หลักการทำงานและคุณสมบัติของอุปกรณ์ในกระบวนการดัดแบบ 3 ลูกกลิ้ง

หลักการทำงานและอุปกรณ์ของกระบวนการดัดแบบ 3 ลูกกลิ้ง

สารบัญ

กระบวนการดัดขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัว (หรือที่เรียกว่าการรีดแผ่นโลหะด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัว) เป็นหนึ่งในกระบวนการขึ้นรูปวงกลมแบบคลาสสิกและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในด้านการขึ้นรูปแผ่นโลหะ มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ถังรับแรงดัน ท่ออากาศ ถังเก็บ โครงสร้างเหล็ก การต่อเรือ สะพาน และการผลิตเครื่องจักร

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบและเจาะลึกเกี่ยวกับหลักการทำงาน องค์ประกอบโครงสร้าง กลไกการขึ้นรูป คุณลักษณะทางเทคนิค ข้อดี การเปรียบเทียบรูปแบบโครงสร้างต่างๆ และสถานการณ์การใช้งาน

1. หลักการทำงานพื้นฐานของกระบวนการดัดแบบ 3 ลูกกลิ้ง

หลักการทำงานของกระบวนการดัดด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัว

หลักการสำคัญของการรีดแผ่นโลหะด้วยลูกกลิ้งสามตัวคือ การเปลี่ยนตำแหน่งสัมพัทธ์ของลูกกลิ้งทั้งสาม จะทำให้แผ่นโลหะเกิดการดัดงอแบบพลาสติกอย่างต่อเนื่องภายใต้แรงกด จนในที่สุดจะเกิดเป็นรูปทรงโค้งหรือทรงกระบอกตามที่ต้องการ

1) ส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐาน

โดยทั่วไป เครื่องรีดแผ่นเหล็กแบบสามลูกกลิ้งมาตรฐานจะประกอบด้วย:

  • ลูกกลิ้งด้านบน (ลูกกลิ้งหลัก)
  • ลูกกลิ้งล่าง (ลูกกลิ้งรองรับ)
  • ลูกล้อด้านข้าง (ลูกล้อปรับระดับ)
  • ระบบขับเคลื่อนหลัก
  • ระบบไฮดรอลิก
  • ระบบควบคุมไฟฟ้า
  • กลไกการเอียง (สำหรับการขนถ่าย)

2) กระบวนการขึ้นรูปด้วยการดัด 3 ลูกกลิ้ง

ขั้นตอนที่ 1: การป้อนและจัดวางจาน

แผ่นโลหะถูกสอดเข้าไประหว่างลูกกลิ้งด้านบนและด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 2: การยกและลดลูกกลิ้งด้านข้าง

ลูกกลิ้งด้านข้างจะยกขึ้นหรือลง เพื่อเปลี่ยนตำแหน่งการรองรับแบบสามจุด

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างโมเมนต์ดัด

ขณะที่แผ่นโลหะเคลื่อนผ่านลูกกลิ้งทั้งสาม:

  • ลูกกลิ้งด้านบนจะออกแรงกด
  • ลูกกลิ้งด้านล่างทำหน้าที่ช่วยรองรับ
  • ลูกกลิ้งด้านข้างทำหน้าที่ควบคุมรัศมีของการดัดงอ
  • แผ่นโลหะจะเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่ 4: การป้อนอาหารซ้ำๆ

ด้วยการรีดซ้ำๆ การดัดจะค่อยๆ ได้รัศมีตามที่กำหนดไว้

ขั้นตอนที่ 5: ดำเนินการขึ้นรูปให้เสร็จสมบูรณ์

ขึ้นรูปชิ้นงานให้เป็นทรงกระบอกหรือทรงโค้ง

2. หลักการทางกลศาสตร์ของการรีดแผ่นโลหะด้วยลูกกลิ้งสามตัว

สาระสำคัญของการดัดแผ่นเหล็กด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัว คือ: การขึ้นรูปด้วยการดัดสามจุดอย่างต่อเนื่อง

คุณสมบัติทางกล:

ลูกกลิ้งด้านบนเป็นลูกกลิ้งขับเคลื่อน (ในโครงสร้างส่วนใหญ่)

