Guia definitivo para linhas de desenrolamento e nivelamento de chapas metálicas

I. Objetivo da linha automática de desenrolamento e nivelamento de chapas

No campo da chapa metálica, com o avanço da ciência e da tecnologia e o rápido desenvolvimento da produtividade, o uso de materiais em bobina teve um progresso significativo em comparação com os materiais em chapa. Isso se deve ao fato de que, em termos de rotatividade de materiais, os materiais em bobina são embalados e transportados a seco das siderúrgicas para os usuários, reduzindo a deformação e a perda; em termos de uso, os usuários podem preparar os materiais no local de acordo com as necessidades dos produtos e maximizar o uso de materiais em bobina para a produção, melhorando consideravelmente a taxa de utilização dos materiais e aumentando os benefícios econômicos dos usuários.

Todas essas mudanças decorrem do desenvolvimento e do aprimoramento da linha de produção automática de desenrolamento de chapas. Nos últimos vinte anos, o nível técnico da linha de produção automática de desenrolamento de chapas melhorou com o aumento contínuo dos requisitos do processo do produto, sua variedade e ampla aplicabilidade, permitindo que os usuários finais percebam plenamente a relação desempenho-preço após a seleção desse tipo de linha de produção.

A linha de produção automática de desenrolamento de chapas pode processar bobinas largas longitudinalmente ou transversalmente em bobinas estreitas ou chapas únicas do tamanho necessário e, em seguida, enviá-las para a linha de produção de estampagem ou para o sistema de processamento de chapas flexíveis dentro da fábrica, como em setores como o de motores e aparelhos elétricos. Há também alguns grandes fabricantes de peças estampadas que estabeleceram linhas automáticas de estampagem de nivelamento de desbobinamento de chapas com grandes prensas mecânicas, perfurando espaços em branco de formato complexo e enviando-os para a linha de produção de formação de estampagem para processar produtos acabados, como linhas de produção de portas de carros no setor automotivo e linhas de produção de revestimento externo de refrigeradores etc.

Além disso, o uso de vários aços carbono, aços de baixa liga, aços não ferrosos metais bobinas e bobinas coloridas e revestidas está aumentando. A gama de especificações das bobinas também está se expandindo gradualmente, atualmente com espessuras de 0,1 a 25 mm, larguras de 100 a 2500 mm e pesos de até 40 toneladas. A velocidade da linha de produção de corte transversal da linha de desbobinamento atingiu 80 m/min (estado de corte de parada), 120 m/min (estado de cisalhamento); a velocidade da linha de produção de corte longitudinal da linha de desbobinamento atingiu 200 m/min.

Todas essas bobinas podem ser reprocessadas na linha automática de nivelamento de desenrolamento de chapas, portanto, esse tipo de linha automática tem sido amplamente utilizado em setores que usam uma grande quantidade de materiais em folha, como automotivo, máquinas agrícolas, motores, aparelhos elétricos, instrumentos, indústria leve, eletrodomésticos, materiais de construção etc.

II. Tipos e parâmetros técnicos da linha automática de nivelamento de desenrolamento de chapas

A linha automática de nivelamento de desenrolamento de chapas consiste em muitas máquinas individuais, dispositivos de transporte, dispositivos de armazenamento, etc., conectados entre si. Cada dispositivo da linha atende aos requisitos de produção de toda a linha, com uma configuração de processo razoável.

Em geral, a linha automática de nivelamento de desbobinamento de chapas deve incluir os seguintes equipamentos e dispositivos: como carro de carregamento, desbobinador, dispositivo de alimentação, unidade de nivelamento, equipamento de corte, equipamento de puncionamento, trocador de ponte, mecanismo de entrada, rebobinador, mecanismo de empilhamento etc., dependendo do objetivo específico do processo da linha e das necessidades dos espaços em branco processados. Os tipos comuns de linhas automáticas de nivelamento de desenrolamento de folhas são os seguintes:

1. Linha automática de corte longitudinal de nivelamento e desenrolamento de chapas metálicas

Linha automática de cisalhamento longitudinal para desenrolamento de chapas metálicas, conforme mostrado na Figura 1.

1-Trolley de carregamento
2-Uncoiler
3-Dispositivo de nivelamento
4-Rack de materiais
5-Multi-strip máquina de corte
6-Rewinder
Rack de 7 cilindros

Coloque o material de bobina larga comprado pela laminadora de aço no carrinho de carregamento 1, inicie-o e pare na posição apropriada do desbobinador 2, o pistão do cilindro hidráulico levanta o material da bobina de modo que o centro do furo interno do material da bobina coincida com o centro do tambor do desbobinador, acione o carrinho de carregamento de modo que o tambor do desbobinador entre no orifício interno do material da bobina, a bobina se expanda, aperte o material da bobina e suporte o peso, o pistão do cilindro hidráulico se retraia, o carrinho de carregamento saia do desbobinador e pare no lugar, e carregue outro material da bobina para o próximo uso.

