Легкий киль ролл формовочной машины

12 января 2024 года

А Легкая килевая роликовая формовочная машина это инновационная технология, используемая для гибки металлических листов и плит в уникальные формы килевых рам. Это передовое формовочное оборудование позволяет эффективно, качественно и с минимальными затратами производить легкие конструктивные элементы киля с повышенной прочностью для судостроительной и строительной промышленности.

Обзор легкой килевой роликовой формовочной машины

Вальцовка легких килей - это автоматизированный непрерывный процесс постепенной гибки рулонного металла в индивидуальные открытые швеллерные балки и рамы с килевидным сечением. В нем используется ряд последовательных пар вращающихся против часовой стрелки валков для постепенного придания листовому металлу требуемой формы по мере его прохождения через машину.

Преимущества: Повышение производительности, сокращение трудозатрат, превосходное и стабильное качество деталей, снижение затрат, гибкая и настраиваемая формовка, энергоэффективность

Приложения: Корпуса и палубы судов, складские стеллажи, автомобильные рамы, конструкции железнодорожных вагонов и кранов, опоры крыш зданий

Материалы: Углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы

Типы продуктов: Кили C-, U-, Z-, L-образного сечения длиной до 8 м

Толщина Вместимость: 0,5 - 3 мм

Поставщики: Faccin, Peddinghaus, EPIC, Benko Products, Gasparini

В следующих разделах мы подробно рассмотрим принцип работы, основные компоненты, процессы, факторы выбора, преимущества, ограничения и области применения линий для формовки легких килей.

Легкая килевая роликовая формовочная машина — Легкий киль роликовой формовочной машины 12

Типы оборудования для формовки легких килей

Существует две основные категории систем формирования киля:

Таблица 1. Типы килевых валков

Тип	Описание
Прокатные станы с фиксированной килевой головкой	Состоит из формовочных клетей, расположенных в фиксированной линейной схеме для непрерывной прокатки фиксированных форм килевых рам.
Гибкие линии для формовки рулонов	Использование модульных формовочных блоков, которые могут быть перестроены в индивидуальные макеты для производства регулируемых переменных геометрий киля

Формовочные машины с фиксированным килем

Предназначен для специализированного крупносерийного производства стандартных килевых секций. Более низкая стоимость, более простая конструкция, более простое управление. Ограниченная гибкость в выборе формы профиля.

Системы гибкой рулонной формовки

Обеспечивают быструю смену различных форм киля. Управляемые ПЛК. Более дорогая первоначальная стоимость, но более высокая адаптивность.

Принцип работы формовщика легких килевых валов

Концепция работы валковых формовщиков легких килей предусматривает непрерывную и постепенную гибку полосового металла в килевидную балку с открытым каналом с помощью серии валковых станций, как показано ниже:

Рисунок 1. Процесс формовки легкого киля

Листовой рулон загружается в устройство размотки
Полоса подается через выравниватель для разравнивания
Формовочные валки постепенно обрабатывают металл холодным способом, придавая ему нужную форму киля
Окончательная рама киля извлекается и обрезается до нужной длины
Сформированные кили разгружаются для дальнейшего изготовления/монтажа

В процессе прокатки предварительно обработанная металлическая полоса подвергается последовательному изгибу и формовке между специализированными парами валков с зубчатым приводом, которые работают в противоположных направлениях. При прохождении материала через каждую клеть возникают постепенные деформации, которые в совокупности приводят к формированию профиля киля.

Правильное проектирование последовательности проходов валков и точный контроль таких параметров прокатки, как скорость подачи металла, число оборотов валков в минуту, натяжение между клетями и боковое позиционирование, имеют решающее значение для получения высококачественных килей. Новейшие компьютеризированные килевые прокатные станы обеспечивают точность формовки, уменьшают количество дефектов и повышают производительность по сравнению с ручным оборудованием.

