數控卷板機是怎么發(fā)展的

數控卷板機專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)始于上世紀70年代初期，最早為機械傳動(dòng)的對稱(chēng)式三輥數控卷板機，這種數控卷板機結構簡(jiǎn)單，但不能進(jìn)行板材端部預彎。當卷制筒體工件時(shí)，需先進(jìn)行板料兩端預彎或焊接前切割剩余直邊，既費工，又費料，生產(chǎn)效率低。20世紀70年代末期，長(cháng)治鋼鐵（集團）鍛壓機械制造公司（原長(cháng)治鍛壓機床廠(chǎng)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)鍛）研制成功了機械傳動(dòng)四輥數控卷板機，這種數控卷板機可對板材兩端進(jìn)行預彎，與三輥數控卷板機相比，大大改善了性能。

           但該機結構龐大、材料消耗多、制造周期長(cháng)。20世紀80年代中期，全液壓四輥數控卷板機和液壓水平下調式三輥數控卷板機由該廠(chǎng)推向市場(chǎng)。這兩種機型既可對板材進(jìn)行預彎，一次上料完成筒體成形，又可對筒體進(jìn)行焊接后的校圓，工作效率是原機型的2～3倍。20世紀80年代末，由PC、NC控制的三、四輥數控卷板機進(jìn)入國內市場(chǎng)。該機具有工作輥(上輥或下輥)自動(dòng)調平、工作輥傾斜狀態(tài)可同步升降等功能，工作輥間同步精度控制在±0.2mm范圍內。90年代初，長(cháng)鍛在國內首先開(kāi)發(fā)出的弧線(xiàn)下調式三輥數控卷板機和弧線(xiàn)四輥數控卷板機，一次裝卸板料即可完成端部預彎和卷圓，轉臂弧線(xiàn)擺動(dòng)比線(xiàn)性導軌摩擦損失小，卷板受力合理，機器重量輕，整機結構緊湊合理。

  新型數控卷板機的主傳動(dòng)側機架(以下簡(jiǎn)稱(chēng)機架),該機架的長(cháng)×寬×高為5.35m×5.45m×0.72m。機架由左、右半機架、缸套用螺栓和斜鍵聯(lián)結而成。左右半機架分別由上聯(lián)接體、數控卷板機下聯(lián)接體和結構件焊接組成,各組件的作用和相互連接方式為:(1)上聯(lián)接體:用螺栓和斜鍵與缸套相連,與結構件焊接在一起,承受縱向荷載;(2)下聯(lián)接體:用螺栓和平鍵與床身相連,與結構件焊接在一起,使機架固定在床身上;(3)結構件:鋼板焊接結構,內部設有縱向隔板和橫向加勁肋,承受橫向荷載;(4)缸套:上輥的縱向荷載通過(guò)缸套作用在機架上。數控卷板機機架的結構復雜,用解析法進(jìn)行力學(xué)分析是不可能的,本文采用有限元法進(jìn)行分析。

           機架在結構上可認為是左右方向對稱(chēng)的,但機架承受的荷載是非對稱(chēng)的,所以不能利用對稱(chēng)性原則予以簡(jiǎn)化,本文將整個(gè)機架劃分網(wǎng)格。在分析中,主要建立了兩個(gè)分析模型:(1)機架的平面應力有限元模型,對關(guān)鍵工況作用下結構的應力和位移分布規律進(jìn)行定性研究;(2)結合以后結構優(yōu)化的需要,全部采用板殼單元建立有限元模型,并在承受荷載處進(jìn)行網(wǎng)格細分。此模型共有5180個(gè)節點(diǎn),9286個(gè)板殼單元,自由度總數為25900。