O material da bobina no desbobinador é pressionado pelo rolo de pressão, a bobina é solta e o cabeçote do material é processado para entrar no rolo de alimentação, é nivelado pelo dispositivo de nivelamento de placas de vários rolos 3, passa pelo rack de material 4, pelo rolo de alimentação e entra na máquina de cisalhamento de várias tiras 5, ajusta a distância entre as lâminas de disco adjacentes e a folga e a sobreposição entre as lâminas de disco superior e inferior de acordo com a largura da tira necessária, e então as tiras necessárias podem ser cisalhadas. Depois de passar pelo dispositivo de separação, ela entra no enrolador 6 por meio do dispositivo de tensionamento, convertendo assim o material da bobina mais larga em várias tiras da mesma largura ou de larguras diferentes, para uso em várias linhas de produção de prensas.

Consulte a Tabela 1 para obter os parâmetros técnicos da linha automática para desbobinamento, nivelamento e cisalhamento longitudinal de placas.

Tabela 1 Parâmetros técnicos da linha automática para desbobinamento, nivelamento e cisalhamento longitudinal de chapas (produzida pela Jinan Foundry and Forging Jiemai Forging Press Company)

2. Linha automática de corte transversal de nivelamento e desenrolamento de chapas metálicas

Linha automática de corte transversal de nivelamento de desbobinamento de chapas metálicas, conforme mostrado na Figura 2.

1 - Carrinho de carga
2 - Desbobinador
3 - Máquina de nivelamento de placas de rolos
4 - Ponte giratória
5 - Mecanismo de correção de desvios
6 - Mecanismo de alimentação
7 - Máquina de cisalhamento
8 - Mecanismo de empilhamento

O material da bobina é alimentado no desbobinador 2 pelo carrinho de alimentação 1, a bobina é expandida e, depois que o rolo de pressão é apertado, ela se solta, a chapa entra na máquina de nivelamento de chapas com vários rolos 3, depois de nivelada, passa pela ponte giratória 4, pelo poço de armazenamento, o mecanismo de correção de desvio 5 ajusta o centro de alimentação, Em seguida, entra no mecanismo de alimentação 6 e é alimentada na máquina de cisalhamento 7 (ou cisalhamento voador); o sistema de controle emite um sinal de cisalhamento, que pode então ser cisalhado em folhas individuais do comprimento necessário e, em seguida, entra no mecanismo de empilhamento 8 para agrupamento ou é enviado para a linha de estampagem para uso.

Consulte a Tabela 2 para ver os parâmetros técnicos da linha de produção automática de cisalhamento transversal para desenrolamento e nivelamento de chapas.

Tabela 2 Parâmetros técnicos da linha de produção automática de cisalhamento transversal para desenrolamento e nivelamento de placas (produzida pela Jinan Foundry and Forging Jiemai Forging Company)

3. Linha automática combinada de desenrolamento, nivelamento, cisalhamento longitudinal e transversal de chapas metálicas

Para utilizar totalmente a capacidade de produção dos equipamentos on-line, reduzir o investimento em equipamentos e o espaço no chão de fábrica e economizar energia, alguns fabricantes recentemente equiparam linhas automáticas combinadas de desenrolamento, nivelamento, cisalhamento longitudinal e transversal de chapas metálicas, melhorando significativamente a eficiência de produção dos equipamentos na linha, ampliando a faixa aplicável dos equipamentos e permitindo que uma linha execute as funções de duas linhas. O Jinan Foundry and Forging Machinery Research Institute se adaptou às necessidades do mercado e desenvolveu oportunamente esse tipo de linha automática, com a configuração do equipamento mostrada na Figura 3.

1 - Carrinho de carga
2 - Desbobinador
3 - Máquina de nivelamento de placas com vários rolos
4 - Ponte giratória
5 - Mecanismo de alimentação
6 - Máquina de corte de várias tiras
7 - Bobinadeira
8 - Carrinho de descarga
9 - Mecanismo de retificação
10 - Mecanismo de alimentação
11 - Máquina de cisalhamento
12 - Mecanismo de empilhamento

O material da bobina é alimentado do carrinho de carregamento 1 para o desbobinador 2, o carretel expande e prende o material da bobina, depois o solta, e a chapa metálica entra na máquina de nivelamento de placas com vários rolos 3, passa pela ponte giratória 4, entra no mecanismo de alimentação 5 para a máquina de corte de várias tiras 6, levanta a ponte de material e, após a separação do corte, o material de várias tiras entra na bobina 7. As bobinas de vários discos reformadas são embaladas e enviadas para o carrinho de descarga 8, completando assim o processo longitudinal de processo de cisalhamento.

Se o eixo de corte superior da máquina de corte de várias tiras 6 for levantado e a ponte de material for achatada, a chapa metálica nivelada será ajustada pelo mecanismo de retificação 9 para o centro, enviada para o mecanismo de alimentação 10 e para a máquina de corte 11, sendo assim cortada em uma única chapa metálica de comprimento fixo, enviada para o mecanismo de empilhamento 12 e usada diretamente na linha de estampagem após a embalagem, concluindo assim o processo de corte transversal. De acordo com as necessidades, o cisalhamento longitudinal, o enrolamento, o cisalhamento transversal e o empilhamento do material da bobina também podem ser realizados simultaneamente.

