Základní principy a logika
Tento proces využívá mechanický tlak generovaný rotujícími válci ve spojení s charakteristikami plastické deformace materiálu k postupnému tvarování materiálu do předem nastavené formy prostřednictvím série válcovacích průchodů. Konkrétně lze proces rozdělit do následujících fází:
Přenos síly: Motor pohání válečky do otáčení; když materiál vstupuje do mezery mezi válečky, je vystaven jak radiálním tlakovým silám, tak i třecím silám.
Plastická deformace: Pod tlakem překročí napětí materiálu jeho mez kluzu, což má za následek nevratnou změnu jeho tvaru.
Kontinuální tvarování: Materiál se při otáčení válců nepřetržitě posunuje dopředu; tím, že prochází sekvenčním zpracováním prostřednictvím několika sad válců, nakonec dosáhne požadovaného profilu průřezu-.
Klíčové provozní prvky
Roller System: Jádro kontroly tvaru a tlaku
Design válečku:
Povrchy válců jsou navrženy se specifickými konvexními a konkávními drážkami, aby odpovídaly cílovému profilu průřezu -(například při výrobě oceli C-kanálů musí obrysy válečků přesně odpovídat požadovanému profilu kanálu). Více sad válců je uspořádáno podle principu "progresivního tváření"-dřívější válce provádějí počáteční ohýbání, zatímco další válce postupně zjemňují rozměry a úhly, aby dosáhly konečného tvaru.
Nastavení tlaku:
K nastavení mezery mezi válci se používají hydraulické nebo mechanické mechanismy, čímž se řídí velikost aplikovaného tlaku. Nedostatečný tlak má za následek neúplné tváření, zatímco nadměrný tlak může vést k praskání materiálu nebo zrychlenému opotřebení válců.
Systém podávání a přenosu materiálu
Způsob krmení:
Materiál (např. ocelové pásy, hliníkové plechy) je přiváděn do mezery mezi válečky konstantní rychlostí pomocí podávacího zařízení (jako je válečkový dopravník nebo pásový dopravník). Rychlost podávání musí být synchronizována s rychlostí otáčení válců (typicky v rozmezí od 0,5 do 10 metrů za minutu, upravená podle tloušťky materiálu a složitosti tváření).
Přenos výkonu:
Motor pohání válce prostřednictvím komponent, jako jsou reduktory rychlosti a převodovky, zajišťující stabilní rychlost otáčení (s tolerancí menší nebo rovnou 1 %), aby se zabránilo rozměrovým odchylkám ve formovaném produktu způsobeným kolísáním rychlosti.
Vodicí a polohovací zařízení Vstupní vedení:
Na vstupu jsou použity rozšířené vodicí desky nebo nastavitelné vodicí válečky, aby zajistily, že materiál přesně vstoupí do středu mezery mezi válečky, čímž se zabrání zešikmení nebo deformaci.
Umístění příspěvku-:
Na výstupním konci jsou instalovány nosné válečky nebo rovnací zařízení, aby se zabránilo deformaci vytvořeného profilu způsobenému uvolněním napětí.
Analýza procesu tváření krok-za{1}}krokem
Vezmeme-li jako příklad C-kanálové tváření oceli, lze pracovní postup rozdělit do čtyř fází:
Fáze počátečního krmení
Plochý materiál je podáván podávacím mechanismem do první sady válců, které provádějí počáteční tlak, aby se stanovil úhel před{0}}ohnutí pro boční příruby (např. 15–30 stupňů).
Fáze progresivního tváření
Materiál prochází postupně sadami 2 až 8 válců (v závislosti na požadované přesnosti); každá sada válců progresivně zvětšuje úhel příruby (např. o 10–15 stupňů na jeden průchod) a současně řídí výšku a rovinnost pásu (střední vertikální část).
Fáze dokončování a dimenzování
Poslední sada válců aplikuje přesný lis na průřez-, opraví veškeré úhlové chyby (v rámci menšího nebo rovného 1 stupni), zajistí kolmost přírub vzhledem k pásu a současně eliminuje drobné vrásky na povrchu.
Fáze řezání a vybíjení
Vytvarovaný dlouhý profil je nařezán na zadanou délku létajícími nůžkami nebo pilovým zařízením a poté transportován dopravním pásem, čímž je dokončena výroba hotového výrobku.
Rozšířená aplikace principů: Technologie CNC válcování
Moderní stroje na tváření válců integrují systémy počítačového numerického řízení (CNC) pro zvýšení přesnosti procesu tváření pomocí následujících metod:
Úprava parametrů v-reálném čase: Senzory nepřetržitě monitorují tloušťku materiálu a teplotu v reálném čase, což CNC systému umožňuje automaticky doladit-rozteč válců a tlak.
Víceosé koordinované řízení: U složitých příčných-profilů (jako jsou variabilní-profily průřezů) pohánějí servomotory více sad válců, které pracují v koordinaci, čímž se dosahuje trojrozměrného tvarování.
Virtuální simulace a před{0}}vizualizace: Software CAD/CAM se používá k simulaci celého procesu tváření, což umožňuje před-optimalizaci uspořádání válečků a parametrů procesu, což pomáhá minimalizovat plýtvání materiálem spojené s fyzickými zkušebními běhy.
