Como dominar a máquina de laminação em pouco tempo

O que é máquina de laminação

Uma máquina de laminação, também conhecida como laminador ou moinho de rolos, é um dispositivo usado na usinagem de metais para moldar e formar metal, passando-o entre dois ou mais rolos rotativos. Este processo é conhecido como laminação e é um dos métodos mais comuns de conformação de metal, permitindo a criação de chapas, placas, barras ou outros formatos uniformes a partir de estoque de metal. As máquinas laminadoras são essenciais em setores como automotivo, construção, aeroespacial e manufatura.

Através do rolo rotativo, o método de dobrar a folha sob a ação e fricção do rolo é chamado de laminação. Na produção, o mais comumente usado é a dobradeira de três rolos.

Princípios básicos da máquina de laminação

O princípio básico da laminação é mostrado na figura abaixo. Se a peça bruta for colocada em repouso no rolo inferior, sua superfície inferior estará em contato com os pontos mais altos b e c do rolo inferior, e a superfície superior estará em contato com o ponto mais baixo a do rolo superior. Neste momento, a distância vertical entre os rolos superior e inferior é exatamente igual à espessura do material. Quando o rolo inferior não se move, o rolo superior desce ou o rolo superior não se move e o rolo inferior sobe, a distância é menor que a espessura do material. Se os dois rolos forem laminados continuamente, a peça bruta ficará lisa em todas as faixas de laminação. Como as duas extremidades da peça bruta não podem ser enroladas, elas ainda estão retas. Ao formar peças, devemos tentar eliminá-las.

A curvatura da peça bruta após a laminação depende da posição relativa do eixo do rolo, da espessura da chapa e das propriedades mecânicas. Conforme mostrado na figura abaixo, a relação entre eles pode ser expressa aproximadamente pela seguinte fórmula:

As distâncias relativas H e B entre os rolos são ajustáveis ​​para atender às necessidades da curvatura da peça. Como é mais conveniente alterar H do que alterar B, geralmente você obtém curvaturas diferentes alterando H. Como é difícil calcular e determinar antecipadamente a quantidade de rebote do material em folha, a expressão relacional acima não pode marcar com precisão o H necessário. valor, que é apenas para referência durante o lançamento inicial. Na produção real, o método de teste é adotado principalmente, ou seja, após a posição do rolo superior ser aproximadamente ajustada com base na experiência, o papel é testado gradativamente até que a curvatura necessária seja atingida.

Operação da máquina laminadora

Os passos para operar a laminadora de três eixos são os seguintes: primeiro, levante o rolo superior e ajuste a distância entre os rolos inferiores de acordo com a espessura da peça bruta. A distância entre os rolos inferiores deve ser a menor possível quando a força de flexão do rolo superior for permitida. Geralmente, é razoavelmente fixado de acordo com a espessura da peça bruta. Quando a espessura é de 4 mm, o espaçamento é de 90 ~ 100 mm, e quando a espessura é de 4 ~ 6 mm, o espaçamento é de 110 ~ 120 mm. Coloque a peça bruta no rolo inferior, cubra os dois rolos inferiores e, em seguida, abaixe o rolo superior de acordo com os requisitos do raio de curvatura e dobre a peça bruta localmente e, em seguida, ligue a base do rolo para girar o rolo e a peça bruta será automaticamente enviado para dobrar e formar. Levante, suba nos roletes e por fim retire as peças.

Na laminadora simétrica de três eixos, alterando a posição mútua dos três rolos, quatro partes típicas de formato simples de curvatura igual, formato simples de curvatura variável, cone de curvatura igual e cone de curvatura variável podem ser laminadas, conforme mostrado a seguir mostra de figura. Ao dobrar, a formação única deve ser evitada tanto quanto possível para evitar flexão excessiva. Isso causará dificuldades em operações repetidas. Após cada dobra, a distância de abaixamento do rolo superior é geralmente de cerca de 5 a 10 mm. Os pontos principais de vários formatos de operações de dobra de rolos são os seguintes.

