Precisão em movimento: Avanços nas dobradeiras de rolo chinesas

Imagine transformar uma folha plana de metal em uma curva complexa com precisão e eficiência. As dobradeiras de rolo, cruciais em setores como construção naval e aeroespacial, conseguem isso por meio de tecnologias avançadas, incluindo controle CNC. Este artigo explora a evolução e os recursos atuais dessas máquinas na China, destacando os avanços que permitem a criação de componentes metálicos de alta resistência e formato preciso. Os leitores terão uma visão de como as modernas máquinas de dobragem por rolo aumentam a eficiência da produção e a qualidade do produto, ampliando os limites do que é possível na conformação de metais.

Precision in Motion Avanços nas dobradeiras de rolos chinesas

Índice

1. Visão geral

A dobradeira de rolo de chapa é um dos oito principais produtos de maquinário de forjamento e se enquadra na categoria de máquinas de correção de dobra.

A dobradeira de rolo é um equipamento de formação de metal que usa o princípio do círculo de três pontos para moldar chapas de metal. O movimento e a rotação do rolo de trabalho, cujos eixos são paralelos entre si, resultam em uma flexão elastoplástica contínua da chapa, o que leva à criação de uma peça de trabalho com formato e precisão predeterminados.

O rolo de trabalho funciona como o principal componente de trabalho e converte energia mecânica e hidráulica em energia cinética para facilitar sua mudança de posição e rotação. Isso facilita a dobragem e a laminação de chapas metálicas em peças curvas ou cilíndricas de curvatura simples ou múltipla em um estado frio, médio ou quente.

Ao ajustar o formato do rolo ou adicionar um dispositivo de enrolamento de cone, o fluxo do material pode ser restringido e a velocidade de movimento de diferentes peças na mesma peça de trabalho pode ser alterada. Isso permite a criação de peças de arco ou cilindro com formas de curvatura única ou múltipla, como elipses, quadrados e formas assimétricas.

Dois métodos, dobragem de prensa e dobra, pode ser usada para dobrar chapas metálicas em formas simples ou em arco com curvaturas simples ou múltiplas. A dobra por pressão é realizada em uma prensa hidráulica ou freio de prensa com o auxílio de uma matriz, baseando-se principalmente na flexão plástica transversal. O processo de dobra é um processo descontínuo ponto a ponto ou seccional.

Em comparação com a dobragem por prensagem, curvatura de rolos tem as seguintes vantagens:

  • O processo de dobra é uma dobra elástica-plástica contínua com uma baixa quantidade de retorno elástico e uma força de tração definida, resultando em uma formação precisa, dobras de alta qualidade e alta eficiência de trabalho.
  • A ausência de formação de matrizes reduz os custos operacionais.
  • A curvatura do rolo requer uma menor força de flexão em comparação com a dobragem por prensa e o custo de uma máquina de dobragem por rolo é menor do que o de uma prensa hidráulica.
  • Com a adição de equipamentos auxiliares, curvatura de rolos também pode ser usado para criar peças cônicas e dobrar tubos e perfis.

Como resultado, a dobradeira de rolo de chapa é amplamente utilizada em vários setores, como fabricação de caldeiras, construção naval, petróleo, química, hidráulica e estrutura metálica.

Na China, o desenvolvimento de máquinas de dobragem de rolos progrediu de mecânico para hidráulico e agora para Tecnologia CNC. A tecnologia de controle hidráulico e automático das máquinas de dobragem de rolos melhorou muito nos últimos anos.

Na década de 1990, as máquinas de dobra de chapas com controle numérico se desenvolveram rapidamente na China e passaram por melhorias contínuas, tornando-se cada vez mais maduras. A transição da automação de uma única máquina para uma célula de fabricação flexível também foi concluída.

A produção eficiente, precisa e em massa é essencial para a civilização industrial moderna. O desenvolvimento de equipamentos de correção de dobra de alta eficiência, alta precisão, seguros, ecologicamente corretos, automatizados, flexíveis e inteligentes é fundamental para melhorar o nível do setor de fabricação de equipamentos da China, atender às necessidades da concorrência empresarial e aumentar os benefícios econômicos.

2. A situação básica de máquinas de dobragem de rolos na China

2.1 Função importante da dobradeira de rolos no setor de fabricação de equipamentos

A demanda por dobradeiras de chapas está em alta devido ao desenvolvimento de vários setores, como aeroespacial, armas militares, automóveis, locomotivas e material rodante, instrumentos e medidores, construção naval, indústria química, vasos de pressão, metalurgia, maquinário de engenharia e componentes de metal. A exigência de precisão das placas de laminação também está aumentando.

