1. Introducción
En la producción de calderas y recipientes a presión, el uso de la tecnología de curvado por rodillos está muy extendido. Incluye el doblado con rodillos cilíndricos y cónicos, así como una variedad de doblado con rodillos de secciones de acero, siendo el doblado con rodillos de secciones de tubos cilíndricos el más común.
Para formar estas piezas se utiliza chapa metálica y se pueden fabricar mediante el método de prensado o doblado por rodillo, también conocido como placa rodante. El método de prensado suele utilizar una matriz universal, mientras que se utiliza una máquina dobladora de rodillos para realizar un doblado continuo de tres puntos en la placa, provocando una deformación plástica para lograr el radio de curvatura requerido.
2. Plegado de rollos
El doblado por rodillos es un método de formación por doblado en el que se utiliza una máquina dobladora por rodillos para doblar una chapa o un perfil en bruto. Las formas que se pueden obtener mediante el doblado por rodillos incluyen curvatura cilíndrica, cónica y variable.
Para piezas con igual espesor y espesor variable en la dirección del espesor, normalmente se utiliza una máquina dobladora de chapa de tres rodillos. Las piezas laminadas de perfiles, como por ejemplo perfiles en ángulo o en forma de T, pueden tener una curvatura igual o variable. Las piezas en bruto utilizadas en el doblado por rodillos se pueden extruir o doblar a partir de placas. Para doblar piezas con curvatura variable, normalmente se utiliza una máquina dobladora de placas de cuatro rodillos.
2.1 R está bien para duplicar funciones
Al laminar, el material en láminas se coloca entre los ejes de rodillos superior e inferior de la plataforma de rodillos. Luego, el eje del rodillo superior desciende, lo que hace que el material de la placa se doble y deforme debido al momento de flexión. La rotación de los ejes de los rodillos superior e inferior crea fricción entre el eje del rodillo y la placa de acero, lo que hace que la placa se mueva, cambiando continuamente la posición de presión de la lámina de metal y formando una superficie de curvatura suave, completando así el proceso de perfilado.
Durante el curvado por rodillos, la chapa sufre una deformación equivalente a la curvatura libre. La curvatura de la pieza doblada por rodillos está determinada por la posición de los rodillos, el espesor de la chapa y sus propiedades mecánicas. Ajustando la posición relativa entre los rodillos, la pieza en bruto se puede doblar en cualquier curvatura más pequeña que la curvatura del rodillo superior. Sin embargo, debido a la recuperación elástica de la flexión, la curvatura de la pieza doblada por el rodillo no puede ser la misma que la del rodillo superior.
Una de las principales ventajas del método de perfilado es su versatilidad. Generalmente, no es necesario agregar ningún equipo de proceso adicional al laminador de placas. Para doblar rollos de perfiles sólo se necesitan rollos adecuados para diferentes formas y tamaños de secciones. Sin embargo, el método también tiene algunas desventajas, incluida la baja productividad y la baja precisión.
2.2 Lanzamiento retrasado
Las máquinas dobladoras de rollos vienen en dos formas: máquina dobladora de rollos de placa y máquina dobladora de rollos de acero. La mayoría de los materiales procesados mediante el doblado por rodillos son placas en bruto, por lo que se utiliza principalmente el rodillo de placas. Hay tres tipos principales de máquinas laminadoras de placas: rodillo para placas simétrico de tres rodillos, rodillo para placas asimétrico de tres rodillos y rodillo para placas de cuatro rodillos.
2.3 Proceso de doblado de rollos
El método principal de laminar y doblar en un rollo de placas es laminar una superficie cilíndrica utilizando una placa en blanco. Con la adopción de las medidas tecnológicas adecuadas y el equipamiento necesario, es posible laminar superficies cónicas y también perfiles de acero para curvar por laminación.
El laminado de chapas de acero consta de tres etapas: precurvado (cabezal de prensado), centrado y curvado por bobina.
1) Pre-doblado
Se puede observar en la Figura 1 que solo una porción de la placa de acero que entra en contacto con el eje del rodillo superior puede sufrir flexión. Como resultado, habrá una longitud en ambos extremos de la placa de acero que no se podrá doblar. Esta longitud se llama regla residual.
El tamaño de la regla residual depende de la forma en que esté plegado el equipo. El valor teórico del enderezador residual se muestra en la Tabla 1. Normalmente, la regla residual real es mayor que el valor teórico, con valores que oscilan entre 6 y 20 t para flexión simétrica y 1/10-1/6 para flexión asimétrica.
Tabla 1 Valor límite residual teórico de la flexión de placas de acero
| tipo de equipo | Máquina laminadora de placas | Prensa | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Forma de flexión | Flexión simétrica | Flexión asimétrica | morir duplicando | ||
| tres rodillos | cuatro rodillos | ||||
| Borde recto restante | Doblado en frío | L/2 | (1,5~2)t | (1~2)t | 1,0t |
| Curva caliente | L/2 | (1,3~1,5) toneladas | (0,75~1)t | 0,5 toneladas | |
Nota: En la tabla, L es la distancia entre centros del rodillo lateral de la máquina dobladora de placas y t es el espesor de la placa de acero.
- El troquel general se utiliza para dobleces múltiples en la prensa.
Se muestra en la Fig. 1 (a).
Este método es adecuado para predoblar placas de acero de diversos espesores.
- Precurvado con encofrado de calandria de tres rodillos.
Se muestra en la Fig. 1 (b).
Este método es adecuado para t≤t0/2, t≤24mm, que no supera el 60% de la capacidad del equipo.
- El precurvado debe realizarse en una máquina curvadora de tres rodillos con placa de soporte y bloque amortiguador.