1. Ao laminar peças cilíndricas (cilíndricas) com curvatura igual, isso pode ser conseguido desde que o rolo superior não se mova para cima e para baixo durante o processo de dobra e os três rolos estejam paralelos entre si. A curvatura precisa passar por vários testes, desde pequeno até o solo, antes de finalmente atingir os requisitos. Vale ressaltar que o blank deve ser colocado em pé no momento da alimentação, caso contrário as peças desenroladas ficarão distorcidas, conforme mostra a figura (b). É melhor desenhar uma linha de referência ao dobrar. Ao dobrar, faça coincidir a linha de referência com o eixo do rolo superior antes de iniciar a dobra, conforme mostrado na figura (a). Isto é particularmente importante para a dobra de chapas grandes e grossas. Porque o reparo posterior desse tipo de peças não é apenas grande, mas também bastante difícil.

Laminação de peças simples com curvatura igual

2. Durante o processo de laminação, os três rolos permanecem paralelos entre si e as posições para cima e para baixo dos rolos superiores podem ser alteradas a qualquer momento para desenrolar peças com vários graus de curvatura. Para a peça cilíndrica mostrada no diagrama de rolamento, R1>R2>R3>R4>Rs na figura. O método utilizado na produção é aproximar esta peça como constituída por diversas formas cilíndricas com diferentes raios R, prensa O raio R é dividido em seções, que são laminadas sucessivamente de acordo com o raio de curvatura de grande a pequeno. As etapas de toda a operação são as seguintes.

Laminação de peças cilíndricas de curvatura variável

O processo I: Ajuste a posição do rolo superior com R1 e role a peça bruta da extremidade a até a extremidade f, de modo que o raio de curvatura da seção ef atenda aos requisitos.

O processo Ⅱ: Ajuste o rolo inferior com R2, role da extremidade a até e, de modo que o raio de curvatura da seção de atenda aos requisitos. Quando o rolo superior se aproxima do ponto e, ele sobe lenta e moderadamente para fazer uma transição suave para evitar que bordas e cantos apareçam entre R1 e R2.

De a a d, de a a c, de a a b para completar o outro processo III ao processo V.

Para a produção em massa, para melhorar a eficiência, após a conclusão dos procedimentos de todo o lote de peças, são realizados os procedimentos subsequentes. É melhor inspecionar cada parte de cada processo de acordo com o gabarito ou pneu do molde, para não afetar o processo subsequente.

3. Laminação de peças cônicas Teoricamente falando, durante o processo de dobra, os dois eixos do rolo inferior são mantidos paralelos, e o eixo do rolo superior é inclinado e não se move para cima e para baixo para que as peças cônicas com curvatura igual possam ser desenroladas. Os dois eixos do rolo inferior são mantidos paralelos, e o eixo do rolo superior é inclinado e movido para cima e para baixo para desenrolar peças cônicas com vários graus de curvatura. É necessário fazer com que as duas extremidades do blank sejam alimentadas entre os rolos em velocidades diferentes para desenrolar as peças cônicas com curvatura igual ou variável que atenda aos requisitos. Isso ocorre porque a curvatura das duas extremidades desse tipo de peça é diferente e o comprimento de desdobramento também é diferente. Portanto, ao dobrar, é necessário ter diferentes velocidades de dobra em ambas as extremidades. A velocidade na extremidade com curvatura maior deve ser mais lenta e a velocidade na extremidade com curvatura menor deve ser mais rápida. Como o material em folha é submetido à pressão de laminação de três rolos ao mesmo tempo durante a dobra, e os rolos são geralmente cilíndricos, é impossível obter várias velocidades diferentes ao mesmo tempo. Para resolver este problema, a peça bruta deve estar na direção da dobra. Divida em várias áreas, realize a dobra segmentada.

Os métodos comumente usados ​​de laminação de peças cônicas na produção incluem principalmente o método de alimentação retangular, método de laminação particionada e método de alimentação rotativa, método de desaceleração de boca pequena e assim por diante. A figura abaixo mostra o método de dobra do rolo de alimentação retangular para peças cônicas. Durante a operação: Primeiro, alimente o material de acordo com a linha central retangular OH da AEFD mostrada na Figura (b) e estenda a forma cilíndrica em ambos os lados, de modo que a seção intermediária saia da retilineidade do barramento. Neste momento, os quatro cantos são ampliados, principalmente os dois locais A e D. Para destacar, conforme mostra a figura (c). Em seguida, role ambos os lados com posicionamento e alimentação AB e CD, de modo que os dois lados sejam enrolados, e a retilineidade da geratriz seja desenrolada para que a parte cônica seja desenrolada, conforme mostrado na Figura (d). Em essência, é enrolado em três áreas. Ao laminar este tipo de peça, o blank deve ser colocado na mesma posição do comprimento do rolo. Se mover para a esquerda e para a direita, a curvatura da peça laminada não atenderá aos requisitos.