Основные компоненты линий для прокатки легких килей

Таблица 2. Компоненты килевых валков

Единица	Функция
Оплата рулонов листового металла	Рулонная лента для подачи металла
Таблица подачи	Поддержка и направление металлической полосы
Разматыватель	Размотка рулонных листов с контролируемым натяжением
Путеводитель по входу	Выравнивание полосы, входящей в первые валки
Выравниватель листов	Устранение кривизны катушки для обеспечения плоскостности
Формовочные стенды	Верхние и нижние валки для придания формы металлу
Формовочные валки	Постепенная холодная обработка полосы для придания ей формы киля
Роликовые редукторы	Обеспечьте вращение валков с крутящим моментом
Извлекатель киля	Извлечение сформированного киля на выходе
Ножницы	Обрезать кили по заданной длине
Конвейеры выбега	Транспортировка вырезанных килей для разгрузки
Электрический шкаф	Контроллеры, устройства ПЛК, приборы

Оборудование для формовочных секций

The формовочные стенды со специализированным килем формовочные валки являются наиболее важными деталями, отвечающими за сгибание полосы в требуемую форму киля.

Обычно 4-8 регулируемых валковых станций для постепенной формовки киля
Высота, угол наклона, положение роликов оптимизированы с учетом формы мишени
Валки из закаленной инструментальной стали с качественными подшипниками/шестернями

Пневматические цилиндры для разделения рулонов точная установка зазоров между верхними и нижними валами. Усовершенствованные системы автоматический контроль зазора между валами для настройки пространства профилирования.

Программное обеспечение для проектирования геометрии валов позволяет проводить имитационное моделирование и виртуальное прототипирование процесса прокатки киля для оптимизации параметров оборудования.

Блоки управления ПЛК обеспечивают автоматическое управление скоростью, регулировку инструмента и блокировку для обеспечения качества, точности и безопасности.

Приборы энкодеры, датчики и серводвигатели обеспечивают обратную связь по положению и скорости крена для контроля и управления во время прокатки киля.

Рабочий процесс формовки легкого киля

Процесс прокатки легкого киля включает в себя шесть основных этапов, в ходе которых рулоны металла превращаются в готовые изделия с килевым обрамлением:

Рисунок 2. Этапы формовки легкого киля

1. Загрузка материала

Рулоны из углеродистой стали, нержавеющей стали или алюминия, загружаемые на катушку.
Хвост рулонной ленты продевается через оборудование

2. Полосовая подача

Протяжка ленты через разматыватель и правильную машину
Выровненная полоса поступает на участок формовки

3. Формирование профиля

Металлический лист подвергается поэтапной холодной прокатке
Постепенное формирование геометрии киля в форме C/Z

4. Извлечение киля

Сформированная килевая балка, извлеченная на выходе
Вытяжка направляется в зону отрезания

5. Операция резки

Нарезает киль на отрезки заданной длины
В соответствии с требованиями заказа

6. Разгрузка

Сформированные и разрезанные кили, транспортируемые для разгрузки
Транспортируется для дальнейшей обработки

Во время цикла автоматизированная система контроля скорости устанавливает оптимальную скорость подачи ленты в зависимости от свойств металла, толщины, мощности оборудования и параметров киля для достижения качественного профилирования.

Также могут быть встроены поточные станции контроля качества для проверки сформированных килей. После извлечения и резки готовые детали выгружаются с помощью выходных конвейеров для последующего изготовления или отправки.

Подача материала и листа при прокатке легкого киля

Таблица 3. Материалы для формовки киля

Материалы	Функции	Производительность
Углеродистая сталь	Низкая стоимость, высокая прочность	Самый распространенный, самый простой в формировании
Нержавеющая сталь	Коррозионная стойкость	Сложность придания формы
Алюминиевые сплавы	Легкий	Проблемная податливость

Диапазон толщины листа - от 0,5 мм до 3 мм

Ширина листа - До 1250 мм

Вес катушки - Максимум 10 тонн

Для улучшения транспортировки и подачи материала:

Разматыватель и разматывающие устройства должны иметь регулируемое натяжение
Столы накопления полос для повышения скорости линии
Дополнительные подающие ролики/выпрямители в соответствии с маркой металла
Межклетевое оборудование для контроля вибрации/нестабильности полосы

Точный контроль длины подачи позволяет точно позиционировать кили для обеспечения точности размеров после отрезания. Энкодеры обеспечивают обратную связь для автоматической коррекции скорости.

