Introducción automática de la máquina laminadora

Mecanismo y control automático

Para la formación de anillos con secciones transversales contorneadas, el laminador de anillos vertical tiene dos rodillos principales, un mandril y varios rodillos de restricción. Estos rodillos tienen formas que se adaptan a la forma del anillo del producto final. Esto significa que sería necesario cambiar los rollos por los que se ajusten a las respectivas piezas de trabajo. En ring rolling, todas sus operaciones dependían en gran medida de los instintos y experiencias de los trabajadores calificados. Y, en las unidades respectivas, como la unidad hidráulica, no había sensores conectados para recoger datos como posiciones y presiones, y no se pudo realizar el análisis y la verificación de las condiciones de rodadura.

Como tal, con los molinos de anillos verticales de tipo manual, todos los procesos, incluidos los preparativos antes del laminado, tenían que ser operados manualmente por trabajadores calificados, y existían problemas como la variabilidad en el laminado y la dificultad de transmitir las habilidades a las siguientes generaciones. Además, a medida que aumentan las demandas de anillos laminados de forma casi neta de alta precisión, la formulación de conocimientos de laminación de alto nivel se presentaría como un problema.

Sobre la base de estos problemas con los trenes de laminación de anillos verticales de tipo manual, habíamos desarrollado un tren de laminación de anillos verticales automatizado. Se describe su construcción mecánica y contenido de control.

La Tabla 3-1 muestra la especificación principal de VRRM y la Fig. 3-1 muestra la apariencia general de la máquina.

La Tabla 3-2 muestra la comparación de las principales construcciones mecánicas entre VRRM y el laminador de anillo vertical de tipo manual. Aunque la construcción mecánica fundamental del VRRM es similar a la del laminador de anillo vertical de tipo manual, con el propósito de la automatización, cambios tales como los dispositivos distintos del cilindro presurizado pueden cambiar sus posiciones mediante el uso de motores hidráulicos o de engranajes, y se agregaron varios sensores. ha sido hecho.

Una de las principales diferencias mecánicas con el laminador de anillo vertical de tipo manual es que se ha añadido la función de medición del diámetro exterior del anillo. Esta característica se logró con uno de los varios rodillos de restricción que funcionan como el rodillo de medición del diámetro exterior del anillo, que estará en contacto constante con el diámetro del anillo durante el laminado del anillo, a diferencia de los otros rodillos de restricción, y medirá el diámetro exterior del anillo. Al llegar a la posición final del diámetro exterior del anillo, este rollo se fijará automáticamente y funcionará de la misma manera que lo harán los otros rollos de restricción. La Tabla 3-3 muestra la comparación entre VRRM y el laminador de anillo vertical de tipo manual en cuanto a la automatización del control, y se explican los detalles de los elementos respectivos.

El ajuste de las respectivas posiciones de los rodillos había utilizado un anillo calibrador cada vez que se cambiaban los rodillos, lo que requería la mano de obra y las habilidades del trabajador en el pasado. Se ha hecho de tal modo que las posiciones objetivo se calculan automáticamente a partir de los datos de entrada, como los diámetros de los rodillos, y que los rodillos se muevan a las posiciones respectivas en el modo de preparación automática.

El mecanismo de medición del diámetro exterior del anillo de tipo contacto permite la medición en tiempo real del diámetro exterior del anillo que se utiliza para el control del laminado automático.

La servoválvula se utiliza para el control de cilindros presurizados, lo que permite un control muy preciso de la posición y la velocidad de la retroalimentación.

El laminado de anillos, en el pasado, se hacía manualmente, dependiendo de las habilidades de los trabajadores, y la capacidad de repetición del laminado de anillos había sido errática, el producto variaba para cada trabajador, incluso si los anillos a enrollar eran los mismos. El VRRM se ha realizado de modo que el ajuste de varios patrones de laminación, ya sea automáticamente o mediante la introducción de datos, sea fácil, y que los datos de ajuste de laminado guardados según el número de artículo se puedan repetir. En otras palabras, VRRM puede hacer que el balanceo automático con alta capacidad de repetición se pueda hacer independientemente de las habilidades de los trabajadores.