O setor de construção naval da China tem demandas maiores de funcionalidade, confiabilidade, segurança e automação de dobradeiras comuns e marítimas com funções compostas de enrolamento devido ao rápido crescimento do setor de fabricação.

O setor de energia elétrica, que inclui energia a carvão, energia hidrelétrica, energia nuclear e energia eólica, incentivado pela política nacional de energia limpa, exige grandes conjuntos de dobradeiras para tubulações e torres de coluna.

A tendência de vasos de pressão em grande escala e de alto parâmetro está se tornando mais evidente em setores como petróleo offshore, gás natural, petroquímica e química de carvão. Grande escala laminação de chapas As máquinas, capazes de formar chapas grossas e de alta resistência, são essenciais para a produção de reatores de hidrogenação de mil toneladas, reatores de liquefação de carvão de duas mil toneladas e tanques esféricos de gás natural de 10.000 metros cúbicos.

No futuro, as exigências de eficiência energética, economia de material e redução de cortes se tornarão cada vez mais intensas. Estima-se que o uso de dobradeiras de chapas como equipamento de processo aumente a eficiência em 10 a 40 vezes e economize mais de 60% de materiais.

Os dados mostram que 70% da produção de aço precisam ser deformados e 2/3 do aço no formação de metais O setor precisa de processamento. Para cada 10.000 toneladas de reprocessamento de chapas, tubos e perfis, são necessárias uma dobradeira de tubos, uma dobradeira de rolos e uma dobradeira de perfis.

2.2 Situação atual da dobradeira de rolos de chapa

Nos últimos anos, o setor de máquinas de dobragem de rolos na China cresceu significativamente e seus recursos de fabricação melhoraram. Isso teve um impacto significativo na melhoria do nível de fabricação de equipamentos e na promoção do processo de industrialização na China.

1) Principais tipos e características da dobradeira de rolos de chapa

As dobradeiras de chapas podem ser classificadas em várias categorias com base em diversos fatores:

  • Número de rolos de trabalho: dois rolos, três rolos, quatro rolos ou vários rolos
  • Arranjo dos rolos: simétrico ou assimétrico
  • Posição do eixo do rolo: horizontal ou vertical
  • Modo de ajuste do rolo: ajuste para cima ou para baixo
  • Modo de acionamento principal: mecânico ou hidráulico
  • Modo de transmissão do rolo: acionamento superior, acionamento inferior ou acionamento total
  • Tipo de corpo do rolamento: aberto ou fechado (marítimo)
  • Função: comum ou multiuso
  • Método de laminação: laminação a frio, laminação a quente ou laminação a quente
  • Modo de controle: controle de corrente forte, controle NC ou controle CNC

A Tabela 1 mostra os principais tipos de dobradeiras de chapas com base no número de rolos de trabalho, na disposição dos rolos, nos métodos de ajuste de posição etc. Os tipos comuns de dobradeiras de três rolos incluem:

  • Tipo simétrico
  • Tipo de curva para baixo
  • Tipo horizontal para baixo
  • Tipo cruzado de rolo superior (tipo universal de rolo superior)

Outros tipos comuns de dobradeiras de chapas incluem:

  • Máquina de dobragem de quatro rolos (tipo comum)
  • Máquina de dobra de dois rolos
  • Dobradeira vertical de três rolos
  • Máquina de dobra marítima

2) Histórico de desenvolvimento e situação atual da dobradeira de chapas

A produção especializada de dobradeiras de chapas na China começou no início da década de 1970 com o desenvolvimento de uma dobradeira simétrica de três rolos com transmissão mecânica. Embora tivesse uma estrutura simples, ela não podia dobrar previamente as extremidades da chapa, o que resultava em baixa eficiência de produção e aumento dos custos de mão de obra e material.

No final da década de 1970, a Changzhi Iron and Steel (Group) Forging Machinery desenvolveu com sucesso uma máquina de dobrar chapas de quatro rolos com transmissão mecânica que podia pré-dobrar as duas extremidades da chapa. No entanto, essa máquina tinha uma estrutura grande, alto consumo de material e um longo ciclo de fabricação.

