Tin tức và sự kiện

Nguyên lý hoạt động và đặc điểm thiết bị của quy trình uốn 3 trục

Quá trình uốn 3 trục (còn được gọi là cán tấm ba trục) là một trong những phương pháp tạo hình tròn cổ điển và được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực gia công kim loại tấm. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế tạo bình áp lực, ống dẫn khí, bồn chứa, kết cấu thép, đóng tàu, cầu và sản xuất máy móc.

Dưới đây là phân tích có hệ thống và chuyên sâu về nguyên lý hoạt động, cấu tạo, cơ chế hình thành, đặc điểm kỹ thuật, ưu điểm, so sánh các dạng cấu trúc khác nhau và các kịch bản ứng dụng của nó.

1. Nguyên lý hoạt động cơ bản của quy trình uốn 3 trục

Nguyên tắc cốt lõi của phương pháp cán tấm ba trục là: Bằng cách thay đổi vị trí tương đối của ba trục cán, tấm kim loại trải qua quá trình biến dạng uốn dẻo liên tục dưới tác động của ứng suất, cuối cùng tạo thành hình dạng cung hoặc hình trụ mong muốn.

1) Các thành phần cấu trúc cơ bản

Một máy cán tấm ba trục tiêu chuẩn thường bao gồm:

Con lăn trên (con lăn chính)
Con lăn dưới (con lăn đỡ)
Con lăn bên (con lăn điều chỉnh)
Hệ thống truyền động chính
Hệ thống thủy lực
Hệ thống điều khiển điện
Cơ cấu nghiêng (để dỡ hàng)

2) Quy trình uốn định hình 3 trục

Bước 1: Cấp thức ăn vào đĩa và định vị

Tấm kim loại được đặt giữa các con lăn trên và dưới.

Bước 2: Nâng và hạ con lăn bên hông

Các con lăn bên hông có thể nâng lên hoặc hạ xuống, làm thay đổi vị trí hỗ trợ ba điểm.

Bước 3: Tạo mômen uốn

Khi tấm kim loại đi qua ba con lăn:

Con lăn phía trên tạo áp lực.
Con lăn phía dưới có tác dụng hỗ trợ.
Các con lăn bên hông điều khiển bán kính uốn.
Tấm kim loại trải qua quá trình biến dạng dẻo liên tục.

Bước 4: Cho ăn lặp lại

Qua quá trình cuộn lặp đi lặp lại, độ uốn cong dần đạt đến bán kính đã định.

Bước 5: Hoàn tất quá trình tạo hình

Tạo hình phôi thành hình trụ hoặc hình vòng cung.

2. Nguyên lý cơ học của quá trình cán tấm ba trục

Bản chất của việc uốn tấm bằng máy cán 3 trục là: Tạo hình uốn ba điểm liên tục

Đặc tính cơ học:

Trục lăn phía trên là trục lăn chịu lực (trong hầu hết các công trình).

Tấm chịu momen uốn

Mặt ngoài của tấm chịu lực căng.

Mặt trong đang chịu lực nén.

Lớp trung tính về cơ bản vẫn không thay đổi.

Khi ứng suất vượt quá giới hạn chảy của vật liệu, biến dạng dẻo sẽ xảy ra.

Nguyên lý kiểm soát bán kính uốn cong

Bán kính uốn cong phụ thuộc vào:

Khoảng cách giữa các con lăn
Vị trí lăn nghiêng
Độ dày tấm
Sức mạnh vật liệu
Áp suất cuộn trên

Càng gần cuộn bên với cuộn trên:

→ Bán kính uốn cong nhỏ hơn

→ Độ cong hình thành lớn hơn

3. Các loại cấu trúc của máy cán tấm ba trục

– Máy cán tấm ba trục đối xứng

– Máy cán tấm ba trục không đối xứng

– Máy cán tấm cơ khí hạ thấp

– Máy cán tấm đa năng con lăn trên

Có thể tùy chỉnh cấu hình dựa trên độ dày tấm, độ chính xác gia công và yêu cầu tự động hóa.

