieur.
Le rouleau supérieur exerce alors une pression vers le bas sur la plaque métallique, qui subit alors une déformation plastique par compression.
La rotation des rouleaux inférieurs, entraînée par la friction entre la plaque et les rouleaux, provoque un mouvement de va-et-vient de la plaque dans le sens longitudinal.
Le rouleau supérieur continue d'exercer une pression vers le bas et se déplace d'avant en arrière sur la plaque.
Lorsque la plaque traverse la zone de déformation du rouleau, une déformation plastique se produit lorsque la contrainte dépasse la limite d'élasticité.
La plaque subit alors une déformation plastique par flexion sur toute sa longueur et prend la forme souhaitée.
En ajustant la position relative entre les rouleaux supérieur et inférieur, la plaque peut être pliée à un rayon qui n'est pas inférieur à celui du rouleau supérieur.
Un schéma du principe de fonctionnement d'une cintreuse symétrique à trois rouleaux est présenté ci-dessous.
Les rouleaux entraînés II et III sont actionnés par un moteur et un réducteur et tournent dans le même sens (ou en sens inverse) à la même vitesse.
En raison de la friction entre les rouleaux et la plaque, cette dernière est déplacée vers l'avant lorsque les rouleaux tournent.
En ajustant la position du rouleau supérieur, il est possible de produire des plaques de différentes courbures.
Si la pièce n'atteint pas la courbure souhaitée après un seul processus de laminage, le rouleau supérieur peut être ajusté et le processus répété jusqu'à ce que la forme souhaitée soit atteinte.
Les trois cylindres de la cintreuse symétrique à trois rouleaux sont disposés en triangle isocèle, ce qui permet aux deux extrémités de la pièce de quitter un segment de ligne droite au cours du processus de laminage.
Ce segment de ligne droite, qui correspond à environ la moitié de la distance entre les centres des deux rouleaux inférieurs, est l'endroit où le rouleau ne peut pas rouler et constitue le principal inconvénient de ce type de machine.
Malgré ses limites, la cintreuse de plaques à trois rouleaux symétriques est largement utilisée en raison de sa structure simple, de sa facilité d'utilisation et de son faible coût.
Le problème du segment linéaire peut être traité à l'aide de différentes méthodes, en fonction de la situation spécifique, comme le montre le tableau ci-dessous.
| Objet | Solution |
| Pré-pliage de coude | Cette technique consiste à utiliser une matrice pour pré-courber les extrémités de la plaque d'acier dans un moule. machine de presseafin d'obtenir la courbure souhaitée. |
| Garder l'allocation | Ajouter la surépaisseur appropriée aux extrémités de la plaque. Après avoir déroulé une certaine longueur aux deux extrémités, le reste (également appelé segment de ligne droite) peut être coupé. |
| Ajouter une plaque de base pour le pré-pliage | Cette méthode est mise en œuvre sur le machine à roulercomme le montre la figure 3b. Toutefois, lors de l'adoption de cette méthode, il est essentiel de tenir compte de la capacité de la machine à rouler, c'est-à-dire de la capacité combinée de la machine à rouler et de la machine de production. force de flexion de la pièce et du joint nécessaire ne doit pas dépasser celle de la machine à rouler. |
Pour une autre cintreuse asymétrique à trois rouleaux, la disposition des rouleaux de l'arbre est conçue pour éliminer les segments de ligne droite sur la pièce roulée.
La machine se caractérise par le fait que les deux rouleaux inférieurs peuvent être réglés verticalement. L'un des rouleaux inférieurs peut être ajusté pour correspondre à la distance centrale du rouleau supérieur, tandis que l'autre est relevé dans la position appropriée.
L'extrémité initiale de la plaque d'acier peut être pliée et laminée. Après un demi-rouleau, l'alignement des deux rouleaux inférieurs est modifié et le laminage se poursuit pour éliminer le segment de ligne droite à l'extrémité de la pièce.
Il est également possible de retourner la pièce de manière à ce que l'extrémité arrière devienne l'extrémité avant pour le laminage, ce qui éliminera également le segment de ligne.
Voici un bref aperçu du processus de cintrage d'un cylindre court d'un diamètre supérieur ou égal à 400 mm, afin de vous aider à comprendre le fonctionnement d'une cintreuse à trois cylindres.
Le matériau doit être vérifié conformément au dessin et aux exigences du processus et ne doit pas présenter de défauts évidents à sa surface.
La qualité et les spécifications des matériaux doivent être conformes aux normes nationales et industrielles en vigueur.
Lors de l'expansion, le diamètre de la bouteille doit correspondre au diamètre réel de l'enceinte finale, et le diamètre du matériau de la bouteille doit être calculé sur la base du diamètre intermédiaire de la bouteille.
La direction d'expansion doit être alignée avec la direction de laminage de l'acier et être limitée à une position de 45°. La disposition doit être efficace, afin d'utiliser efficacement le matériau des bords et d'accroître l'utilisation de l'acier.
Si la bouteille est construite à partir de plusieurs sections, le soudage doit être correctement exécuté conformément aux exigences techniques de l'assemblage et du soudage de l'équipement.