Em meados da década de 1980, a fábrica introduziu a dobradeira de quatro rolos totalmente hidráulica e a dobradeira de três rolos com ajuste de nível hidráulico. Essas máquinas não apenas pré-dobraram o chapa metálica mas também concluiu a formação do cilindro após a soldagem, levando a uma melhoria de 2 a 3 vezes na eficiência de trabalho em comparação com o modelo original.

No final da década de 1980, as máquinas de dobra de três ou quatro rolos controladas por PC e NC entraram no mercado chinês. Essas máquinas tinham as funções de nivelamento automático do rolo de trabalho e elevação síncrona do rolo de trabalho em um estado inclinado, com precisão síncrona entre os rolos de trabalho controlada em ±0,2 mm.

No início da década de 1990, a Changzhi Forging desenvolveu a dobradeira de placas de três rolos do tipo arco descendente e a dobradeira de placas de quatro rolos do tipo arco. Essas máquinas podiam pré-dobrar e enrolar a chapa em um único processo de carga e descarga e tinham uma força de dobra razoável, peso leve e estrutura compacta. A dobradeira de chapas com quatro rolos curvos era particularmente adequada para a laminação de cilindros de pequeno diâmetro, com um diâmetro mínimo de cilindro de 1,1 a 1,2 vezes o diâmetro do rolo superior.

Em meados da década de 1990, a Changzhi Forging adotou a tecnologia de acionamento principal de confluência de quatro motores e a aplicou à estrutura de regulagem do tipo horizontal descendente para dobradeiras de três rolos em larga escala. A primeira dobradeira de três rolos do tipo horizontal descendente CDW11XNC -140×4000 em larga escala foi desenvolvida para o Projeto Três Gargantas e, em 2002, a fábrica produziu a dobradeira de três rolos do tipo horizontal descendente CDW11XNC -160/250×4000 para a Nanjing Chemical Machinery Factory.

CDW11XNC -140×4000 dobradeira horizontal de três rolos do tipo down

Fig. 1 Máquina de dobra de três rolos do tipo horizontal para baixo CDW11XNC-140×4000

Atualmente, a China é capaz de produzir a maior dobradeira de placas de três rolos com regulagem horizontal para baixo. Essa máquina pode enrolar chapas frias com espessura de até 250 mm e chapas de bobinas quentes com espessura de até 400 mm. A largura máxima da chapa que pode ser processada é de 3.000 mm a 4.500 mm, e a pressão dos rolos superior e inferior pode chegar a 4.400 kN a 6.000 kN.

Os principais fabricantes nacionais de dobradeiras de três rolos do tipo horizontal descendente em grande escala são Changzhi Forging, Hubei Ezhong e Tai'an Hualu. A Figura 2 mostra a máquina de dobra de três rolos do tipo horizontal para baixo CDW11XNC -40×8000.

Fig. 2 CDW11XNC -40×8000 máquina dobradeira de três rolos do tipo horizontal para baixo

Fig. 2 Máquina de dobra de três rolos do tipo horizontal para baixo CDW11XCNC-40×8000

A máquina é capaz de laminar chapas com espessura máxima de 40 mm, largura máxima de 8.000 mm e resistência ao escoamento de 240 MPa e um diâmetro mínimo de bobina de carga total de ø2500 mm, com um diâmetro mínimo de bobina de ø900 mm.

A máquina compensa a deflexão do rolo superior com o uso de um mecanismo de cunha, acionado por um motor, um redutor e um parafuso, que ajusta a deflexão do rolo inferior.

O sistema NC pode calcular e gerar programas automaticamente com base em parâmetros como espessura da chapa, largura, diâmetro do tambor, limite de rendimento e outros, permitindo o controle automático.

Para acomodar a laminação de chapas finas e extralongas (em que a relação espessura/largura é pequena), a Changzhi Forging desenvolveu um novo tipo de dobradeira de três rolos simétrica ou horizontal para baixo, com um rolo de apoio e uma viga transversal no rolo superior (conforme mostrado na Fig. 3).

Fig. 3 Máquina de dobra de três rolos do tipo horizontal para baixo CDW11XNC-8×9500

Fig. 3 Máquina de dobra de três rolos do tipo horizontal para baixo CDW11XCNC-8×9500

A máquina é acionada principalmente por três rolos com um corpo de rolamento inclinado, capaz de laminar peças cilíndricas fechadas. Ela também possui controle computadorizado, o que a torna particularmente adequada para a laminação de peças cilíndricas longas e de paredes finas com várias curvaturas.

