Design & Entwicklung einer Drei-Walzen-Blechbiegemaschine

  Beim Walzenbiegeverfahren werden in der Regel größere Teile mit zylindrischen oder konischen Querschnitten hergestellt. Die normale Biegung der Walze hängt noch immer stark von der Erfahrung und dem Können des Bedieners ab. Trial and Error ist in der Branche üblich. Der Walzvorgang begann immer mit dem entscheidenden Vorgang des Vorbiegens beider Enden des Werkstücks. Durch diesen Vorgang werden beim Walzen einer vollen zylindrischen Form keine flachen Stellen und kein besserer Verschluss erzielt.

1. EINLEITUNG

  Walzenbiegeverfahren können verwendet werden, um ein Blech oder eine Platte zu hohlen Formen von konstanten (d. H. Zylindrischen, elliptischen) oder variierenden Querschnitten wie Kegelstumpf zu verformen. Zylinder- und Kegelschalen sind die Basiskomponenten für die verschiedenen technischen Anwendungen, wie z. B. zylindrische Tanks, Kesselkammern, Wärmetauscherschalen, Druckbehälter, Tunnel usw. Der Prozess kann unter Verwendung vieler Materialien wie Kohlenstoff- und Legierungsstähle, Aluminiumlegierungen und Aluminiumlegierungen durchgeführt werden Titanlegierungen. Walzmaschinen mit drei und vier Walzen sind für die Herstellung von Zylindern mit verschiedenen Krümmungen unverzichtbar. Der Walzvorgang wird normalerweise von einer Dreiwalzen-Biegemaschine durchgeführt, die oft als Pyramidentyp bezeichnet wird, aufgrund der besonderen Anordnung der drei Walzen. Der gesamte Vorgang des Walzenbiegens kann in drei Schritte unterteilt werden:

1. Positionierung des leeren Bogens oder der Platte.

2. Absenken der mittleren Walze.

3. Zuführung der Platte

  Im ersten Schritt wird ein flaches, leeres Blatt durch zwei rotierende Seitenrollen in die Maschine eingeführt, bis das Blatt richtig positioniert ist. Im zweiten Schritt wird die mittlere Walze nach unten verschoben, wodurch das Blech verbogen wird. Im letzten Schritt drehen sich zwei Seitenrollen wieder, so dass das Blatt kontinuierlich gebogen wird. Der Walzprozess begann immer mit dem entscheidenden Vorgang des Vorbiegens beider Blechenden. Dieser Vorgang eliminiert flache Stellen beim Walzen einer Fallzylinderform und gewährleistet ein besseres Schließen der Naht. Der Erfolg des Drei-Rollen-Biegeprozesses hängt stark von der Erfahrung und dem Können des Bedieners ab.

2. LITERATURFRAGE

• M. Hua et al. [1] entwickelten in der Arbeit ein analytisches Modell, um die Mechanik des kontinuierlichen Biegeverfahrens für die Blechkante des Vierwalzen-Biegeprozesses zu untersuchen, und löste die Differentialgleichung für die große Durchbiegung einer elastoplastischen dünnen Platte mit beliebiges Verfestigungsgesetz für das Material. Die Auswirkungen der Materialverfestigung auf die Mechanik werden ebenfalls untersucht und mit denen eines perfekt plastischen Materials verglichen.

• M. Hua et al. [2] diskutierten die Konstruktionsbetrachtung, das Arbeitsprinzip und die Biegemechanismen der Vierrollenbiegemaschine. Das generalisierte Verfahren der Vierwalzenbiegemaschine wird ebenfalls erläutert.

• Jong Gye Shin et. al [3] in dem Artikel entwickelte ein logisches Verfahren zur Bestimmung der Verschiebung der Mittenrolle im Dreiwalzen-Biegeprozess, der bei der Herstellung gekrümmter rechteckiger Platten mit einer gewünschten Krümmung erforderlich ist. Zu diesem Zweck wurde die Mechanik des Prozesses sowohl durch analytische als auch durch Finite-Elemente-Ansätze analysiert. Vergleiche der Ergebnisse zeigen, dass ein einfaches analytisches Verfahren, basierend auf der Strahlentheorie, eine einigermaßen genaue Beziehung zwischen der Verschiebung der Mittelrolle und der Restkrümmung ergibt. Mit der Weiterentwicklung und Verfeinerung ist das in dieser Arbeit vorgeschlagene Verfahren für die praktische Anwendung, insbesondere für die Automatisierung des Prozesses, sehr vielversprechend.

• Dr. C. C. Handa et. al [4] diskutierte über die Produktivitätsanalyse einer manuell und kraftbetätigten Blechbiegemaschine unter Berücksichtigung der für die Fertigstellung eines Rohres erforderlichen Zeit, des Gesamtaufwands für die Herstellung eines Rohrs, der Anzahl der Bediener und der erforderlichen Arbeiten für beide Vorgänge usw. Der Blechbiegeprozess über einer kraftbetriebenen Blechbiegemaschine wird ebenfalls diskutiert.