L'espacement entre les soudures bout à bout de l'enceinte d'extrémité et les soudures longitudinales Les joints de la section de la coque cylindrique doivent être supérieurs à 3 fois l'épaisseur de la bouteille et ne doivent pas être inférieurs à 100 mm.
Si la bouteille est raccordée à un tuyau, un support, un anneau de renfort, une plaque de base, etc., l'interposition des soudures longitudinales et circonférentielles sur la bouteille doit empêcher les trous dans la plaque de base. cordon de soudure L'anneau de renforcement ou la plaque de base doit couvrir les cordons de soudure.
Le dessin de la ligne doit être précis, en utilisant une méthode de cartographie géométrique pour dessiner une ligne verticale, une bissectrice et un point médian, au lieu d'un maître carré.
Pour tenir compte des marges nécessaires, tracez d'abord la ligne de coupe du bord sur la plaque métallique, puis la ligne du matériau réel, et vérifiez la ligne.
Exigences de tolérance pour les lignes de traçage des découpes :
La tolérance requise pour le dessin de la hauteur du cylindre H est de H ± 1 mm.
La différence entre deux lignes diagonales (△ L = L1 - L2) doit être inférieure ou égale à 2 mm, et la tolérance de longueur de la section du cylindre est de L ± 3 mm.
La formule du périmètre est L = π (Di + S), où Di est le diamètre du cylindre (mm) et S l'épaisseur du cylindre (mm).
Après le marquage, un repiquage est effectué dans la case de 100 mm x 100 mm dans le coin supérieur droit de la plaque d'acier.
Blanking et traitement des bords :
Pour les tôles en acier au carbone d'une épaisseur inférieure à 12 mm, le découpage s'effectue à l'aide d'une machine à découper. machine à cisailler si possible (sinon, on utilise une machine de découpe semi-automatique).
Après la coupe, le laitier doit être nettoyé et ébarbé.
Pour les plaques d'une épaisseur supérieure à 6 mm qui nécessitent une rainure, on utilise des machines à découper semi-automatiques ou des chanfreineuses à rouleaux. Pour les plaques d'une épaisseur inférieure à 6 mm, il convient d'utiliser la méthode de meulage.
Les rainures générées par le l'oxycoupage Le laitier de la machine doit être nettoyé et le cordon de soudure ne doit pas présenter de défauts tels que des fissures ou des délaminations.
Avant le soudage, la surface du joint soudé doit être débarrassé de toutes les impuretés nuisibles telles que l'oxyde, la graisse et le laitier.
L'espace libre (calculé à partir de la rainure ou du bord de la plaque) doit être ≥ 20 mm.
Lors du laminage d'une plaque, les extrémités de la plaque peuvent être pliées en raison de l'absence de contact avec le rouleau supérieur, ce qui entraîne des bords droits résiduels.
Lors d'un cintrage symétrique, le bord droit résiduel est généralement égal à la moitié de l'entraxe du rouleau inférieur et dépend de l'épaisseur de la plaque.
Le cintrage asymétrique donne des bords droits résiduels qui représentent environ 1/6 à 1/10 de ceux du cintrage symétrique.
Ces bords droits résiduels peuvent être difficiles à éliminer complètement pendant la correction et peuvent entraîner des problèmes de qualité et des accidents d'équipement, c'est pourquoi ils doivent être pré-pliés.
Si le pré-pliage n'est pas possible, ils peuvent être corrigés à l'aide d'un gabarit après le roulage final.
Avant le cintrage, la surface de la plaque d'acier et la surface du rouleau doivent être nettoyées et toute trace de rouille, de cuir, de laine, d'arêtes, d'angles ou de particules rigides doit être éliminée.
Par exemple, pour le laminage de l'acier inoxydable, les rouleaux supérieurs et inférieurs doivent être protégés par un ruban adhésif ou une couche de peinture spéciale, et la couche de protection ne doit pas contenir de particules rigides.
Lorsque la plaque est insérée dans la machine à laminer, la pièce doit être tournée pour éviter tout désalignement, et l'axe principal de la pièce doit être aligné parallèlement à l'arbre du rouleau afin de garantir un laminage rond de bonne qualité.
Le laminage circulaire est la première étape de la formation du produit et peut être effectué en une ou plusieurs passes.
Le nombre de passes dépend des exigences du processus, telles que le taux de déformation maximal autorisé dans le laminage à froid, et des limites de l'équipement, telles que les conditions d'adhérence et de puissance.
Une certaine quantité de surroulage doit être appliquée lorsque le retour élastique du laminage à froid est important.
Le décalage longitudinal de l'extrémité du cylindre doit être inférieur à 1,5 mm. Les laminage de plaques est illustré dans la figure ci-contre.
L'objectif de la rondeur La correction consiste à rendre la courbure du cercle entier aussi uniforme que possible, afin d'améliorer la qualité du produit. En règle générale, les étapes sont les suivantes
(1) Alimentation : Sur la base de l'expérience ou d'un calcul, les rouleaux peuvent être ajustés à la position de courbure maximale correcte.
(2) Roulage en rond : Rouler le cylindre deux fois sous la courbure de correction, en se concentrant sur la position de soudage afin d'obtenir une courbure cohérente sur l'ensemble du cercle.
(3) Déchargement : Diminuer progressivement la charge, en permettant à la pièce d'être roulée plusieurs fois sous une charge de correction réduite.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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