1) Máy uốn tấm đối xứng 3 trục

Đặc điểm: Hai con lăn phía dưới được cố định; con lăn phía trên nâng lên theo chiều dọc.
Ưu điểm: Cấu trúc đơn giản; chi phí thấp; phù hợp với các loại đĩa có trọng lượng trung bình và nặng.
Nhược điểm: Cần có sự hỗ trợ uốn cong trước; độ chính xác hơi thấp hơn.

2) Máy cán tấm ba trục không đối xứng

Đặc điểm: Con lăn phía dưới có thể điều chỉnh; một con lăn bên hông có thể di chuyển.
Ưu điểm: Có thể uốn cong trực tiếp; thao tác dễ dàng hơn; độ chính xác cao hơn.
Thích hợp cho: Các nhà máy chế biến quy mô nhỏ và vừa.

3) Máy cán tấm ba trục hạ thấp

Đặc điểm: Hai con lăn bên hông di chuyển theo chiều ngang; con lăn phía trên cố định.

Ưu điểm: Độ chính xác cao; mức độ tự động hóa cao; phù hợp với các tấm khổ lớn.

4) Máy cán ba tấm đa năng con lăn trên

Đặc điểm: Máy này là máy uốn thủy lực 3 trục, được sử dụng để hoàn thành các quy trình uốn sơ bộ, làm tròn và làm thẳng ở cuối các loại thùng chứa khác nhau mà không cần phải xoay trở sau mỗi lần cấp liệu.
Ưu điểm: Với hệ thống thủy lực, máy phù hợp để cán tấm kim loại dày. Máy cán đa năng kiểu con lăn trên có thể bổ sung thêm thiết bị cán hình nón để cán các hình dạng hình nón.
Thích hợp để sản xuất mẫu máy cán tấm hạng nặng và giá của nó thấp hơn máy cán 4 con lăn.

4. Đặc điểm và ưu điểm: Thiết bị uốn 3 trục

Dưới đây là phân tích chi tiết về những ưu điểm của nó:

1) Độ ổn định cấu trúc cao

Ba con lăn tạo thành cấu trúc đỡ ba điểm, giúp phân bổ ứng suất đồng đều, khả năng chịu tải mạnh mẽ và phù hợp cho gia công các vật liệu nặng. Đặc biệt thích hợp cho: Bình áp lực, thân bồn chứa và các kết cấu thép lớn.

2) Phạm vi tạo hình rộng

Có thể gia công: Hình trụ, hình nón (với các thiết bị hình nón), tấm cong và các đường cong nhiều đoạn. Các loại vật liệu bao gồm: Thép carbon, thép không gỉ, tấm nhôm, tấm cường độ cao và thép hợp kim.

3) Tạo hình liên tục hiệu quả cao

So sánh với máy uốn: Máy uốn thực hiện uốn nhiều đoạn, trong khi máy cán ba trục thực hiện uốn liên tục.

Do đó: Bề mặt nhẵn hơn, độ tròn tốt hơn và các mối hàn chính xác hơn.

4) Khả năng uốn cong trước mạnh mẽ

Hỗ trợ uốn cong trước một phần cấu trúc: Uốn cong trước đầu tấm, uốn cong trước đuôi tấm, giảm lượng dư thừa ở cạnh thẳng.

Những cải tiến:

Tỷ lệ sử dụng vật liệu
Chất lượng hàn
Tính thẩm mỹ của sản phẩm hoàn thiện

5) Tiềm năng lớn cho việc nâng cấp tự động hóa

Máy uốn tấm ba trục hiện đại có thể được trang bị:

Hệ thống điều khiển CNC
Hệ thống đo đường kính tự động
Hệ thống cấp liệu tự động
Hệ thống bù góc
Hệ thống căn chỉnh tự động

Thành tựu:

Lăn chỉ với một cú nhấp chuột
Bộ nhớ tham số
Sản xuất hàng loạt

6) Tiết kiệm năng lượng và lợi thế về động cơ

Các phương pháp truyền động chính:

Truyền động cơ khí
Truyền động thủy lực
Hệ thống truyền động servo hoàn chỉnh

Trong số đó:

Hệ thống thủy lực phù hợp với tải trọng nặng.
Servo thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.

