數控卷板機是怎么發展的

數控卷板機專業化生產始于上世紀70年代初期，最早為機械傳動的對稱式三輥數控卷板機，這種數控卷板機結構簡單，但不能進行板材端部預彎。當卷制筒體工件時，需先進行板料兩端預彎或焊接前切割剩余直邊，既費工，又費料，生產效率低。20世紀70年代末期，長治鋼鐵（集團）鍛壓機械制造公司（原長治鍛壓機床廠，以下簡稱長鍛）研制成功了機械傳動四輥數控卷板機，這種數控卷板機可對板材兩端進行預彎，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。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推向市場。這兩種機型既可對板材進行預彎，一次上料完成筒體成形，又可對筒體進行焊接后的校圓，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、四輥數控卷板機進入國內市場。該機具有工作輥(上輥或下輥)自動調平、工作輥傾斜狀態可同步升降等功能，工作輥間同步精度控制在±0.2mm范圍內。90年代初，長鍛在國內首先開發出的弧線下調式三輥數控卷板機和弧線四輥數控卷板機，一次裝卸板料即可完成端部預彎和卷圓，轉臂弧線擺動比線性導軌摩擦損失小，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側機架(以下簡稱機架),該機架的長×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結而成。左右半機架分別由上聯接體、數控卷板機下聯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,用解析法進行力學分析是不可能的,本文采用有限元法進行分析。

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