Laminação de alimentação retangular de peças cônicas

A figura abaixo mostra o método de laminação por zona de peças cônicas. Funcionamento: Primeiramente, a laje do cone rolante é dividida em seções conforme mostrado na figura. Ao rolar, primeiro alinhe o rolo superior com a linha 5-5' para dobrar até que a extremidade grande atinja 4; então enrole. Alinhe a roda com a linha 4-4' para rolar, até que a extremidade grande alcance 3 e, finalmente, siga os passos acima para completar a curva de rotação em cada zona.

Laminação de divisórias de peças cônicas

O objetivo da segmentação mencionada é reduzir a diferença no comprimento da curva em ambas as extremidades do segmento para que a parte cônica possa ser enrolada semelhante a uma parte cilíndrica, e então o blank é girado entre cada parte para compensar o diferença de velocidade entre as duas extremidades para garantir o lançamento. A precisão da peça. A prática tem comprovado que quanto menor a área, ou seja, quanto mais vezes o blank gira durante a laminação, melhor é a qualidade, mas não é necessário dividi-lo muito. Deve ser determinado de acordo com o tamanho da peça e o tamanho do cone.

4. A figura abaixo mostra um dispositivo para enrolar uma superfície cônica pelo método de alimentação rotativa. Para rolar o material em branco em forma de leque em uma superfície cônica, o molde deve ser girado e alimentado em torno de 0 horas, e a linha central dos rolos laterais deve ser ajustada para incliná-lo. Por esta razão, na ranhura em forma de T da mesa de trabalho adicional na frente da dobradeira de placas, uma roda guia disposta em forma de arco é instalada para forçar o material em forma de leque a girar em torno do ponto O. A função da roda guia final é fazer com que a parte final do material se destaque da roda guia frontal e ainda ser capaz de girar, alimentar e rolar em um cone.

Diagrama esquemático do dispositivo de alimentação rotativo

A figura abaixo mostra um dispositivo para rolar uma superfície cônica com um método de desaceleração de boca pequena. Ajuste o rolo superior para uma posição inclinada e adicione um dispositivo de desaceleração na extremidade da boca pequena para aumentar a resistência de alimentação da extremidade da boca pequena da peça bruta, de modo que a velocidade de alimentação da boca pequena seja reduzida e a peça em forma de leque gire e rola enquanto se alimenta.

Diagrama esquemático do dispositivo de desaceleração de boca pequena

5. A laminação de peças com um pequeno raio de curvatura afeta as peças com um raio de curvatura de seção relativamente pequeno e, às vezes, não pode ser completamente laminada em uma laminadora de três eixos. Esse tipo de peça geralmente requer dois processos para dobrar, conforme mostrado na figura. Primeiro, estenda a curvatura necessária na cama rolante de três eixos para fazer com que os dois lados atendam aos requisitos e, em seguida, use a matriz de dobra para dobrar a curvatura média na prensa dobradeira para que ela finalmente atenda aos requisitos.

Laminação de peças com pequeno raio de curvatura

6. A placa lateral da escada em espiral rolante da placa lateral da escada em espiral é uma parte da forma cilíndrica, e seu método de laminação é o mesmo do cilindro, mas o ângulo entre a colocação do rolo na placa e o rolo da placa antes da crimpagem deve ser a espiral da escada em espiral. O ângulo de subida e o ângulo de posicionamento durante a laminação podem ser medidos com um modelo. O ângulo do modelo β≈180°-a°, conforme mostrado na figura.

1-Placa lateral da escada giratória

Modelo de medição de ângulo de 2 inclinações

Na laminação, dependendo do comprimento da placa lateral da escada em espiral e das condições específicas da laminadora de placas, pode ser realizada em um único bloco H ou em vários blocos ao mesmo tempo. O ângulo da hélice a é calculado de acordo com a=arctan H/2πr, e o significado de cada símbolo na fórmula é mostrado na figura.

Precauções para a operação da laminadora de chapas

Ao operar uma dobradeira de três eixos, os seguintes pontos devem ser observados.