4. Linha automática de estampagem de nivelamento e desenrolamento de chapas metálicas

Há dois tipos de linhas automáticas de estampagem de nivelamento de desbobinamento de chapas metálicas, uma é a linha automática do tipo blanking e a outra é a linha automática de formação de estampagem, conforme mostrado na Figura 4.

1-Uncoiler
2 bobinas
Unidade de nivelamento de 3 folhas
4-Fosso de armazenamento
5-Unidade de alimentação
6-Prensa mecânica
7-Dispositivo de empilhamento

O alimentador de bobinas 2 envia a bobina para o desbobinador 1; depois de solta, ela entra na unidade de nivelamento de chapas 3; depois de nivelada, ela passa pelo poço de armazenamento 4, e a unidade de alimentação 5 envia o material da chapa para a prensa mecânica 6 para corte. O material cortado é então transportado pela correia transportadora até o dispositivo de empilhamento 7 e, em seguida, é transportado coletivamente para o próximo processo.

Esse tipo de linha automática de estampagem em larga escala é usado principalmente para estampagem e é amplamente utilizado no setor automotivo, como em linhas automáticas para portas de carros ou outras peças de cobertura grandes para preparar peças em branco. A linha automática de formação de estampagem só precisa configurar o dispositivo de desenrolamento e nivelamento correspondente na frente da prensa mecânica aberta ou fechada de acordo com o tamanho e o formato das peças, e as peças podem ser produzidas diretamente.

5. Dispositivo de desbobinamento e nivelamento

Os tipos de linhas automáticas de desbobinamento e nivelamento de chapas mencionados acima são usados principalmente para a modificação de bobinas ou para preparar peças em bruto para linhas automáticas de estampagem de chapas em larga escala. Para as bobinas estreitas modificadas, o dispositivo de desenrolamento e nivelamento para desdobramento O tratamento antes da conformação por estampagem é mostrado na Figura 5.

a) Tipo I
b) Tipo II
c) Tipo III
d) Tipo IV
1 - Desbobinador
2 - Rolo de pressão
3 - Dispositivo de nivelamento
4 - Plataforma de orientação
5 - Dispositivo de alimentação CNC
6 - Dispositivo de monitoramento fotoelétrico
7 - Carregando o carrinho

Tipo I: Dispositivo de nivelamento de desenrolamento do tipo berço (consulte a Figura 5a). Usado para espessura de bobina de 0,6 a 3,2 mm, largura de bobina inferior a 400 mm e peso máximo de bobina de 1.500 kg.

Tipo II: Dispositivo de nivelamento de desenrolamento simples de rolo único (consulte a Figura 5b). Usado para espessura de bobina de 0,6 a 3,2 mm, largura de bobina inferior a 610 mm, peso máximo da bobina de 3.000 kg.

Tipo II: Dispositivo de nivelamento de desenrolamento simples de rolo duplo (consulte a Figura 5c). Usado para espessura de bobina de 0,6 a 4 mm, largura de bobina de 150 a 610 mm, peso máximo de bobina de 3.000 kg.

Tipo M: dispositivo de nivelamento de desenrolamento para serviço pesado (consulte a Figura 5d). Usado para espessura de bobina de 0,6 a 3,2 mm, largura de bobina de 300 a 1300 mm, peso máximo de bobina de 15.000 kg.

III. Desempenho estrutural do equipamento principal da linha automática de desbobinamento e nivelamento de chapas metálicas

Devido ao aumento dos requisitos de produtividade, o principal equipamento de processamento na linha automática de desbobinamento e nivelamento de chapas metálicas usa principalmente equipamentos especializados, como desbobinadores, máquinas de corte, máquinas de nivelamento, máquinas de corte longitudinal e rebobinadores. Esses tipos de equipamentos são apresentados a seguir:

1. Desbobinador

O desbobinador é usado principalmente para apoiar o material da bobina e desenrolar o material da bobina em uma velocidade de linha definida por meio do sistema de transmissão ou com força externa mínima. Como o material da bobina já passou por uma deformação de flexão elástica-plástica quando foi enrolado, ele relaxará devido ao efeito de rebote quando for desenrolado. Para evitar acidentes, um rolo de prensagem geralmente é colocado na parte superior do desbobinador, e somente após a prensagem a bobina pode ser solta.

A estrutura e o tipo do desbobinador são diferenciados com base em diferentes formas de suporte, com diferentes suportes adequados para diferentes pesos e larguras de bobina. Para materiais de bobina de grande tonelagem, geralmente é usado um tipo de suporte duplo, que envolve o uso de cones nas extremidades de dois eixos do desbobinador para inserir nos orifícios internos em ambas as extremidades do material da bobina, levantando o material da bobina, com a desvantagem de causar deformação do anel interno do material da bobina. Outro método envolve o uso de uma placa em forma de leque para apertar o orifício interno do material da bobina, superando a desvantagem mencionada acima.