A dobradeira de três rolos com um rolo superior do tipo cruzado (rolo superior do tipo universal) foi fabricada pela primeira vez com sucesso pela First Heavy Machinery Factory no início da década de 1980. No final da década de 1980, empresas como a Nantong Hengli Heavy Industry começaram a produzi-la profissionalmente.

A máquina requer apenas o ajuste do rolo superior para realizar a laminação e a pré-dobra de chapas. O rolo inferior é fixo, o que facilita o uso para a laminação de materiais e chapas. No entanto, a estrutura grande da máquina pode ser desafiadora, tornando-a mais adequada para a laminação de chapas com espessura inferior a 80 mm a 100 mm.

A dobradeira de placas marítimas foi fabricada pela primeira vez pela First Heavy Machinery Factory e pela Changzhi Forging. Inicialmente, ela tinha uma estrutura simétrica com especificações como W11TNC-20×8000 e W11TNC-25×9000. Como a produção de construção naval da China cresceu rapidamente e o setor de construção naval passou de fraco para forte, a máquina de dobra marítima se desenvolveu em um tipo horizontal para baixo, além de sua estrutura simétrica.

Essa máquina é capaz de laminar e pré-dobrar peças de trabalho curvas e cônicas, e pode dobrar chapas de aço com a ajuda de um matriz de dobra. Ela funciona como uma máquina de laminação e uma máquina de dobra. A tecnologia de compensação de deflexão para os rolos de trabalho superior e inferior, a tecnologia de acionamento independente bidirecional do rolo de trabalho e a tecnologia de controle numérico para dobrar e dobrar o rolo de trabalho são as principais características da máquina. processo de dobra Os parâmetros atingiram um nível de classe mundial.

Atualmente, a pressão máxima para baixo do rolo superior da dobradeira de chapas marítimas domésticas é de 22.000 kN. A largura das chapas laminadas ou dobradas pode chegar a mais de 21.000 mm, atendendo às necessidades do setor de construção naval.

As Figuras 4 e 5 mostram a dobradeira de três rolos marítima CDW11TNC-32×13500 da Changzhi Forging e a dobradeira de três rolos horizontal descendente marítima CDW11TXNC-22000kN×16000 mm, respectivamente. Principais máquinas marítimas nacionais fabricantes de máquinas de dobra incluem Changzhi Forging, Tai'an Hualu e Nantong Hengli.

Fig. 4 Máquina de dobra de três rolos marítima CDW11TNC-32×13500

Fig. 4 Máquina de dobra de três rolos marítima CDW11TNC-32×13500

Fig. 5 Máquina dobradeira de três rolos horizontal para baixo do tipo fechado (Marine) CDW1ITXNC-2000kN×16000mm

Fig. 5 Máquina dobradeira de três rolos horizontal para baixo do tipo fechado (Marine) CDW1ITXNC-2000kN×16000mm

  1. Sistema de acionamento principal 2. Estrutura 3. Cilindro de óleo principal 4. Viga superior
  2. Rolo de trabalho superior 6. Rolo de apoio superior7. Rolo de trabalho inferior 8. Rolo de apoio inferior
  3. Dispositivo de movimentação horizontal do rolo inferior 10. Viga transversal inferior 11. Viga de conexão

O rolo vertical é uma máquina de dobra de três ou quatro rolos, em que o eixo é perpendicular ao plano horizontal. O tipo mais comumente usado é a dobradeira vertical simétrica de três rolos.

A Changzhi Iron and Steel (Group) Forging fabricou equipamentos como o CDW11TNC-36×1000 e 12×2000 para vários setores, inclusive o de petróleo e o químico.

A First Heavy Machine Factory introduziu a tecnologia da Hugh Smith Company do Reino Unido e projetou e produziu uma série de dobradeiras verticais com um único rolo principal. Eles fabricaram uma dobradeira vertical de 30000kN x 3600 mm.

Em comparação com as dobradeiras horizontais, as dobradeiras verticais têm a vantagem de serem leves, ocuparem menos espaço no chão e terem menor consumo de energia, o que reduz a intensidade da mão de obra, principalmente na laminação a quente.

A dobradeira de dois rolos tem um rolo de aço rígido como seu rolo superior e um rolo elástico com um núcleo de rolo de aço envolto em revestimento elástico como seu rolo inferior.

A modelagem rotativa com o uso de meios elásticos (RSEM) é um método avançado de dobragem de chapas metálicas partes com um meio elástico.