Además, el sensor de posición, el sensor de presión y el amperímetro del motor están montados en la parte respectiva del molino, para mostrar la pantalla de monitoreo de condición (Fig. 3-2) y el gráfico de tendencia (Fig. 3-3), lo que facilita la investigación de las causas del balanceo. fallas y reducción del tiempo de resolución de problemas.

El gráfico de tendencia se puede utilizar, no solo para el diagnóstico de fallas, sino también para la recopilación de los datos detallados de cada rollo. Esto ayudará en el análisis cuantitativo y la verificación de varios datos móviles, y la formulación de los conocimientos técnicos.

El laminador de anillos vertical puede rodar formas de anillo asimétricas, así como formas de anillo simétricas. Sin embargo, existe el problema de que la diferencia de velocidad circunferencial se generará entre los puntos de asimetría derecho / izquierdo. VRRM se había ocupado de los defectos de rodadura de este problema de diferencia de velocidad circunferencial, mediante el uso de un motor de accionamiento de control variable de rpm para uno de los dos rodillos principales.

Optimización de la forma de la pieza en bruto y las condiciones de rodadura del anillo

La secuencia de fabricación es básicamente similar a la que utiliza un laminador de anillos de tipo horizontal para la formación final de los anillos de sección transversal contorneada.

Incluso en el caso de que se utilice un laminador de anillo vertical para el conformado final, en la mayoría de los casos se requerirá el laminado previo. La máquina de pre-laminado puede ser horizontal o vertical. El número de procesos de prelaminado en la formación del laminador de anillo vertical, sin embargo, puede ser menor que el de la formación del laminador de anillo horizontal, y básicamente, solo un prelaminado completará el proceso. La forma \"en blanco \" que se formó en este proceso de prelaminado afectaría en gran medida la formación de la forma y la precisión en el conformado final por VRRM, y es importante optimizar la forma en blanco.

En el proceso de fabricación actual de anillos de sección transversal contorneada, se realizarán pruebas repetidas de laminado previo y laminado final para determinar las formas óptimas de rollo y formas en blanco. Tal serie de procesos de prueba-modificación-prueba requiere mucho tiempo, esfuerzos y costos.

Por lo tanto, además de la automatización del laminador de anillos verticales, se requiere la formulación de un nuevo know-how para optimizar la forma de la pieza en bruto. Paralelamente a la finalización del laminador de anillos vertical totalmente automático, se han realizado los conocimientos técnicos de laminación de alto nivel, incluida la optimización de las formas en bruto y las condiciones de laminación de los anillos, basados ​​en la tecnología de simulación analítica en la deformación de contorneados anillos de sección transversal (Fig. 4-2), y sobre los resultados de las simulaciones. Esta formulación de conocimientos técnicos de laminación mediante simulaciones permitió reducir el número de pruebas de laminación y se espera una reducción de los costes de reparación de rodillos, materiales y mano de obra.

Resultados de la prueba de rodadura

Se presentan ejemplos del laminado de anillo de sección transversal contorneada por VRRM. La forma de diseño del anillo final, como se muestra en la figura 5-1, se contorneó en el diámetro exterior y recta en el diámetro interior; un anillo con forma de tambor, con un diámetro exterior más grande de 429 mm, un diámetro exterior más pequeño de φ383 mm, un diámetro interior de φ316 mm, un ancho de 220 mm y un peso de alrededor de 90 kg. Esta es una forma en la que un laminador de anillos horizontales tendría grandes dificultades para formar la pestaña en el diámetro exterior grande.

Esta pieza en bruto se formó mediante un laminador de anillo horizontal como máquina de prelaminado.

La figura 5-3 muestra la forma del anillo laminado después del laminado final mediante un laminador de anillos vertical. Como la formación de la pestaña en el gran diámetro exterior en la formación de la pieza en bruto fue insuficiente, hubo un relleno inferior significativo en la pestaña del anillo laminado final. Esto indica que la formación de la pieza en bruto mediante la máquina de prelaminado afectaría en gran medida la formación final del anillo.