A distância entre dois desbobinadores pode ser ajustada. Para materiais de bobina de menor tonelagem, é usado principalmente um tipo de suporte único, em que o orifício interno do material da bobina é encaixado no mandril de um desbobinador e a placa em forma de leque o sustenta, apertando o material da bobina. A rotação do mandril grande do desbobinador e do material da bobina é geralmente acionada por um motor elétrico por meio de um sistema de redução, e o movimento de abertura e fechamento da placa em forma de leque que aperta o furo interno do material da bobina é acionado por um par hidráulico ou de parafusos, e a operação manual também é usada.

Os parâmetros técnicos do desbobinador são mostrados na Tabela 3.

Tabela 3 Parâmetros técnicos do desbobinador (produzido pela Jinan Foundry and Forging Jiemai Forging Company)

2. Máquina de cisalhamento

A máquina de corte é um equipamento importante na linha automática de desenrolamento, nivelamento e corte transversal de chapas metálicas. O número de cursos de corte da máquina de corte determina em grande parte a eficiência da produção da linha de desenrolamento. Isso ocorre porque a linha de desenrolamento tem os seguintes requisitos especiais para a máquina de corte:

• Alta produtividade;
• Carga total;
• Alta confiabilidade;
• Diversidade de materiais de bobina;
• Métodos de corte especiais, etc.

Portanto, as máquinas de corte comuns não conseguem mais atender aos requisitos da linha de desenrolamento, e são necessárias algumas máquinas de corte especiais. A seguir, vamos nos concentrar na apresentação de vários tipos de produtos:

(1) Produtos de corte de parada

Nesse tipo de linha de desenrolamento, a tira é cortada em um estado parado depois que o comprimento fixo é alimentado, que é o chamado estado de "corte parado" usando a unidade de corte.

1) Máquina de corte de transmissão hidráulica dedicada

As linhas de desenrolamento produzidas na China inicialmente usavam principalmente máquinas de corte hidráulicas. Elas vêm em duas formas estruturais: guilhotina e viga oscilante, sendo que o tipo guilhotina é usado principalmente para chapas finas (espessura ≤6 mm) e o tipo viga oscilante é usado principalmente para chapas grossas (espessura ≥6 mm).

Os produtos acima, com sua produtividade existente, combinados com o dispositivo de empilhamento de material subsequente, podem atender às necessidades de vários usuários que não têm requisitos de alta produtividade para linhas de desenrolamento. Por exemplo, ao cortar folhas de comprimento fixo de 2.000 mm em uma linha de desenrolamento 3×1600, a máquina de corte hidráulico só pode atingir até 20 folhas/min.

2) Máquina de corte de transmissão mecânica dedicada

A máquina de corte de transmissão mecânica, que usa uma embreagem de fricção pneumática combinada, tem como maior vantagem o desempenho rápido, com sua frequência de curso em marcha lenta chegando a 80~120min, o que é inatingível em máquinas de corte hidráulicas.

Teoricamente, seu tempo de ciclo de corte único é de apenas 0,37 ～ 0,75s e, se combinado com um mecanismo de alimentação de comprimento fixo CNC adequado, a produtividade pode chegar a 30 folhas/min em uma linha de desenrolamento de 3 mm de espessura com um comprimento fixo de 2.000 mm.

Esse tipo de máquina de corte apresenta um trilho-guia de rolamento com fixação de três pontos, o que não só elimina a folga entre os trilhos-guia, simplifica a lubrificação dos trilhos-guia, evita o aquecimento e as lesões por tração dos trilhos-guia, mas, o que é mais importante, permite o ajuste on-line da folga da lâmina, tornando-a conveniente para os usuários.

(2) Produtos de cisalhamento aéreo

A máquina de cisalhamento voador é uma máquina de cisalhamento que pode realizar o cisalhamento transversal de comprimento fixo durante o movimento da tira, e sua maior característica é o cisalhamento contínuo. Ela pode atender às necessidades de algumas tiras com requisitos de alta qualidade de superfície, como aço inoxidável, alumínio, chapa galvanizada, chapa com revestimento colorido, etc.

As tesouras de corte tradicionais são amplamente utilizadas nos laminadores contínuos e nas linhas de acabamento contínuas do setor metalúrgico. Entretanto, devido à sua estrutura complexa e ao alto custo, elas não são adequadas para uso nas linhas de desenrolamento mencionadas anteriormente.

Até o final do século passado, o surgimento de novas tesouras de voo resolveu amplamente esses problemas. As novas tesouras voadoras foram rapidamente desenvolvidas no exterior. Alguns fabricantes nacionais de linhas de desenrolamento também as estão desenvolvendo e pesquisando. A seguir, apresentamos a tesoura de corte rotativa.