Atualmente, empresas como a Changzhi Forging e outras têm a tecnologia para projetar e fabricar esses produtos, e a Escola de Engenharia Mecânica e Elétrica da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanjing também desenvolveu um.

A Figura 6 mostra a máquina de dobra de dois rolos produzida pela Changzhi Forging. O rolo superior é um rolo elástico feito de um núcleo de rolo de aço com um revestimento elástico, enquanto o rolo inferior é um rolo de aço rígido. A máquina tem uma estrutura de descarga inferior.

Fig. 6 Desenho esquemático da dobradeira de placas de dois rolos

Fig. 6 Desenho esquemático da dobradeira de placas de dois rolos

A dobradeira de dois rolos foi inventada por Kauffman, dos Estados Unidos. Desde então, países como Grã-Bretanha, Japão, França, Itália e Rússia também dominaram a tecnologia e produziram máquinas altamente automatizadas. Máquina CNC ferramentas. Essas máquinas são usadas para fabricar várias peças de paredes finas em setores como aviação, produtos químicos e produtos civis. As peças incluem conchas cilíndricas e cônicas, seções de tubos, peças de paredes finas com formatos especiais, peças de paredes finas com várias unidades e seções de placas reforçadas ou corrugadas (consulte a Figura 7).

Fig. 7 Peças de parede fina fabricadas pela tecnologia RESM

Fig. 7 Peças de parede fina fabricadas pela tecnologia RESM

Em comparação com as tecnologias de dobra de três e quatro rolos, o processo RESM tem vários recursos e benefícios notáveis:

  • Alta precisão em peças de formação: O processo RESM resulta em um alto grau de precisão na curvatura e no paralelismo das bordas após a dobra, com a borda reta permanecendo menor do que a espessura da chapa, o que o torna ideal para a formação de chapas porosas e chapas nervuradas com camadas protetoras.
  • Alta curvatura de flexão e rendimento: O processo de curvatura por laminação envolve deformação gradual sob baixa pressão, o que reduz o risco de enrugamento e rachaduras durante a conformação. A pequena força necessária para a conformação também a torna adequada para materiais difíceis de deformar, como titânio ligas, aço inoxidável e materiais compostos.
  • Alta eficiência de produção: O processo RESM é fácil de operar e tem uma alta velocidade de trabalho, resultando em maior produtividade da mão de obra.
  • Boa qualidade da superfície: O uso de um meio elástico protege a superfície contra arranhões durante a dobra e a conformação, preservando a qualidade da superfície, especialmente para chapas com camadas protetoras e superfícies polidas.

No entanto, há também algumas desvantagens a serem consideradas:

  • Versatilidade limitada: A necessidade de usar revestimentos no cilindro superior para cilindros com diferentes curvaturas significa que o RESM não é ideal para produtos com muitas variedades e lotes pequenos.
  • Limitações de espessura de processamento: A RESM geralmente se limita ao processamento de chapas com menos de 10 mm de espessura.

Em conclusão, a tecnologia RESM tem uma ampla gama de aplicações potenciais. Atualmente, à medida que o setor químico da China e setores como caldeiras e vasos de pressão continuam a se desenvolver, a demanda por dobradeiras para chapas grossas e de alta resistência com controle numérico está crescendo. Enquanto isso, o desenvolvimento dos setores de caminhões-tanque e tanques de petróleo está impulsionando a necessidade de pequenas dobradeiras com capacidade de lidar com chapas finas, tipos superlongos, várias curvaturas e controle numérico. O futuro da tecnologia de dobra também envolverá o desenvolvimento de unidades de dobra flexíveis, com máquinas de dobra CNC como centro.

3) Controle automático da máquina de laminação de chapas

A máquina de dobra mecânica normalmente usa controle de corrente forte, enquanto a máquina de dobra de placa hidráulica emprega controle NC (Controle Numérico). O sistema de controle NC é usado principalmente para sincronizar o controle de posição dos cilindros de óleo em ambas as extremidades do rolo de trabalho de forma estática e dinâmica.

No processo de laminação, o controle é realizado principalmente pelo operador com base em sua experiência. A máquina de laminação de controle numérico, no entanto, permite o controle automático e oferece alta precisão de laminação, eficiência e facilidade de operação. Ela é adequada tanto para a laminação de lotes quanto para a laminação de pequenos lotes de peças individuais.