Проектирование валковой оснастки при формовке легких килей

Таблица 4. Инструментальная оснастка для формовки киля

Раздел	Компоненты	Назначение
Направляющие инструменты для входа	Рулевые валы, направляющие пластины	Центрирование направляющей полосы, регулировка бокового позиционирования при входе в первый профилирующий стенд
Контурные валики	Вертикальные пары верхних/нижних валиков	Основные профилирующие инструменты, придающие металлу форму путем серии изгибов
Рулоны	Горизонтальные пары валов	Калибровка окончательной формы и точных размеров сформированного киля
Инструменты для извлечения	Вытяжные валки, выпрямляющие валки, прижимные валки	Направьте готовый киль к выходу, исправьте мелкие дефекты

Контурные и калибровочные валки являются наиболее важными элементами оснастки, которые точно проектируются на основе виртуального моделирования для согласования интенсивности последовательности гибки с желаемой формой киля, толщиной, прочностью металла и размерными характеристиками.

Неправильно спроектированные, изготовленные или расположенные валки приведут к получению дефектных, несовместимых килей. Ремонт, повторная обработка и замена валков также требуют соответствующей настройки.

Специальные опорные стойки на колесах большого диаметра минимизировать сопротивление трения для вращающихся инструментов, чтобы выдерживать большие нагрузки при формовке в легком килепрокатном оборудовании.

Программное обеспечение для проектирования рулонных форм

Выделенный сайт Программы моделирования конструкции валов позволяют создавать виртуальные прототипы и проводить математическое моделирование процесса прокатки килей с учетом:

Размеры целевого киля
Пластичность и прочность металла
Геометрия валов, обработка поверхности, материалы
Коэффициенты трения
Оптимальные расписания проходов
Нагрузки и напряжения при качении

Программное обеспечение определяет оптимальный вариант:

Диаметры, углы и положения контурных валов
Длина хода валков
Приращения при изгибе
Межстендовая напряженность
Скорость подачи для качественного профилирования

Это позволяет точно настроить конструкцию килевого вала и параметры оснастки для любых новых форм сечения до проведения физических испытаний, что значительно экономит усилия по разработке.

Ключевые особенности линий для формовки легких килей

Таблица 5. Особенности устройства для создания легкого килевого вала

Характеристика	Преимущества
Гибкие конфигурации рулонов	Возможность быстрой смены секций киля
Простая регулировка рулона	Позволяет быстро перенастраивать оснастку в соответствии с новыми профилями
Автоматический контроль зазора	Обеспечивают равномерное профилирование промежутков между валками
Возможность подключения к сети Ethernet	Обеспечивает диагностический контроль и регистрацию данных
Сенсорный программируемый терминал	Удобный интерфейс программирования
Предварительная деформация	Улучшает стабильность формы твердых металлов
Модульная конструкция рамы	Позволяет переставлять/добавлять стойки для новых деталей
Лазерные средства позиционирования	Обеспечивают более быструю перестановку при смене валов

Преимущества процесса формовки легкого киля

Таблица 6. Преимущества оборудования для прокатки легких килей

Преимущества	Разработка
1. Высокая производительность	Быстрая однопроходная непрерывная обработка Автоматизированная работа с минимальным количеством ручных операций Быстрая смена оснастки благодаря новейшим аппаратным и программным возможностям
2. Экономия материалов	Отсутствие потерь при механической обработке и плавлении Формообразование по форме, близкой к сетке, снижает образование отходов Повышенная производительность по сравнению с методами литья
3. Адаптивность	Гибкие конфигурации валов для изготовления килей различной геометрии Простая замена валов и регулировка оборудования для быстрой переналадки Масштабируемые формовочные модули для работы с широким диапазоном размеров
4. Повышенное качество	Постоянная и воспроизводимая точность профиля Прецизионная конструкция валков, управление и контрольно-измерительные приборы обеспечивают однородность Станции визуального контроля для проверки в режиме реального времени
5. Снижение стоимости оборудования	Регулярной замены требует только валковая оснастка Техническое обслуживание проще, чем у больших штамповочных прессов или линий для производства изделий
6. Повышение безопасности	Полностью закрытые формовочные стенды защищают от рисков Автоматизированная подача материала без ручной обработки на участках валков

Технология легкой килевой прокатки предлагает передовой и надежный метод производства для морского, строительного, механического и автомобильного секторов, где требуются прямые или конические балки из углового железа в небольших партиях или массовых объемах производства.