5. So sánh giữa máy cán tấm ba trục và máy cán tấm bốn trục

Bảng so sánh giữa máy uốn 3 trục và máy uốn 4 trục:

Các mặt hàng so sánh	3 cuộn	4 cuộn
Độ phức tạp về cấu trúc	Đơn giản	Tổ hợp
Trị giá	Thấp hơn	Cấp độ cao hơn
Khó khăn trong vận hành	Cao hơn một chút	Cấp độ đơn giản hơn
Khả năng uốn cong trước	Được hỗ trợ một phần	Mạnh mẽ hơn
Tự động hóa	Có thể nâng cấp	Thích hợp hơn cho tự động hóa

Ưu điểm của máy nén ba trục lăn là: tiết kiệm chi phí và thiết thực, kết cấu ổn định và dễ bảo trì.

Nguyên lý kỹ thuật và ưu điểm cấu trúc:

1) Tạo hình bằng phương pháp uốn ba điểm liên tục

Thiết bị bao gồm hệ thống đỡ ba điểm gồm con lăn trên, con lăn dưới và các con lăn bên. Bằng cách điều chỉnh vị trí của các con lăn bên, trạng thái ứng suất của tấm kim loại được thay đổi, cho phép tấm kim loại dần đạt đến bán kính uốn cong đã định trong quá trình cán, đạt được biến dạng dẻo đồng đều và ổn định.

Lớp ngoài của tấm kim loại chịu lực căng
Lớp bên trong đang chịu nén.
Lớp trung tính ổn định
Quá trình tạo hình diễn ra liên tục và trơn tru.

2) Cấu trúc khung cường độ cao

Khung hàn liền khối
Cấu trúc tấm bên có độ cứng cao
Con lăn thép hợp kim đường kính lớn
Hệ thống ổ trục chịu tải nặng

Đảm bảo hoạt động ổn định và điều khiển chính xác ngay cả khi cán các tấm dày và đường kính lớn.

3) Thiết kế chức năng uốn cong trước

Hỗ trợ uốn cong trước ở đầu và cuối tấm kim loại, giảm thiểu hiệu quả lượng vật liệu thừa ở mép thẳng, cải thiện khả năng sử dụng vật liệu và chất lượng hàn, đặc biệt thích hợp cho việc sản xuất vỏ container có yêu cầu cao.

6. Các chỉ báo kỹ thuật chính

Các thông số kỹ thuật chính bao gồm:

Độ dày cuộn dây tối đa
Chiều rộng cuộn dây tối đa
Đường kính con lăn trên
Đường kính con lăn dưới
Đường kính cuộn dây tối thiểu
Công suất động cơ chính
Tốc độ lăn
Độ dày uốn trước

Các thông số kỹ thuật chính (Mẫu tham khảo)

(Các thông số sau đây là thông số mẫu; các thông số thực tế của dự án có thể được điều chỉnh theo yêu cầu.)

Mục	Thông số kỹ thuật
Độ dày cuộn dây tối đa	2500mm
Chiều rộng cuộn dây tối đa	≤ 245 MPa
Độ bền kéo của vật liệu	φ320 mm
Đường kính cuộn trên	φ280 mm
Đường kính cuộn dưới	≥ φ350 mm
Đường kính cuộn dây tối thiểu	15 kW
Công suất động cơ chính	4–6 m/phút
Tốc độ lăn	≥ 16 mm
Độ dày uốn trước	2500mm

Chúng tôi có thể thực hiện các phép tính kiểm định dựa trên cấp độ bền của vật liệu ván của khách hàng.

7. Tóm tắt những ưu điểm cốt lõi của máy uốn 3 trục

Tóm lại:

Máy uốn ba trục Đây là thiết bị kinh điển cho "gia công uốn dẻo liên tục", sở hữu những ưu điểm toàn diện như độ ổn định cấu trúc, khả năng chịu tải cao, chi phí kinh tế và phạm vi gia công rộng.