Atualmente, várias máquinas de dobra, como as do tipo horizontal descendente, do tipo curva descendente, a máquina de dobra de três rolos com rolo superior móvel, a máquina de dobra de dois rolos, a máquina de dobra de quatro rolos comum e do tipo arco, a máquina de dobra marítima, entre outras, são equipadas com funções CNC.

O componente central dessas máquinas é um PLC de processamento de computador industrial, que não apenas sincroniza os cilindros de óleo esquerdo e direito do rolo de trabalho de forma dinâmica e estática, mas também calcula e otimiza automaticamente os parâmetros do processo, como tempos de laminação, quantidade de redução a cada vez, movimento horizontal do rolo inferior, taxa de alimentação da chapa metálica, raio teórico de formação, carga em cada rolo e borda reta residual mínima durante a pré-dobra. Essa otimização é baseada em parâmetros como espessura, largura, diâmetro do tambor e limite de rendimento, entre outros.

No entanto, o arranjo dos rolos superiores e inferiores da dobradeira de três rolos é escalonado, o que dificulta o controle da taxa de alimentação da chapa metálica e, portanto, não é possível ter um controle numérico real. Por outro lado, a máquina de dobra de quatro rolos e a máquina de dobra de dois rolos podem controlar com precisão a taxa de alimentação da chapa metálica, permitindo assim um controle CNC real.

A Changzhi Forging desenvolveu com sucesso a CNC máquina de dobra de quatro rolos, preenchendo a lacuna doméstica e sendo comparável aos produtos de fabricantes avançados de máquinas de dobra de placas em todo o mundo.

O rolo superior de uma dobradeira de quatro rolos NC (Controle Numérico) é o rolo de acionamento principal, acionado por um motor CC. O feedback da velocidade e da posição é controlado por meio de um sistema de circuito fechado, composto por um regulador de velocidade CC, um motor CC e um codificador fotoelétrico, para garantir o controle preciso da alimentação do material da folha.

O rolo inferior e os rolos de ambos os lados são acionados por cilindros hidráulicos para o movimento para cima e para baixo. O PLC (Programmable Logic Controller, controlador lógico programável) compara o sinal de entrada (Ur) com o sinal de feedback (Up) coletado pelo sensor de deslocamento e ajusta o sinal de entrada (△U) de acordo. Esse sinal de entrada é então convertido em formato digital/analógico (D/A) e usado para acionar o sistema hidráulico, garantindo o controle preciso da posição do rolo inferior e dos dois rolos.

O sistema de controle da dobradeira CNC de quatro rolos é composto pelo seguinte hardware: um controlador de velocidade digital CC da série Eurotherm 590, um PLC Omron C200HX, uma interface homem-máquina com tela sensível ao toque Mitsubishi A970GOT, um sensor de deslocamento de alta precisão e uma tela de exibição conectada à CPU C200HX por meio de comunicação padrão RS232.

Com base em parâmetros como espessura, largura, diâmetro, limite de rendimento e coeficiente de correção de retorno elástico, a dobradeira de quatro rolos com controle numérico pode calcular e otimizar automaticamente os parâmetros do processo, inclusive os tempos de laminação, o deslocamento do rolo inferior e o coeficiente de correção de retorno elástico. rolo lateralA máquina também permite o controle automático da taxa de alimentação da folha, do raio teórico de formação, da carga em cada rolo, da inclinação do rolo superior e da borda reta residual mínima durante a pré-dobra. A máquina também permite o controle automático.

O controle preciso da taxa de alimentação da chapa metálica e a posição do rolo lateral e do rolo inferior permitem uma laminação CNC real. A máquina pode armazenar 100 programas e tem a capacidade de editar e chamar programas, além de recursos como autodiagnóstico de erros, alarme, monitoramento de estado e memória de desligamento.

4) Unidade de processamento flexível da bobina

A Unidade de Processamento de Bobina Flexível é normalmente equipada com uma máquina de laminação com controle numérico e vários outros equipamentos, incluindo um sistema de pré-tratamento para a seção frontal da chapa e um sistema de entrega de produto acabado para a seção traseira.

A unidade é controlada por um sistema de controle que pode consistir em um ou vários computadores, formando um sistema de processamento automatizado para a chapa da bobina.

A integração do fluxo de informações e materiais no processo de Dobra CNC O sistema da máquina permite o processamento eficiente e automatizado de pequenos lotes.

Como resultado, essa unidade oferece alta precisão, eficiência e flexibilidade, o que a torna um sistema de fabricação ideal.