Ограничения при формовке легких килей

Таблица 7. Проблемы при прокатке легких килей

Ограничения	Смягчения
1. Высокие первоначальные инвестиции	- Оптимизация планирования производства и загрузки оборудования для максимизации рентабельности инвестиций
2. Необходимость в обученном персонале	- Инвестиции в квалифицированную рабочую силу и поддержание кадрового потенциала с помощью программ обучения
3. Сложность конструкции вала	- Использование передовых программных инструментов для точного моделирования геометрии валов
4. Ограничения по вместимости	- Возможно изготовление по индивидуальному заказу, но за пределами определенной ширины и длины это нерентабельно.
5. Ограничения по форме	- Варианты килей с малым радиусом или сложными изгибами могут потребовать более тяжелых машин.
6. Вместимость по толщине	- Для более тяжелых металлических датчиков требуются более крупные и мощные устройства, что увеличивает стоимость

Хотя недавние усовершенствования в области автоматизации, контрольно-измерительных приборов и программ моделирования сделали операции прокатки киля более доступными и последовательными, ограничения, связанные с мощностью станков, конструкцией оснастки и свойствами металла, по-прежнему требуют значительного опыта.

Конструктивные типы килей, изготовленные методом легкой роликовой формовки

Таблица 8. Килевые изделия, изготавливаемые на легких прокатных станах

Категория Киль	Типичные формы
Корпус судна Кили	- Кили из С-образных швеллеров для обрамления днища корпуса - Z-образные, L-образные и индивидуальные кили для палуб
Стеллажи для хранения	- Открытые задние С-образные балки в качестве вертикальных рам/перекладин
Железнодорожные кили	- Перевернутые Т-образные и мостовые профили и поперечины
Кровельная обрешетка	- Стропильные каркасы с прогонами C и Z
Конвейерные системы	- С-образные или закрытые трубчатые направляющие, рамы и опоры

Роликовые опалубщики для легких килей предлагают большую гибкость в производстве стандартизированных и полностью индивидуальных открытых балок в профилях типа C, Z, L, U и T, обеспечивающих их врожденную конструктивную прочность при оптимальном весе.

Выбор надежного Легкий киль ролл формовочной машины производитель

Выбор авторитетного производителя килевых валков имеет решающее значение для получения надежной, производительной и безотказной конструкции машины. Ниже приведены основные критерии поставщиков:

Таблица 9. Критерии выбора производителя валков для килей

Параметр	Аспекты оценки
1. Доказанный опыт	- Годы в бизнесе - Оборудование уже успешно поставлено - Надежные рекомендации клиентов, подтверждающие качество продукции и послепродажное обслуживание
2. Возможности персонализации	- Возможность изготовления килей различных размеров и форм - Предлагая индивидуальные решения для конкретных требований
3. Экспертиза дизайна валов	- Использование передового программного обеспечения для моделирования при создании прецизионных валов - Обеспечение оптимальной геометрии инструмента для качественной формовки киля
4. Производственные мощности	- Собственное оборудование для точной обработки крупногабаритных валковых инструментов - Современная производственная инфраструктура для сборки сверхпрочных станин
5. Системы управления	- Новейшие ПЛК, ЧМИ и контрольно-измерительные приборы для мониторинга, управления и диагностики
6. Гарантии эффективности	- Проверьте производительность станка, допуски и другие обещанные цели - Производитель готов продемонстрировать возможности с помощью демонстрационных роликов

Такие известные производители, как Peddinghaus, EPIC и Benko, используют принципы надежного проектирования с применением средств FEA и виртуального моделирования, а также возможности прецизионной обработки, производства и автоматизации для создания высокофункциональных решений для прокатки килей. При выборе поставщика подготовьте подробные спецификации, охватывающие все эксплуатационные аспекты.