A velocidade operacional desse tipo de linha de desenrolamento pode chegar a 100 m/min, ou até mais. Seu sistema de controle também gera automaticamente comandos numéricos para acionar a tesoura voadora com base no comprimento fixo e na velocidade de alimentação predefinidos, e compara a velocidade de alimentação e o comprimento detectados com os comandos.

Quando o comprimento de alimentação está próximo do comprimento definido, a tesoura flutuante acelera ou desacelera, posicionando-se com precisão no local de corte, enquanto a tesoura flutuante e o material da chapa atingem a sincronização de velocidade e realizam o corte, então a tesoura flutuante acelera ou desacelera e a lâmina retorna à posição original.

Atualmente, as especificações das linhas de desenrolamento de cisalhamento voador necessárias no mercado doméstico geralmente não excedem 3 mm, com a velocidade de movimentação da tira dentro de 100 m/min, e o número máximo de cortes por minuto está na faixa de 100 a 120. Isso significa que, com um comprimento fixo de 2.000 mm em uma linha de desenrolamento de 3 mm de espessura, a produtividade pode chegar a 35 a 40 folhas/minuto, especialmente adequada para produtos de linha de desenrolamento com comprimentos fixos ≤500 mm. Esses parâmetros são aceitáveis para a maioria dos usuários e também são economicamente adequados.

3. Máquina de nivelamento de placas com vários rolos

Usada para aplicar cargas alternadas a placas dobradas e deformadas, fazendo com que elas se dobrem várias vezes em direções opostas, reduzindo gradualmente a resistência ao escoamento do material, e a deformação original da placa diminui gradualmente ou desaparece. O princípio de funcionamento da máquina de nivelamento de placas com vários rolos é mostrado na Figura 6.

a) Os cilindros de trabalho superior e inferior estão dispostos em paralelo
b) Os cilindros de trabalho superior e inferior estão dispostos em um ângulo
1-Rolo de trabalho superior
2-Material da placa de nivelamento
3-Rolo de trabalho inferior

A máquina de nivelamento de placas com vários rolos consiste em fileiras superiores e inferiores de rolos de trabalho escalonados, acionados por um motor elétrico por meio de um redutor, caixa de distribuição de engrenagens e acoplamento universal. A fileira superior de rolos pode ser ajustada para cima e para baixo em um arranjo paralelo (veja a Figura 6a) e, além dos ajustes para cima e para baixo, também pode ser inclinada em um pequeno ângulo no arranjo inclinado (veja a Figura 6b).

Os arranjos paralelos são usados principalmente para o nivelamento de placas de aço com espessura superior a 12 mm, enquanto os arranjos inclinados são usados principalmente para o nivelamento de placas de aço com espessura inferior a 4 mm. O espaçamento entre os rolos e o número de rolos afetam diretamente a qualidade do nivelamento da chapa de aço. Se o espaçamento entre os rolos for muito grande, ele reduzirá a precisão do nivelamento; se for muito pequeno, aumentará a pressão sobre o corpo do rolo de trabalho (P _t para P _n ). Ao nivelar o material da chapa, é necessário pré-ajustar a quantidade de pressão exercida pelos rolos de trabalho superiores de acordo com a espessura da chapa para garantir a qualidade do nivelamento.

Os parâmetros técnicos das máquinas de nivelamento de placas com vários rolos produzidas na China são mostrados na Tabela 4.

Tabela 4 Parâmetros técnicos das máquinas de nivelamento de placas de rolos

4. Máquina de cisalhamento de várias tiras

As máquinas de corte de várias tiras são frequentemente usadas para cortar materiais de bobinas mais largas em várias tiras da mesma largura ou de larguras diferentes, de acordo com as necessidades do usuário, e depois rebobiná-las em bobinas usando um rebobinador. Elas são usadas com frequência em linhas de desenrolamento, nivelamento e corte, e também para aparar as bordas de materiais em tiras.

A espessura máxima do material que essa máquina pode cortar é de até 12 mm, sendo comumente usados materiais com menos de 4 mm de espessura. Para alguns materiais com maior resistência, a espessura mínima pode chegar a 0,05 mm ao usar o corte por tração, mas é difícil garantir a qualidade do corte. Geralmente, 12 pares de discos de corte podem ser configurados nos eixos de disco de corte superior e inferior dessa máquina. Para algumas tiras finas e estreitas, os produtos de algumas empresas estrangeiras podem ter até 42 pares de discos de corte, capazes de cortar 41 tiras estreitas simultaneamente.

Na maioria das linhas de cisalhamento longitudinal que utilizam máquinas de cisalhamento de várias tiras, devido às limitações estruturais dos dispositivos auxiliares, à qualidade do cisalhamento e à facilidade de ajuste, o número de tiras cisalhadas é geralmente limitado a 20. A largura máxima do material da tira tosquiada é geralmente inferior a 2.000 mm, e a largura mínima está relacionada à espessura da tira.