As Figuras 8 e 9 mostram o layout da Unidade de Dobra de Chapas Flexíveis, que é composta por uma dobradeira CNC, uma mesa de armazenamento de chapas, um manipulador de carregamento, uma mesa de carregamento, um dispositivo de suporte e um dispositivo de descarregamento.

Fig. 8 Layout I da unidade de processamento flexível da bobina

Fig. 8 Layout I da unidade de processamento flexível da bobina

1. Gabinete elétrico 2. Manipulador de carga 3. Dispositivo de suporte

4. Mesa de carregamento 5. Peça de trabalho 6. Dispositivo de descarga

7. Motor principal da máquina de dobra 8. Plataforma de empilhamento de chapas

Fig. 9 Layout II da unidade de processamento flexível da bobina

Fig. 9 Layout II da unidade de processamento flexível da bobina

1. Motor principal da máquina de dobra 2. Dispositivo de suporte 3. Dispositivo de descarga

4. Mesa de rolos de alimentação 5. Manipulador de carregamento 6. Plataforma de empilhamento de placas

Durante o processo de laminação, o manipulador de carregamento retira o material da chapa da mesa de armazenamento de chapas e o coloca na mesa de trabalho de carregamento. Em seguida, o manipulador alinha a chapa e a envia para a máquina de dobra de chapas.

À medida que o processo de laminação continua, o manipulador fixa a peça de trabalho com base em sua forma, espessura e diâmetro. Ele prende a peça de trabalho pelo lado interno ou pelos dois lados e a apóia com a curvatura da peça de trabalho até que a forma desejada seja formada.

Após a conclusão do processo de laminação, a máquina principal libera o corpo do rolamento e o manipulador de descarga empurra a peça de trabalho para fora. Em seguida, o manipulador de descarga pega a peça de trabalho e a transporta para a mesa de produtos acabados. Por fim, a máquina principal e os manipuladores retornam às suas posições originais, prontos para a próxima peça a ser laminada.

Algumas unidades de processamento de bobinas flexíveis também podem ser equipadas com recursos adicionais, como centralização de chapas metálicas, inspeção cilíndrica e soldagem.

3. A diferença entre a China e os países estrangeiros

3.1 Bbreve introdução das máquinas de dobra de rolos no exterior

Os principais fabricantes de produtos avançados máquinas de laminação incluem HAEUSLER na Suíça, SCHAFER na Alemanha, PROMAU DAVI MG, SER-TOM e BODRINI na Itália, ROUNDO na Suécia, KURI-MOTO no Japão e HUGH SMITH na Grã-Bretanha.

A dobradeira de chapas de quatro rolos da HAUSLER na Suíça é a mais renomada, com sua especificação máxima atingindo 78.000 kN, uma espessura de chapa de 250 mm e uma largura de chapa de 4.000 mm, com apenas 1,28 vezes a espessura da chapa permanecendo como borda reta.

Em algumas empresas, como a alemã Schafer, a italiana Davi, a italiana MG, a italiana FAC-CIN, a italiana SERTOM e a italiana BODRINI, a dobradeira horizontal de três rolos é comum e é ideal para laminar chapas grossas e extrapesadas.

No Japão, o tipo de rolo superior de movimento cruzado (tipo universal de rolo superior) da KURIMOTO é mais predominante, e o tipo marítimo de grande escala da britânica HUGH SMITH e da italiana FACCIN é mais comum. máquinas de laminação de chapas têm um alto nível de tecnologia.

As dobradeiras curvas de três e quatro rolos das italianas PROMAU DAVI e MG são mais predominantes, sendo que a espessura máxima da dobradeira curva de três rolos pode chegar a 140 mm.

A dobradeira de quatro rolos em arco CNC da DAVI tem acionamento totalmente hidráulico e os rolos de ambos os lados estão em um modo de movimento em arco. O ponto tangente entre o rolo lateral e o rolo superior está mais próximo da linha central do rolo superior, e o menor diâmetro do rolo pode chegar a 1,1 vezes o diâmetro do rolo superior.

Os lados retos restantes são curtos, com resistência de atrito quase nula entre os mecanismos. O acionamento planetário hidráulico é acoplado diretamente às extremidades do eixo do rolo superior e do rolo inferior, o que proporciona alta eficiência de transmissão e ocupa pouco espaço. Os rolamentos não precisam de manutenção e não requerem lubrificação. A máquina tem compensação automática de velocidade linear para garantir a correspondência das velocidades dos rolos superior e inferior durante a laminação.