• P.G. Mehar [5] studierte in seiner M. Tech Thesis die manuell und kraftbetätigte Blechbiegemaschine. Experimente wurden auf Blatt durchgeführt, um die tatsächliche Anzahl zu messen. Durchgänge, Zeit, die für den Abschluss des Biegeprozesses erforderlich ist. Außerdem wird die Produktivität des Blechbiegeprozesses eingehend analysiert. Die Konstruktion verschiedener Komponenten einer kraftbetriebenen Blechbiegemaschine wurde unter Berücksichtigung verschiedener Ausfalltheorien im elastischen Bereich und der Werte für Biegekraft, benötigte Kraft, Rückfederradius usw. für verschiedene Durchmesser, Dicken und Breiten von Blechen bestimmt.

3. PROBLEM IDENTIFIZIERUNG

  Die Herstellung ist ein Bereich, in dem Rohmaterial in Fertigwaren umgewandelt wird. Es gibt viele Fertigungsfirmen, die man finden kann, wie Automobilfabriken, Bäckereifabriken, Elektrofabriken usw. Viele der Fabriken produzieren ihre Produkte in Massenproduktion. Diese Fabriken oder Firmen konkurrieren also miteinander, um ihre Produkte auf den Markt zu bringen. Daher müssen sie über gute Produktionsanlagen verfügen, um ihre Produktivität zu verbessern. Außer, dass diese Maschine eine kraftbetriebene Maschine ist, so dass Motor, Getriebebohrung und Getriebeanordnung erforderlich sind. Hier liefert der Motor die Energie für das Getriebe. Nun überträgt dieses Getriebe die Kraft auf die Zahnräder und schließlich auf die Walze. Dabei wird das Blatt zwischen die unteren Walzen und die obere Walze eingelegt, als mit Hilfe der Schraube, die bei beiden Maschinen gegeben wird, durch Drehen mit Stange abgesenkt wird. Nun ist diese Schraubenrolle am Ende, und wenn sich die Schraube nach unten dreht, wird die Rolle ebenfalls abgesenkt. Jetzt sollte die obere Walze viel Abstand haben oder die Einstellung der Walze hängt von der Dicke ab. Durchmesser des Bogens, der in der Maschine gebogen werden soll. Sobald die Einstellung der Schraube beendet ist, startet der Bediener die Maschine, der Bogen wird zur anderen Seite der Maschine geführt. Nach dem einen Durchlauf ist erneut die Einstellung der Schraube vorzunehmen, wenn dies erforderlich ist, und der nächste Durchlauf beginnt erneut; es ist bis auf das zylindrische Rohr beschränkt. Nachdem ein Zylinderrohr erhalten wurde, werden einige Positionen des Rohrs geschweißt, das als Heften bezeichnet wird. Nach dem Schweißen geht die Schweißposition des Rohrs durch die Walze. Dann wird dieses Rohr aus der Maschine entfernt, indem die Basis entfernt wird, nachdem die Schraube entfernt wurde. Der Seitenkörper wird seitlich gebohrt. Bevor der Körper gekippt wird, wird eine Stange zwischen die obere und die untere Walze eingeführt. Anschließend wird der Körper bearbeitet und entnimmt die Rohre aus der Maschine.

Der manuelle Prozess verursacht Ermüdung der Arbeitskräfte, verringert die Effizienz der Arbeitskräfte und verringert dadurch die Arbeitseffizienz des Blechbiegevorgangs. Die Hauptursachen erhalten daher eine gewünschte Kurve auf einer 3-Rollen-Blechbiegemaschine. Sie wird im Allgemeinen durch Aufbringen einer Kraft verwendet, indem eine Spindelhubvorrichtung verwendet wird, die ungefähr & hängt vom Experimentieren und von den Fertigkeiten der Arbeit ab, so dass es sich um eine von Fachkräften ausgeführte Spur- und Fehlermethode handelt, da diese Kraft von Person zu Person variieren kann und unterschiedliche Größen der Zylinderschalen erhalten kann.

4. Modellierung

  Die Bedeutung von Modellierung und Simulation in der Fertigungstechnologie nimmt aufgrund der Notwendigkeit einer kontinuierlichen Reduzierung der Entwicklungszeiten zu. Dies erfordert eine Optimierung der Produktionsprozesse, eine Steigerung der Produktqualität und eine Reduzierung der Kosten. Die Anwendung der numerischen Modellierung wird insbesondere bei der Entwicklung neuer Produktionsmethoden und beim Einsatz neuer Materialien genutzt. Zur Optimierung der Konstruktion von Gussteilen (Erstarrungsanalyse), Schweißverfahren (Widerstandsschweißen, Gas-Metall-Lichtbogenschweißen), Wärmebehandlung und Umformung (Blechbearbeitung, Rohrbiegen, Strangpressen, Walzen, Ziehen, Schmieden usw.) stehen spezielle Softwarelösungen zur Verfügung. .