A máquina de corte de várias tiras consiste em um corpo de máquina 1, um assento móvel do eixo do disco de corte 2, um assento fixo do eixo do disco de corte 3 e um sistema de transmissão 4. O sistema de transmissão é conectado aos eixos superior e inferior do disco de corte por um motor elétrico por meio de um redutor e um acoplamento universal, e sua aparência estrutural é mostrada na Figura 7.

1-Corpo da máquina
2-Sede do eixo do disco de corte removível
3-Sede fixa do eixo do disco de corte
4-Sistema de transmissão

5. Rebobinador

O rebobinador é usado para enrolar a tira ou o material de tira estreita em rolos. A expansão e a contração do tambor do rebobinador e a fixação das garras são acionadas por meios hidráulicos e mecânicos.

O acionamento hidráulico é acionado pela haste do pistão no sistema hidráulico, que aciona a cunha inclinada, fazendo com que o carretel se expanda e as garras se prendam. É usado principalmente para enrolar grandes especificações de tiras largas ou material de tiras. O acionamento mecânico é acionado por um par de parafusos que aciona um mecanismo de várias hastes, fazendo com que o tambor se expanda e as mandíbulas se prendam, geralmente usado para enrolar pequenas especificações de tiras estreitas ou material de tiras cortadas longitudinalmente.

Abaixo está uma introdução à bobinadeira do tipo acionamento hidráulico (veja a Figura 8).

1-Motor elétrico
2-Cilindro hidráulico de expansão axial
3-Cilindro hidráulico flutuante da caldeira
Dispositivo de descarga do rolo de 4 correias
Tambor de 5 carretéis

O motor elétrico 1 aciona o tambor da bobina 5 para girar por meio de um dispositivo de redução de engrenagem. Ele é equipado com um cilindro hidráulico de expansão axial 2 para expansão e contração da bobina. Para garantir que as bordas da tira de aço fiquem alinhadas, um cilindro flutuante 3 é instalado na bobinadeira para controle de desvio. A bobinadeira também tem um dispositivo de empurrar o cilindro hidráulico 4 para o rolo da correia.

Em geral, a bobinadeira adota uma forma de suporte único com suporte auxiliar para uma operação estável. A estrutura básica da bobinadeira é semelhante à da desbobinadeira, mas seu assento deslizante em forma de cunha é integral para aumentar a rigidez do suporte da bobina.

O enrolador tem quatro placas em forma de arco no simplificador do carretel, que podem se expandir e contrair radialmente ao empurrar e puxar a cunha inclinada com um cilindro hidráulico. Quando expandidas, duas das placas em forma de arco formam um par de grampos usados para prender a cabeça da lâmina, e a rotação da bobina completa o enrolamento da lâmina.

O enrolador é acionado por um motor CA, com velocidade controlada por um regulador de velocidade de frequência variável CA. Um freio é colocado na corrente de transmissão. Durante o processo de enrolamento, à medida que o diâmetro da bobina aumenta, o sistema de controle desacelera automaticamente o motor de enrolamento para corresponder à velocidade linear da máquina de corte.

IV. Introdução ao desempenho de algumas máquinas auxiliares na linha de nivelamento automático para desbobinamento de chapas metálicas

Devido à crescente variedade e à gama de aplicações da linha de nivelamento automático para desenrolamento de chapas metálicas, a partir do uso real dos usuários, o desempenho de algumas máquinas auxiliares na linha de nivelamento automático tem desempenhado um papel muito importante na qualidade dos produtos e na eficiência da linha de produção. Portanto, é necessário apresentar alguns dispositivos auxiliares importantes para atrair a atenção comum dos fabricantes e usuários de equipamentos.

1. Dispositivo de abertura de material

Depois que a bobina é carregada no desbobinador, ela passa pelo dispositivo do cabeçote da prensa de material de chumbo, comprime o cabeçote do material antes da abertura e o levanta durante a operação normal. O cabeçote da prensa pode ser girado por um motor, e o cabeçote do material passa primeiro pelo dispositivo de abertura do material e, depois que o cabeçote do material é dobrado e achatado, entra na máquina de nivelamento. Diferentes dispositivos de abertura de material são usados para diferentes espessuras de chapa ou materiais.

Para chapas finas (espessura da chapa ≤ 6 mm), o dispositivo de abertura de material consiste em uma plataforma telescópica e uma plataforma de material de chumbo, ambas acionadas por cilindros hidráulicos, que podem oscilar para cima e para baixo e se mover para frente e para trás.

Para chapas grossas (espessura da chapa ≥ 6 mm), geralmente é usado um dispositivo de abertura de material do tipo pórtico. Esse dispositivo consiste em uma estrutura, rolos de pressão, cabeçote de prensa, placa de pá etc. O cabeçote da prensa está localizado logo acima do desbobinador, no centro da estrutura de abertura do material, acionado por um motor hidráulico para girar e movido para cima e para baixo por um cilindro hidráulico. O assento da corrediça é acionado por um cilindro push-pull para se mover para frente e para trás, a placa da pá é instalada no assento da placa da pá e se move com ela, e a parte inferior da placa da pá é equipada com dois cilindros hidráulicos de elevação, permitindo que a cabeça da placa da pá se mova para cima e para baixo para coincidir com o desbobinador para uma alimentação uniforme do material.