1. Se os dois rolos inferiores da cama de rolamento forem os eixos de acionamento, a força de mordida entre os rolos e a peça bruta é pequena, e a peça bruta é fácil de deslizar e não se mover, portanto a curvatura de um rolo não pode ser muito grande. Se a peça tiver uma grande curvatura, ela deverá ser rolada repetidamente várias vezes, cada vez que o rolo superior for abaixado em uma quantidade adequada, e a curvatura da peça aumentará gradualmente. Se os três rolos forem todos eixos de acionamento, uma curvatura maior poderá ser rolada de uma só vez.

2. Ao laminar uma placa fina de 4 mm ou menos em uma laminadora assimétrica de três eixos, onde todos os três rolos são eixos ativos, a posição dos rolos pode ser ajustada de acordo com a curvatura da peça e então começar a girar, e em seguida, envie diretamente o espaço em branco para laminação. , A borda da peça bruta alimentada primeiro deve ser mais alta que o centro do rolo inferior interno. Por esse motivo, ao alimentar o material, empurre-o para baixo enquanto o empurra para baixo, de modo que a extremidade frontal da peça bruta possa ser recolhida para facilitar a mordida e o rolamento.

Na produção em lote, a peça bruta deve ser colocada sempre na mesma posição do comprimento do rolo, caso contrário, a curvatura do rolo não será a mesma.

3. Como os três rolos da laminadora simétrica de três eixos estão dispostos simetricamente, durante a laminação, o material em folha não pode ser laminado na extremidade de entrada ou saída, e há uma seção reta com um comprimento aproximadamente igual à metade do distância central dos dois rolos inferiores. Esta parte da linha reta é difícil de eliminar durante o arredondamento, portanto a extremidade da chapa geralmente deve ser pré-dobrada, conforme mostrado nas figuras (a), (b) a seguir, devido ao uso do molde pré-dobrado mostrado em as seguintes figuras (a) e (b) Uma matriz de pré-dobra especial é necessária, portanto, na produção, ela geralmente é eliminada adicionando uma placa de apoio [ver Figura (c)], ou pode ser eliminada deixando margem suficiente em ambas as extremidades da folha com antecedência e corte após a laminação.

Eliminação da seção reta dobrada

A Figura (c) mostra que o método de adicionar uma almofada para eliminar a seção reta de laminação é colocar uma almofada nos dois rolos inferiores (para reduzir a pressão da base de laminação, a almofada pode ser enrolada antecipadamente), e o a espessura da almofada é curva. O espaço em branco é mais grosso. É melhor ter cerca de duas vezes mais espessura e o comprimento é um pouco maior que o espaço em branco dobrado. Ao rolar, a peça bruta é colocada no topo da placa de apoio, e a placa de apoio é usada para excluir seções retas. Para peças com grande curvatura, a seção reta deve ser eliminada antes da laminação. Se eliminada após a laminação, a curvatura da peça já é grande e a placa de apoio é adicionada, é provável que ela seja bloqueada pela viga e não possa ser rolada. Para peças com pequena curvatura, a seção reta pode ser eliminada pelo método de placa de apoio antes ou depois da laminação.

4. Ao laminar, como o rolo exerce uma certa pressão sobre a peça bruta e atrito com a superfície da peça bruta, ao laminar peças com altos requisitos de qualidade superficial, a superfície do rolo e da peça bruta devem ser limpas antes da laminação. Para blanks com fita adesiva e outras superfícies protetoras, preste atenção também em remover restos de metal e cola da superfície do papel, e rasgue a parte sobreposta da fita adesiva, caso contrário, a qualidade da superfície das peças será afetada.

5. O processamento de dobra de rolo não é usado apenas para chapas metálicas, mas também para perfis. A maior diferença entre a laminação de perfis e a dobra de chapas é que, na laminação de perfis, os rolos precisam ser projetados e fabricados de acordo com o formato da seção transversal do perfil, e os rolos são montados nos rolos. A laminação é realizada pelo rolo, portanto toda vez que a mesma peça for laminada é necessário substituir o rolo secundário. No processo de laminação e dobra, o perfil está sujeito a deformações, como distorção e torção da forma da seção transversal, e a quantidade de reparos posteriores é grande. Portanto, é geralmente utilizado na produção em pequena escala ou na finalização de processos auxiliares. Na produção em lote, além das peças simples ou de baixa demanda formadas por dobra por rolo, a maioria das peças pequenas é formada por dobra por prensa e as peças grandes são formadas por dobra por estiramento.