แผ่นโลหะได้รับแรงดัด

ด้านนอกของแผ่นโลหะอยู่ภายใต้แรงดึง

ด้านในถูกบีบอัด

ชั้นกลางยังคงไม่เปลี่ยนแปลงไปมากนัก

เมื่อความเค้นเกินกว่าจุดคราคของวัสดุ จะเกิดการเสียรูปพลาสติกขึ้น

หลักการควบคุมรัศมีดัด

รัศมีการดัดงอขึ้นอยู่กับ:

  • ระยะห่างของลูกกลิ้ง
  • ท่าม้วนตัวด้านข้าง
  • ความหนาของแผ่น
  • ความแข็งแรงของวัสดุ
  • แรงกดลูกกลิ้งด้านบน

ยิ่งม้วนด้านข้างอยู่ใกล้กับม้วนด้านบนมากเท่าไหร่:

→ รัศมีการดัดที่เล็กลง

→ ความโค้งในการขึ้นรูปที่มากขึ้น

3. ประเภทโครงสร้างของเครื่องรีดแผ่นโลหะสามลูกกลิ้ง

– เครื่องรีดแผ่นโลหะแบบสามลูกกลิ้งสมมาตร

– เครื่องรีดแผ่นโลหะแบบสามลูกกลิ้งไม่สมมาตร

– เครื่องรีดแผ่นโลหะระดับกลไก

– เครื่องรีดแผ่นโลหะอเนกประสงค์แบบลูกกลิ้งบน

สามารถปรับแต่งการกำหนดค่าได้ตามความหนาของแผ่นโลหะ ความแม่นยำในการประมวลผล และข้อกำหนดด้านระบบอัตโนมัติ

1) เครื่องดัดแผ่นโลหะแบบ 3 ลูกกลิ้งสมมาตร

  • คุณสมบัติ: ลูกกลิ้งด้านล่างสองตัวติดตั้งอยู่กับที่ ส่วนลูกกลิ้งด้านบนสามารถยกขึ้นในแนวตั้งได้
  • ข้อดี: โครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับแผ่นเหล็กขนาดกลางและขนาดหนัก
  • ข้อเสีย: ต้องมีการดัดงอเบื้องต้นก่อนใช้งาน ความแม่นยำต่ำกว่าเล็กน้อย

2) เครื่องรีดแผ่นโลหะแบบสามลูกกลิ้งไม่สมมาตร

  • คุณสมบัติ: ลูกกลิ้งด้านล่างปรับระดับได้; ลูกกลิ้งด้านข้างหนึ่งด้านสามารถเคลื่อนย้ายได้
  • ข้อดี: สามารถดัดล่วงหน้าได้โดยตรง; ใช้งานง่ายกว่า; มีความแม่นยำสูงกว่า
  • เหมาะสำหรับ: โรงงานแปรรูปขนาดเล็กและขนาดกลาง

3) เครื่องรีดแผ่นโลหะแบบสามลูกกลิ้งระดับลง

คุณสมบัติ: ลูกกลิ้งด้านข้างสองตัวเคลื่อนที่ในแนวนอน ส่วนลูกกลิ้งด้านบนอยู่กับที่

ข้อดี: ความแม่นยำสูง; ระบบอัตโนมัติสูง; เหมาะสำหรับแผ่นขนาดใหญ่

4) เครื่องรีดแผ่นสามแผ่นอเนกประสงค์แบบลูกกลิ้งบน

  • คุณสมบัติ: เครื่องนี้เป็นเครื่องดัดท่อไฮดรอลิก 3 ลูกกลิ้ง ใช้สำหรับดัดเบื้องต้น ปัดขอบ และยืดปลายภาชนะต่างๆ โดยไม่ต้องหมุนกลับหลังจากป้อนชิ้นงานเพียงครั้งเดียว
  • ข้อดี: ด้วยระบบไฮดรอลิก จึงเหมาะสำหรับการรีดแผ่นโลหะหนา เครื่องจักรแบบลูกกลิ้งบนอเนกประสงค์สามารถเพิ่มอุปกรณ์รีดทรงกรวยเพื่อรีดรูปทรงกรวยได้
  • เหมาะสำหรับผลิตเครื่องรีดแผ่นเพลทรุ่นงานหนักและราคาต่ำกว่า เครื่องรีด 4 ลูกกลิ้ง.