2. Dispositivo de alimentação

O dispositivo de alimentação é fundamental na linha de corte transversal automático para o nivelamento de chapas metálicas, garantindo, em geral, a precisão dimensional do material da chapa. A Figura 9 mostra o esquema da estrutura padrão do dispositivo de alimentação.

1-Servo Motor
2-Redutor
Trocador de 3 eixos
Caixa de 4 transmissões
5 - Junta universal
6-Rolo superior
7-Rolo inferior
Base com 8 máquinas

A rotação dos rolos de alimentação 6 e 7 é acionada pelo servomotor 1 por meio do redutor 2, da caixa de transmissão 4 e da junta universal 5, com direção e velocidade de rotação ajustáveis. O rolo superior 6 pode se mover para cima e para baixo paralelamente ao rolo inferior 7, facilitando a introdução e a prensagem do material em folha. Os corpos dos rolos de alimentação superior e inferior são feitos de tubos de aço sem costura soldados entre si e, em seguida, cobertos com borracha vulcanizada. A exigência de dureza é de 86 a 88 HS, e a rugosidade da superfície é de Ra0,8 a 0,4μm.

Os rolos de alimentação superior e inferior são acionados pelo mesmo motor, com partida frequente e mudança entre altas e baixas velocidades, portanto, há um impacto inercial significativo. Para reduzir o impacto inercial dos rolos de alimentação superior e inferior e garantir a precisão da alimentação, é necessário minimizar o peso dos próprios rolos de alimentação, garantir alta rigidez e resistência dos eixos dos rolos e, portanto, os rolos de alimentação são projetados com uma estrutura oca.

3. Dispositivo de detecção

O objetivo do dispositivo de detecção é detectar e fornecer feedback sobre a precisão da alimentação do material em folha. A Figura 10 mostra o esquema da estrutura padrão do dispositivo de detecção.

1-Peso do pêndulo
2-Escraper
Assento com 3 deslizamentos
Coluna de 4 guias
Suporte 5-Fixo
Roda 6-Encêntrica
7 alças
Codificador de 8 rotações
9-Acoplamento
10 - Roda de detecção superior
11 - Roda de detecção inferior
12 - Suporte inferior

Durante a operação, primeiro puxe a alça 7, usando a roda excêntrica 6 para levantar o assento deslizante 3 e a roda de detecção superior 10. Quando o rolo de alimentação enviar a chapa metálica entre a roda de detecção superior 10 e a roda de detecção inferior 11, puxe a alça 7 para trás, permitindo que o assento deslizante 3 e a roda de detecção superior 10 caiam. Sob a ação da força da mola, as rodas de detecção superior e inferior prendem firmemente a chapa metálica.

À medida que o rolo de alimentação continua a alimentar a chapa metálica, a chapa metálica aciona a rotação das duas rodas de detecção. O codificador rotativo 8 é conectado à roda de detecção inferior por meio do acoplamento 9. Nesse momento, o codificador rotativo também girará de forma sincronizada, gerando pulsos. O mecanismo de detecção é um componente essencial da seção de alimentação, e seu projeto e precisão de fabricação afetarão diretamente a precisão da alimentação da linha de produção, portanto, os ajustes de projeto, fabricação e instalação do mecanismo de detecção são particularmente importantes.

A circunferência externa da roda de detecção superior é coberta com borracha dura para evitar o deslizamento relativo entre a roda de detecção e a superfície da chapa metálica durante a medição do comprimento, reduzindo a precisão da medição. A roda de detecção inferior é um componente rígido e integral do eixo da roda, reduzindo os erros de montagem. Sua superfície é revestida com cromo duro, com uma dureza superficial de 800 a 900HV, garantindo uma operação de longo prazo sem desgaste.

Para garantir a operação precisa das rodas de detecção, é necessário manter a superfície da roda limpa. O raspador 2 instalado é pressionado firmemente contra a superfície da roda, ajustando a posição do martelo pesado 1, para remover todos os aderentes na superfície da roda, garantindo a precisão da medição.

4. Dispositivo de empilhamento de esferas

O dispositivo de empilhamento satisfaz principalmente o empilhamento e o alinhamento de materiais em folha após o corte e o corte longitudinal (a linha de produção tem capacidade de corte longitudinal e transversal), especialmente para materiais em folha que exigem maior precisão de superfície, esse é um problema particularmente difícil de resolver. A dificuldade está em:

• Alinhamento dos materiais da folha cortada por largura;
• Não permitir arranhões na superfície dos materiais em folha durante o processo de empilhamento.

Diferentes dispositivos de empilhamento são usados de acordo com diferentes requisitos. Os seguintes são apresentados, respectivamente:

(1) Dispositivo de empilhamento de grânulos do tipo transportador comum

Após o corte, as tiras são transportadas ao longo da correia de alimentação e, usando seu próprio peso e a inércia gerada pela velocidade do transportador, deslizam sobre a superfície da folha anterior para se alinharem, durante o qual um dispositivo de amortecimento de ar é usado para minimizar os arranhões entre as folhas (consulte a Figura 11).