Диапазон цен на прокатные станы для легкого киля

Таблица 10. Ориентировочный диапазон цен на устройства для формирования килевых валов

Ширина машины	Диапазон цен
До 1000 мм	$100,000 - $250,000
1000 мм - 1250 мм	$250,000 - $350,000
1300 мм - 1600 мм	$350,000 - $500,000
1700 мм - 2200 мм	$500 000 - $800 000

Цены зависят от размера, конструкции привода, уровня оснащения.
Качество специализированных машин морского класса стоит дорого
Автоматизированный гибкий валкообразователь с быстрой сменой деталей дороже

Общая стоимость оборудования = Цена машины + Вспомогательное оборудование + Автоматизация + Транспортировка/установка + Обучение + Руководства

Ориентировочная стоимость вспомогательного оборудования - Около 20-25% цены машины

Общая стоимость проекта = Общая стоимость оборудования + Здание (или арендованное помещение) + Коммунальные платежи + Рабочая сила + Пробные запуски + Оборотный капитал

Обсудите бюджет, получите подробные предложения от поставщиков из короткого списка. Договоритесь о скидках на машину, запасные части, контракты на послепродажное обслуживание.

Монтаж и ввод в эксплуатацию

Таблица 11. Рекомендации по установке килевых валиков

Параметр	Предпочтительные характеристики
1. Расположение	- Крытый, выровненный заводской пол - Вдали от помех, вызывающих вибрации
2. Фундамент	- Бетонный фундамент толщиной 200-300 мм - Анкерные болты, зацементированные в пол
3. Источник питания	- Подходящая мощность трансформатора кВА - Стабильное питание для приводов/контроллеров
4. Электротовары	- Кабели, подходящие по размеру для панелей управления/приводов
5. Безопасность	- Достаточная освещенность - Разметка зоны опоры оборудования
6. Руководства	- Руководства по оборудованию, электрические чертежи, диаграммы P&I
7. Установка	- Правильное расположение машин, выравнивание по уровню и в соответствии с планами
8. Ввод в эксплуатацию	- Калибровка датчиков/инструментов - Первоначальные пробные испытания с установочным материалом

Тщательно обследуйте место установки, спроектируйте фундамент в соответствии с прилагаемыми чертежами и своевременно подготовьте подключение к электросети, сжатому воздуху и другим коммуникациям.

Убедитесь, что технические специалисты поставщика правильно выровняли компоненты. Наблюдайте за первичными испытаниями и проверяйте работу машины перед приемкой поставки.

Эксплуатация линии легкой килевой прокатки

Таблица 12. Руководство по эксплуатации килевых валковых формовочных машин

Сцена	Процедура
1. Запуск машины	- Включите основное питание - Запуск гидравлических силовых агрегатов/систем охлаждения
2. Выбор ЧМИ	- Выберите рецепт продукта из списка - Проверьте выбранные предварительные условия
3. Режим Jog	- Продвижение материала через блоки в толчковом режиме
4. Запуск автоматического режима	- Запуск цикла автоматического запуска
5. Первый кусок на выход	- Проверьте размеры первой сформированной детали - При необходимости выполните мелкие регулировки оборудования
6. Работа монитора	- Периодически проверять качество продукции, включая допуски, отделку
7. Временная остановка	- Втягивайте материал в сторону от инструмента перед остановкой
8. Выключение	- Остановите приводные двигатели/подачу - Выключите систему управления и основное питание

До и после:

Проводите пробные испытания на материале установочного класса перед изготовлением деталей.
Не превышайте предельную грузоподъемность оборудования
Следите за блужданием полос и заблаговременно выравнивайте их
Не пытайтесь без разрешения изменять защитные блокировки или зазоры в рулонах

Советы:

Поддерживать постоянное качество материалов для стабильного производства
Регулярно очищайте оборудование и смазывайте подвижные соединения
Быстро устраняйте даже незначительные дефекты до того, как они распространятся
Ведение подробных записей о параметрах машины, производительности и техническом обслуживании

Правильные процедуры эксплуатации - это ключ к максимальному увеличению времени работы машины при соблюдении норм безопасности и качества. Во время пробных запусков убедитесь, что производственные показатели соответствуют номинальным техническим характеристикам.