Como se muestra en la Figura 1 (c).
Este método es adecuado para t≤t0/2, t≤24 mm, que no supera el 60% de la capacidad del equipo.
- Precurvado con taco acolchado en calandria de tres rodillos.
Se muestra en la Fig. 1 (d).
Este método es adecuado para láminas de acero delgadas, pero su funcionamiento es más complicado y rara vez se utiliza.
2) Centralización
El propósito del centrado es alinear la línea central de la pieza paralela al eje del rodillo, eliminar la posibilidad de torsión y mantener la forma geométrica precisa de la pieza después de doblar el rodillo.
Las técnicas de centrado incluyen: centrado de rodillos laterales, centrado de deflectores especiales, centrado de alimentación inclinada y centrado de ranuras de rodillos laterales, como se ilustra en la Figura 2.
3) Plegado de rollos
El doblado por rodillos de láminas de acero generalmente se realiza en una máquina laminadora.
Las piezas rodantes típicas son cilíndricas y cónicas.
El. Doblador de rodillos para piezas cilíndricas.
Al doblar el cilindro en una máquina dobladora simétrica de tres rodillos, la posición del eje del rodillo superior durante el doblado final se puede determinar de acuerdo con el radio de doblado conocido, como se muestra en la Fig.
Dónde:
- h – distancia central vertical entre el rodillo superior y el rodillo lateral, mm
- R – radio de curvatura de la pieza, mm
- t – espesor de la chapa de acero, mm
- R 1 – radio del eje del rodillo superior, mm
- R 2 – radio del eje del rodillo lateral, mm
- l 2 – distancia desde el centro del rodillo lateral, mm
La posición de flexión final del eje del rodillo lateral se muestra en la Fig. 3 (b) cuando la superficie cilíndrica se lamina en una máquina dobladora de chapa de cuatro rodillos, que se puede obtener mediante la siguiente fórmula:
Dónde:
- h – distancia central vertical entre el rodillo lateral y el rodillo inferior, mm
- R – radio de curvatura de la pieza, mm
- t – espesor de la chapa de acero, mm
- R 1 – radio de los ejes de los rodillos superior e inferior, mm
- R'- R+t, mm
- l 2 – distancia desde el centro del rodillo lateral, mm
Debido a la recuperación elástica de la lámina de metal, el valor H obtenido en la fórmula anterior debe corregirse adecuadamente en la aplicación práctica.
B. Doblado de rodillos de superficie cónica:
Los métodos de doblado con rodillos cónicos comúnmente utilizados son el método de desaceleración de boca pequeña, el método de doblado con cuatro rodillos de doble velocidad, el método de alimentación rotativa y el método de doblado por rodillos por zonas.
Esto se debe al hecho de que las líneas principales de la superficie del cono no son paralelas y la curvatura de cada punto de la línea principal es única.
Para garantizar que el rodillo superior siempre presione contra la línea central del cono durante el proceso de curvado y para producir diferentes radios de curvatura a lo largo de la línea central, se deben tomar las siguientes medidas:
- Ajuste la posición del rodillo superior para que quede inclinado en un ángulo específico con respecto al rodillo inferior.
- Mantenga la proximidad del rodillo superior a la línea de la superficie del cono implementando velocidades de alimentación desiguales en ambos extremos del cono.
Para piezas cónicas con conicidad grande, las distancias centrales verticales, Ya e Yb, de los rodillos superior e inferior en ambos extremos se pueden calcular usando la figura geométrica que se muestra en la Figura 4.
Las distancias centrales, Ya e Yb, de los rodillos superior e inferior se pueden obtener aplicando el método de cálculo para piezas circulares simples, es decir, utilizando la fórmula (1).
De las figuras geométricas presentadas en las Figuras 4(b) y 4(c), se pueden obtener los siguientes valores:
La posición del espacio en blanco en el extremo derecho del rollo está determinada por l b +c, donde
Para piezas cónicas con conicidad pequeña, la ecuación (2) se puede simplificar de la siguiente manera:
Al laminar piezas cónicas, la distorsión es común.
Un método eficaz para eliminar esta distorsión es inclinar razonablemente el rodillo superior y mantener una alineación paralela del rodillo inferior.
Durante el proceso de laminado y doblado, la pieza en bruto se forma mediante una serie de curvaturas seccionales superpuestas.
Clasificación del proceso de doblado de rollos 2.4P
Según las diferentes temperaturas de la placa laminada, se puede dividir en laminación en frío, laminación en caliente y laminación media.
1) Laminación en frío
Laminar una tabla a temperatura normal, también conocido como laminación en frío, es adecuado para laminar tablas de tamaño delgado a mediano.
Sin embargo, esto da como resultado una cierta cantidad de recuperación elástica, como se demuestra en la Figura 5.
Una vez lograda la flexión deseada, es necesario retroceder varias veces para fijar la curvatura.
El acero de alta resistencia tiene un alto grado de recuperación elástica. Para reducir el springback, es aconsejable realizar un tratamiento de recocido antes del proceso de conformado final.
El diámetro mínimo de un cilindro que se puede doblar con la plegadora depende del diámetro del rodillo superior.
Teniendo en cuenta la recuperación elástica del cilindro después de doblarlo, el diámetro mínimo de un cilindro plegable es aproximadamente de 1,1 a 1,2 veces el diámetro del rodillo superior.
La laminación en frío es un proceso conveniente con curvaturas fáciles de controlar y bajos costos de producción. Sin embargo, requiere equipos potentes para láminas más gruesas y es susceptible al desarrollo de endurecimiento por trabajo en frío.
2) Laminación en caliente
Generalmente se considera que cuando el espesor