(2) Dispositivo pneumático de empilhamento por inversão

A queda de material pneumático geralmente consiste em uma estrutura de suporte pneumático, proteções laterais e proteções traseiras. A faixa de ajuste de empilhamento: largura de 100 a 2500 mm, comprimento de 100 a 6000 mm. No uso real da linha de produção, um ou mais dispositivos de empilhamento podem ser configurados on-line simultaneamente (consulte a Figura 12) para atender às necessidades da taxa de produção.

Seu princípio de funcionamento é o seguinte: ao final do cisalhamento transversal, a chapa metálica é transportada para o rack pneumático de descarte pela correia transportadora. Uma vez em posição, um sinal de interruptor aciona o rack para virar, e a chapa metálica cai plana em um compartimento formado por dois defletores laterais e um defletor traseiro. A posição dos defletores laterais é ajustável. Ele pode resolver o problema de empilhamento da chapa inteira após o cisalhamento transversal, mas sua desvantagem é que não pode resolver o problema de empilhamento de chapas que foram divididas em várias tiras.

(3) Dispositivo de empilhamento da estrutura da ventosa

A estrutura de ventosas é usada para manusear a chapa metálica após o cisalhamento e o corte. Os principais problemas que ela apresenta são uma desaceleração forçada no ritmo de produção ou custos excessivos de produção.

(4) Dispositivo de empilhamento de corte de correia transportadora de rolos eletromagnéticos

Utiliza principalmente uma correia inferior para a transferência de material suspenso, complementada por uma correia de separação e um perfurador para resolver o problema de empilhamento após o corte na linha de produção. Sua principal característica é que ele tem um dispositivo de rolo eletromagnético instalado na estrutura da correia transportadora que pode controlar a força de sucção, permitindo que os materiais cortados fiquem suspensos sob a correia e caiam paralelamente quando a energia é cortada na posição designada, resolvendo assim o desafio do corte e garantindo que a superfície da peça de trabalho não seja arranhada.

V. Perspectivas de aplicação da linha automática de desbobinamento e nivelamento de chapas metálicas

1. Linha de produção especializada de desenrolamento e entrega no setor de fabricação de automóveis

No final da década de 1990, o moderno setor de fabricação de automóveis se desenvolveu rapidamente na China. Os fabricantes de carros de médio a alto padrão com produção anual superior a 100.000 unidades voltaram sua atenção para o investimento em linhas de produção de desbobinamento e de entrega após a conclusão da construção de linhas de produção de estampagem a frio.

O motivo é que a chapa metálica fornecida pelas usinas siderúrgicas tem as seguintes desvantagens:

• Má qualidade da superfície, incapaz de atender aos altos padrões exigidos para revestimentos externos;
• Baixa taxa de utilização de material, limitando a redução dos custos de sedã.

Esse tipo de linha de produção deve atender ao fornecimento dos seguintes materiais: chapas laminadas a frio sem revestimento, chapas eletrolíticas de um e dois lados, chapas galvanizadas por imersão a quente de um e dois lados, chapas laminadas a frio de alta resistência, chapas galvanizadas de alta resistência, chapas decapadas laminadas a quente, chapas de alumínio.

2. Linha de produção automática de desbobinamento e nivelamento para dobragem a frio de vários tipos de materiais

Os perfis formados a frio são um tipo de material com potencial de desenvolvimento para os setores industrial e de construção, cuja forma de seção transversal pode ser otimizada de acordo com as necessidades de uso, projetando a seção mais razoável, reduzindo o uso de material, melhorando as propriedades mecânicas e aprimorando a capacidade de suporte de carga e a rigidez geral dos componentes.

Atualmente, a linha de produção automática de dobra a frio de desbobinamento e nivelamento para perfis mais comumente usada pode concluir vários processos de formação, desde bobinas até perfis de seção com formato especial. Tais como: C, aço em forma de Z, vigas de carros, para-choques, perfis de prateleiras, colunas de gabinetes elétricos, placas de proteção, etc., atendendo às necessidades de transporte, fabricação automotiva, indústrias de construção, logística e, portanto, tem um amplo espaço de desenvolvimento.

Esse tipo de linha de produção automática de desbobinamento e nivelamento de dobra a frio geralmente consiste em um desbobinador, nivelador, soldador de corte de cabeçote, alimentador, máquina de perfuração, máquina de corte a frio, máquina de corte a frio e máquina de corte a frio. dobramento e conformação máquina, máquina de cisalhamento voador, sistema de transmissão de energia, etc.

O material da bobina passa pelo desbobinador, pelo nivelador, pela ponte giratória e, em seguida, entra no equipamento de perfuração para perfurar ou cortar e, depois, passa pelo formação de rolos e, por fim, cortados em dimensões de comprimento fixo pela máquina de cisalhamento.