Деятельность	Частота	Необходимые инструменты
Контроль формовочных валков	Еженедельник	Краеискатель, микрометр, оптические компараторы
Очистка поверхности валов	Раз в две недели	Жесткая нейлоновая щетка, ткань, чистящий раствор
Проверка выравнивания валов	Ежемесячно	Лазер, циферблатные индикаторы
Смазка подшипников	Ежемесячно или по мере необходимости	Шприц для смазки, заполненный литиевой/полимерной смазкой
Затягивание крепежа	Ежеквартально	Шестигранные ключи, динамометрические ключи, торцевые головки
Замена масла в коробке передач	Ежегодно или в соответствии со спецификацией OEM	Сливной поддон, фильтрующая ткань, трансмиссионное масло, уплотнения

Ключевые соображения при покупке Формирователя легкого киля

Таблица 14. Критерии покупки линии прокатки легкого киля

Фактор	Аспекты оценки
1. Параметры производства	- Ширина рулона, толщина металла, вероятно, необходимые - Необходимая длина киля; размеры партии - Прогнозируемые годовые объемы
2. Потребности в производительности деталей	- Спрашивайте о допусках, возможностях обработки поверхности - Возможные рабочие скорости; Возможность быстрой переналадки
3. Простота эксплуатации	- Простота управления, возможности диагностики - Оптимизированные условия безопасности
4. Расширяемость	- Как удобно переоборудовать машину для увеличения производительности или установки новых деталей
5. Техническая поддержка	- Предлагается установка, техническое обслуживание и обучение операторов - Время отклика службы
6. Общие расходы	- Цена машины, стоимость запчастей, послепродажные расходы - Оценивайте совокупную стоимость владения в течение всего срока службы, а не только начальную цену

В ходе предварительных переговоров с поставщиками тщательно продумайте свои производственные требования, ожидаемое качество, имеющийся бюджет и любые прогнозируемые будущие потребности.

Запросите пробные испытания оборудования на репрезентативных материалах на заводах-изготовителях во время комплексной проверки. Независимые сертификаты производительности также укрепляют доверие.

Отдавайте предпочтение надежному послепродажному обслуживанию, а не предложениям по самым низким ценам, чтобы свести к минимуму головную боль в дальнейшем. Обсудите планы платежей, контракты на техническое обслуживание и т. д., чтобы договориться о расширенных гибких условиях для облегчения денежного потока.

Плюсы и минусы процесса формовки легкого киля

Таблица 15. Преимущества и недостатки роликовой формовки легких килей

Плюсы	Cons
- Высокие производственные показатели - Жесткие допуски - Низкие эксплуатационные расходы - Минимальная вторичная обработка - Низкая стоимость сменной оснастки	- Высокие первоначальные инвестиции в оборудование - Выделенные машины обеспечивают низкую гибкость - Ограничения по размеру и форме - Проектирование сложных валов - Потребность в обученной рабочей силе

При взвешивании вариантов оборудования для формовки легких килей учитывайте такие ключевые технические характеристики, как:

Диапазон ширины материала, необходимый сейчас и в будущем
Возможности по толщине охватывают существующие и ожидаемые марки материалов
Гибкость настройки инструмента для текущих и альтернативных форм
Достижимая точность и допуски
Затраты на функции автоматизации или компромисс между ручным управлением
Общие операционные и эксплуатационные расходы

Обсудите реалистичные ожидания относительно гибкости, скорости переналадки и надежности в сравнении с возможностями, заявленными производителем во время демонстрации, и проверьте, сможет ли его решение удовлетворить ваши требования с оптимальным соотношением стоимости и возможностей.

Часто задаваемые вопросы

Q1. Каковы типичные затраты на техническое обслуживание прокатных станов для легких килей?

A1. Около 2-4% стоимости машины в год, включая запасные части, ремонт и оплату услуг сторонних организаций. Правильное профилактическое обслуживание сводит к минимуму общие расходы.

Q2. Могут ли эти машины делать конические кили для кораблей?

A2. Да, специализированные гибкие килевые линии с возможностью быстрой смены оснастки могут производить продольно конические кили, изменяя зазоры между валами по длине.

Q3. Какие квалификационные проверки необходимы при установке валковой машины?

A3. В основном проверка выравнивания размеров между валами, зазоров в валах, проверка уровня и калибровка датчиков в соответствии с документированными процедурами поставщика.

Q4. Как рассчитать производительность килевого валкового формовочного станка?

A4. Производительность = Скорость линии х Длина киля в минуту. Производительность в метрах или футах в минуту килей, изготовленных с учетом ширины и толщины материала.

Q5. Какие механизмы безопасности используются на этих килепрокатных станах?

A5. Полностью закрытые формовочные стенды, кнопки аварийной остановки, блокировка защитных устройств, двойные контуры, втягивание рулона - вот некоторые типичные положения.

узнать больше Вальцевание