O controle CNC está disponível, e as peças de trabalho com raio de curvatura único e múltiplo podem ser calculadas e programadas automaticamente. O programa pode ser modificado e armazenado, e o controle de rede é fornecido. Ele apresenta uma função de exibição em tempo real de animação 3D e é equipado com REAL AUTO-CAD (CAD/CAM).

3.2 Ts principais problemas e a diferença entre a China e os países estrangeiros

Estima-se que a China tenha a maior produção de máquinas de dobra do mundo, mas sua competitividade geral no setor não é forte. Os principais motivos são:

  • Em termos de composição do produto, uma grande parte das dobradeiras de chapas domésticas é de pequeno a médio porte e de baixa qualidade. Embora existam alguns fabricantes que produzem máquinas de dobra em larga escala com uma força de laminação de 40.000 kN e uma espessura de 160 mm ou mais, elas são, em sua maioria, importadas. Além disso, o valor técnico agregado e a taxa de controle numérico das dobradeiras domésticas são baixos, com produtos estrangeiros dominando o mercado de dobradeiras de controle numérico e unidades flexíveis de dobramento de chapas.
  • As empresas estrangeiras possuem uma forte capacidade de fornecer soluções abrangentes, equipamentos completos e tecnologia aos clientes. Por exemplo, a empresa DAVI oferece um conjunto completo de equipamentos de conformação para torres de energia eólica, que atende bem à demanda do mercado doméstico. Atualmente, apenas máquinas de dobra simples estão disponíveis na China.
  • É necessário reforçar a pesquisa básica sobre o mecanismo de formação, especialmente a formação de chapas extra grossas e de alta resistência, a simulação do processo de formação e o estabelecimento de modelos matemáticos.
  • Os motores hidráulicos domésticos de baixa velocidade e alto torque e os redutores planetários de grande torque e alta velocidade que podem ser acoplados diretamente à extremidade do eixo do rolo de trabalho são insuficientes para o desenvolvimento de máquinas de dobra de chapas.
  • Ainda há uma lacuna significativa no desenvolvimento especializado e na correspondência de Sistemas CNC.
  • Apesar do progresso na padronização das máquinas de dobra de chapas na China, ainda há diferenças consideráveis nos tipos de máquinas, configurações, parâmetros técnicos e segurança, o que exige mais esforços de padronização.
  • A maioria dos fabricantes nacionais de máquinas para dobrar chapas é formada por empresas privadas de pequeno e médio porte, sem capacidade de desenvolvimento tecnológico e competitividade geral.

4. Discussão sobre a tendência de desenvolvimento da máquina de dobrar chapas na China

  • O desenvolvimento do setor químico da China, bem como o crescimento dos setores de caldeiras e vasos de pressão, levou a um aumento da demanda por dobradeiras horizontais de três rolos em grande escala. Essas máquinas estão sendo cada vez mais usadas para processar chapas pesadas, chapas de espessura extra, chapas de alta resistência e chapas compostas. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento de dobradeiras de quatro rolos em larga escala está sendo impulsionado pela necessidade de formação eficiente e precisa, economia de material e bordas retas curtas remanescentes.
  • O rápido crescimento de setores como o de navios petroleiros e tanques de petróleo criou uma demanda por dobradeiras de chapas pequenas que podem lidar com chapas finas, tipos superlongos, várias curvaturas e controle numérico.
  • O uso de máquinas de dobra como principal equipamento de processamento permite um conjunto completo de configurações, oferecendo aos clientes uma solução geral. Também vale a pena considerar a solução geral para a formação de torres de turbinas eólicas.
  • O desenvolvimento futuro de unidades flexíveis de dobra de chapas será centrado em máquinas de dobra com controle numérico.

5. Conclusão

Após décadas de crescimento, o setor de máquinas de dobra da China estabeleceu um cluster de fabricação bem estruturado e uma cadeia industrial eficiente. Isso permitiu que ele atendesse melhor às necessidades do setor de fabricação de equipamentos domésticos e impulsionasse o processo de industrialização.

Para fortalecer ainda mais o setor de fabricação de dobradeiras de chapas da China, é importante que o setor aproveite o plano nacional de revitalização industrial. Isso envolve a aceleração do ajuste de estrutura do produtoA empresa está se preparando para a transformação e atualização de empresas, incorporando tecnologia avançada do exterior, aprimorando a capacidade de inovação independente e expandindo o alcance do setor.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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