4. คุณสมบัติและข้อดี: เครื่องดัดท่อแบบ 3 ลูกกลิ้ง

ต่อไปนี้คือรายละเอียดข้อดีต่างๆ:

1) ความเสถียรเชิงโครงสร้างที่แข็งแกร่ง

ลูกกลิ้งทั้งสามตัวประกอบกันเป็นโครงสร้างรองรับสามจุด ส่งผลให้แรงกดสมดุล มีความสามารถในการรับน้ำหนักสูง และเหมาะสำหรับงานหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับ: ถังรับแรงดัน ตัวถังเก็บ และโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่

2) ช่วงการขึ้นรูปที่กว้าง

สามารถแปรรูปชิ้นงานได้หลากหลาย ได้แก่ ทรงกระบอก ทรงกรวย (โดยใช้เครื่องมือทรงกรวย) แผ่นโค้ง และส่วนโค้งหลายส่วน วัสดุที่ใช้ได้ ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม แผ่นอลูมิเนียม แผ่นความแข็งแรงสูง และเหล็กกล้าอัลลอย

3) การขึ้นรูปต่อเนื่องประสิทธิภาพสูง

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องดัด: เครื่องดัดจะทำการดัดหลายส่วน ในขณะที่การขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งสามตัวนั้นเป็นการดัดอย่างต่อเนื่อง

ดังนั้น: พื้นผิวเรียบเนียนขึ้น ความกลมมนดีขึ้น และรอยเชื่อมแม่นยำยิ่งขึ้น

4) ความสามารถในการดัดงอได้ดีเยี่ยม

รองรับการดัดโครงสร้างล่วงหน้าบางส่วน: การดัดส่วนหัวแผ่นล่วงหน้า การดัดส่วนท้ายแผ่นล่วงหน้า เพื่อลดเศษขอบตรงที่เหลืออยู่

การปรับปรุง:

  • อัตราการใช้ประโยชน์จากวัสดุ
  • คุณภาพการเชื่อม
  • ความสวยงามของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

5) ศักยภาพสูงสำหรับการอัปเกรดระบบอัตโนมัติ

เครื่องดัดแผ่นโลหะแบบสามลูกกลิ้งที่ทันสมัย สามารถติดตั้งอุปกรณ์ได้ดังนี้:

  • ระบบควบคุมซีเอ็นซี
  • ระบบวัดเส้นผ่านศูนย์กลางอัตโนมัติ
  • ระบบป้อนอาหารอัตโนมัติ
  • ระบบชดเชยมุม
  • ระบบจัดศูนย์กลางอัตโนมัติ

ผลงานที่ผ่านมา:

  • การกลิ้งด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว
  • หน่วยความจำพารามิเตอร์
  • การผลิตจำนวนมาก

6) ข้อดีด้านการประหยัดพลังงานและการขับเคลื่อน

วิธีการขับเคลื่อนหลัก:

  • ระบบส่งกำลังเชิงกล
  • ระบบส่งกำลังไฮดรอลิก
  • ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวเต็มรูปแบบ

ในจำนวนนั้นได้แก่:

  • ระบบไฮดรอลิกเหมาะสำหรับงานหนัก
  • เซอร์โวเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง

5. การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องรีดแผ่นโลหะสามลูกกลิ้งและเครื่องรีดแผ่นโลหะสี่ลูกกลิ้ง

ตารางเปรียบเทียบการดัดท่อด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัวและลูกกลิ้ง 4 ตัว:

รายการเปรียบเทียบ

3 ม้วน

4 ม้วน

ความซับซ้อนเชิงโครงสร้าง

เรียบง่าย

ซับซ้อน

ค่าใช้จ่าย

ต่ำกว่า

ระดับที่สูงขึ้น

ความยากลำบากในการปฏิบัติงาน

สูงขึ้นเล็กน้อย

ระดับที่ง่ายกว่า

ความสามารถในการดัดล่วงหน้า

ได้รับการสนับสนุนบางส่วน

ทรงพลังยิ่งกว่า

ระบบอัตโนมัติ

สามารถอัปเกรดได้

เหมาะสำหรับการทำงานอัตโนมัติมากกว่า

ข้อดีของคอมเพรสเซอร์แบบสามลูกกลิ้ง ได้แก่ ประหยัดและใช้งานได้จริง โครงสร้างมั่นคง และบำรุงรักษาง่าย

หลักการทางเทคนิคและข้อได้เปรียบเชิงโครงสร้าง:

1) การขึ้นรูปด้วยการดัดสามจุดอย่างต่อเนื่อง

อุปกรณ์ประกอบด้วยระบบรองรับสามจุด ซึ่งประกอบด้วยลูกกลิ้งด้านบน ลูกกลิ้งด้านล่าง และลูกกลิ้งด้านข้าง โดยการปรับตำแหน่งของลูกกลิ้งด้านข้าง จะเปลี่ยนสภาวะความเค้นของแผ่นโลหะ ทำให้แผ่นโลหะค่อยๆ โค้งงอจนถึงรัศมีที่กำหนดไว้ในระหว่างการรีด ส่งผลให้เกิดการเสียรูปพลาสติกที่สม่ำเสมอและคงที่

  • ชั้นนอกของแผ่นโลหะอยู่ภายใต้แรงดึง
  • ชั้นในอยู่ภายใต้แรงอัด
  • ชั้นกลางมีความเสถียร
  • กระบวนการขึ้นรูปเป็นไปอย่างต่อเนื่องและราบรื่น

2) โครงสร้างเฟรมความแข็งแรงสูง

  • โครงเชื่อมแบบชิ้นเดียว
  • โครงสร้างแผ่นด้านข้างที่มีความแข็งแกร่งสูง
  • ลูกกลิ้งเหล็กอัลลอยขนาดใหญ่
  • ระบบตลับลูกปืนสำหรับงานหนัก

ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพและควบคุมได้อย่างแม่นยำ แม้ในขณะรีดแผ่นโลหะหนาและขนาดใหญ่

3) การออกแบบฟังก์ชันการดัดล่วงหน้า

ช่วยรองรับการดัดงอเบื้องต้นที่หัวและท้ายของแผ่นโลหะ ช่วยลดเศษขอบตรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากวัสดุและคุณภาพการเชื่อม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเปลือกภาชนะที่มีความต้องการสูง

กระบวนการดัดด้วยลูกกลิ้ง 3 ตัว

6. ตัวชี้วัดทางเทคนิคที่สำคัญ

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักประกอบด้วย:

  • ความหนาของขดลวดสูงสุด
  • ความกว้างขดลวดสูงสุด
  • เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้งบน
  • เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้งล่าง
  • เส้นผ่านศูนย์กลางขดลวดขั้นต่ำ
  • กำลังมอเตอร์หลัก
  • ความเร็วการหมุน
  • ความหนาก่อนดัด

พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ (ตัวอย่างแบบฟอร์ม)

(พารามิเตอร์ต่อไปนี้เป็นพารามิเตอร์ต้นแบบ พารามิเตอร์ของโครงการจริงสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการ)

รายการ

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

ความหนาของขดลวดสูงสุด

2500 มม.

ความกว้างขดลวดสูงสุด

≤ 245 MPa

ความแข็งแรงครากของวัสดุ

φ320 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางม้วนด้านบน

φ280 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางม้วนล่าง

≥ φ350 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางขดลวดขั้นต่ำ

15 กิโลวัตต์

กำลังมอเตอร์หลัก

4–6 เมตร/นาที

ความเร็วการหมุน

≥ 16 มม.

ความหนาก่อนดัด

2500 มม.

เราสามารถทำการคำนวณตรวจสอบโดยอิงจากระดับความแข็งแรงของวัสดุแผ่นวงจรของลูกค้าได้

7. สรุปข้อดีหลักของเครื่องดัดท่อแบบ 3 ลูกกลิ้ง

โดยสรุป:

เครื่องดัดสามลูกกลิ้ง เป็นอุปกรณ์คลาสสิกสำหรับ "การขึ้นรูปพลาสติกด้วยการดัดอย่างต่อเนื่อง" ซึ่งมีข้อดีมากมาย เช่น ความเสถียรของโครงสร้าง ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ต้นทุนประหยัด และช่วงการประมวลผลที่กว้าง

8. อุตสาหกรรมที่นำไปใช้งานทั่วไป

  • การผลิตภาชนะรับแรงดัน
  • เสาสำหรับกังหันลม
  • ถังเก็บปิโตรเคมี
  • การต่อเรือ
  • วิศวกรรมท่อส่งน้ำ
  • โครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่

9. แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี

ทิศทางการพัฒนาในอนาคต:

  • เครื่อง CNC เต็มรูปแบบ
  • การควบคุมด้วยไฟฟ้าเซอร์โว
  • ระบบชดเชยอัตโนมัติ
  • การบูรณาการกับการตัดด้วยเลเซอร์
  • การบูรณาการโรงงานอัจฉริยะ
  • การเก็บรวบรวมข้อมูลและการบำรุงรักษาจากระยะไกล
thThai