Dobragem de rolo a quente

A chapa de aço pode ser laminada à temperatura ambiente ou após aquecimento. Acredita-se geralmente que quando o aço carbono é laminado a frio, sua deformação plástica não deve ultrapassar 5%, ou seja, a razão entre a diferença entre a circunferência externa e a circunferência interna da placa arredondada e a circunferência interna não deve ultrapassar 5% . Pode ser expresso como

A dobra de rolo a quente é a dobra e conformação do material a ser processado após o aquecimento. À medida que a temperatura de aquecimento aumenta, a resistência à deformação do material metálico diminuirá e a plasticidade aumentará. Portanto, é benéfico para o processamento de materiais metálicos que são difíceis de deformar e fabricar à temperatura ambiente. E melhorar o escopo de utilização do equipamento. Na produção e processamento, quando a capacidade de processamento da laminadora é insuficiente ou o grau de deformação do material processado é muito grande, a laminação a quente pode ser utilizada.

1. A temperatura de aquecimento da dobra de rolos a quente é mostrada na tabela para a temperatura de aquecimento da dobra de rolos a quente de materiais comumente usados.

Designação de materiais	Temperatura de flexão térmica/°C
	aquecimento	rescisão
Q235A、15、20	900-1050	≥700
15g、20g、22g	900-1050	≥700
16Mn(R)、15MnV(R)	900-1050	≥750
18MnMoNb、15MnVN	900-1050	≥750
OCr13、1Cr13	1000-1100	≥850
1Cr18Ni9Ti、12Cr1MoV	950-1100	≥850
H62、H68	600-700	≥400
1060（L2）、5AO2(LF2)、3A21(LF21)	350-450	≥250
titânio	420-560	≥350
Liga de titânio	600-840	≥500

2. Precauções para dobra de rolos a quente Embora o princípio básico da dobra de rolos a quente seja o mesmo da dobra de rolos a frio, afinal, o material metálico da dobra de rolos a quente é realizado sob aquecimento. Portanto, atenção especial deve ser dada ao seguinte durante a operação de dobra de rolos a quente.

● A dobra de rolos a quente não precisa considerar a ocorrência de flexão elástica para trás, mas o fenômeno de afinamento, alongamento e indentação durante a dobra de rolos a quente é mais pronunciado do que a dobra de rolos a frio. Portanto, toda atenção deve ser dada ao projeto do processo de aquecimento e ao processo de dobra do rolo a quente.

●Devido à existência da diferença de temperatura entre a superfície metálica e o interior durante o aquecimento, o grau de expansão do interior e do exterior do material metálico é desigual, resultando em estresse térmico. Durante o processo de aquecimento, o tempo de transformação da estrutura metalográfica também é diferente. A transformação da estrutura ocorre primeiro e depois causa tensão entre as estruturas. Portanto, para materiais com seções mais espessas, deve-se evitar que a temperatura do forno seja muito alta ao entrar no forno. Como resultado, a velocidade de aquecimento do tarugo é muito rápida e a expansão térmica é muito grande para produzir fissuras por tensão; para materiais que requerem recozimento ou têmpera + revenido e outros tratamentos térmicos, devem ser realizados separadamente após laminação a quente.

●Para dobrar um cilindro fechado, role-o até a solda recém-fechada. Porém, para evitar que a seção simples seja descarregada prematuramente devido à alta temperatura e deformada devido ao seu peso, é necessário continuar rolando na dobradeira para resfriamento. Quando a curvatura da seção simples laminada atende aos requisitos, a pressão descendente do rolo superior na seção simples deve ser liberada a tempo de permitir que a seção simples passe sobre a máquina de bobinagem para evitar que o desbaste da bobina quente continue a ocorrer. De acordo com o desempenho de endurecimento do material, podem ser tomadas medidas apropriadas de resfriamento forçado, como sopro de ar, para acelerar a taxa de resfriamento. Durante esta fase de laminação, o princípio de manter o raio de curvatura da seção do tubo estável é o princípio, e a seção do tubo só pode ser removida quando a temperatura da seção do tubo cair ao ponto onde é difícil ver o vermelho cor quente (<500C) na superfície. A colocação da seção tubular descarregada também deve atentar para a nova deformação devido ao seu peso. Após a dobra do rolo a quente, o método de posicionamento razoável da peça de trabalho é mostrado na tabela.

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