Laminoir à tôles : un outil puissant pour le traitement des tôles métalliques
Dans le domaine de la transformation des métaux, la rouleuse à tôle est un équipement mécanique essentiel permettant de cintrer les tôles en diverses formes. Elle est largement utilisée dans de nombreux secteurs industriels tels que la transformation des métaux, la construction navale, la chaudronnerie, l'aérospatiale, l'hydroélectricité, l'industrie chimique, la construction mécanique, etc. Sa fonction principale est de cintrer avec précision la tôle en forme de O, de U ou de R à plusieurs segments grâce à un cintrage continu en trois points.
Types de rouleuses de tôles CNC
Machine à rouler les tôles à trois rouleaux
Type symétrique : structure compacte, poids léger, fabrication et entretien aisés. Cependant, ce type de rouleuse laisse un large bord droit après le roulage. Son principe de fonctionnement repose sur le levage vertical du rouleau supérieur et la rotation du rouleau inférieur. La rouleuse hydraulique à trois rouleaux fournit le couple nécessaire au roulage grâce au déplacement vertical du rouleau supérieur et à la rotation du rouleau inférieur, via le réducteur.
Type asymétrique : Sur une cintreuse asymétrique à trois rouleaux, le rouleau supérieur est situé au-dessus du rouleau inférieur, et un rouleau latéral est placé sur le côté. Les rouleaux supérieur et inférieur sont entraînés par le même moteur. Le rouleau inférieur est réglable en hauteur. La course maximale de réglage correspond approximativement à l’épaisseur maximale de la tôle pouvant être cintrée. Le rouleau latéral est un rouleau passif et son orientation est réglable. Pour cintrer la tôle, il faut d’abord l’introduire entre les rouleaux supérieur et inférieur, puis ajuster le rouleau inférieur pour la plaquer fermement par friction. Ensuite, il faut ajuster la position du rouleau latéral pour cintrer la tôle lorsque les rouleaux supérieur et inférieur tournent. L’avantage de ce type de cintreuse est qu’elle permet de cintrer le bord de la tôle, réduisant ainsi considérablement la longueur du bord droit restant à moins de deux fois l’épaisseur de la tôle. Bien que la tôle ne soit pas cintrée entre le rouleau latéral et le rouleau inférieur, le cintrage peut être terminé en retirant la tôle de la machine et en la retournant.
Machine à rouler les tôles à quatre rouleaux
Le principe de fonctionnement de la rouleuse à quatre rouleaux repose sur le cintrage de la tôle par rotation et déformation par flexion. Elle se décline en versions symétrique et asymétrique. Elle se compose d'un rouleau supérieur, d'un rouleau inférieur, d'un rouleau latéral et d'un rouleau de support. Similaire à la rouleuse asymétrique à trois rouleaux, elle s'en distingue par l'ajout d'un rouleau latéral, qui évite de devoir retourner la tôle. Les rouleaux latéraux et le rouleau de support peuvent se déplacer en ligne droite ou en arc de cercle pour ajuster le rayon de courbure. Ce type de rouleuse est largement utilisé dans les secteurs du pétrole, de la chimie, du ciment, de la chaudière, de la construction navale, de l'aérospatiale, de l'hydraulique et des équipements de pylônes de transport d'énergie. Par ailleurs, la rouleuse à quatre rouleaux peut également être classée selon sa structure, son mode de transmission, etc. Selon sa forme, on distingue les types C et H, adaptés respectivement aux tôles métalliques de différentes spécifications et matériaux. Selon le mode de transmission, on distingue les modèles mécaniques, hydrauliques et à commande numérique (CNC). Il existe également différents types de rouleuses selon le système CNC intégré. Parmi celles-ci, la rouleuse à quatre rouleaux CNC permet un fonctionnement automatisé et de haute précision, est programmable et permet de réaliser des modes de laminage complexes. Elle est particulièrement adaptée aux environnements de production exigeants en grande série et de haute précision. On trouve aussi la rouleuse CNC-EVO de haute précision, qui utilise un algorithme unique pour résoudre efficacement les problèmes de désalignement, de déformation et d'erreurs importantes fréquemment rencontrés avec les rouleuses traditionnelles. La qualité des produits laminés atteint, voire dépasse, les normes des machines conventionnelles du secteur.
Comparaison des performances entre une rouleuse à trois rouleaux et une rouleuse à quatre rouleaux
1. La rouleuse à trois rouleaux est plus économique et pratique : son prix est inférieur à celui de la rouleuse à quatre rouleaux, elle présente une bonne rigidité, une grande stabilité, une résistance élevée à la pression, un processus de fabrication éprouvé, une structure simple et un entretien facile.
2. La rouleuse à quatre rouleaux est plus performante : la précision de laminage est supérieure, le bord droit est plus fin, la vitesse de laminage est élevée et elle convient à la production en série. Aucun autre équipement n'est nécessaire, et l'extrémité de la tôle peut être pré-cintrée directement, ce qui réduit le bord droit résiduel et améliore ainsi la qualité de la pièce et la productivité.
3. Le coût de production de la rouleuse à quatre rouleaux est inférieur : grâce à l’utilisation de plusieurs jeux de rouleaux pour un laminage continu, elle permet de traiter efficacement de grandes quantités de tôles et de réduire les coûts de production. En revanche, bien que la rouleuse à trois rouleaux soit bon marché, le temps de laminage est plus long, les bords des produits sont droits et la précision d’usinage est moyenne.
4. La rouleuse à quatre rouleaux est plus compacte : grâce à l'utilisation d'un système hydraulique, elle est plus petite et peut fonctionner efficacement dans un espace limité.
5. La machine à laminer les plaques à quatre rouleaux est plus précise : elle adopte un système de contrôle électrique centralisé, facile à utiliser et doté d'un haut degré d'automatisation, ce qui améliore l'efficacité et la précision de production de l'équipement.
6. La rouleuse à quatre rouleaux offre une plus grande adaptabilité : elle peut également effectuer certaines opérations de nivellement et de mise en forme sur des plaques métalliques, élargissant ainsi le champ d'application de l'équipement et le rendant plus largement utilisé.
7. Comparaison de la complexité de la maintenance : La rouleuse à trois rouleaux symétrique présente une structure simple, une utilisation facile et un faible coût de maintenance ; la rouleuse à trois rouleaux asymétrique présente une structure complexe en raison de la disposition asymétrique des rouleaux et un coût de maintenance élevé ; la rouleuse à quatre rouleaux présente une conception structurelle relativement simple et utilise des roulements sans lubrification, ce qui réduit les coûts et la complexité de la maintenance.
Processus de laminage de la machine à laminer les tôles
1. Pré-cintrage : Lors du laminage de la tôle, une portion à chaque extrémité reste droite car elle ne peut entrer en contact avec le rouleau supérieur ; cette portion est appelée bord droit résiduel. Techniquement, le bras de levier à partir duquel la tôle plane commence à se cintrer est appelé bord droit résiduel théorique, et sa longueur dépend de la structure de l’équipement et du type de cintrage (symétrique ou asymétrique).
2. Centrage : Le but du centrage est de rendre la barre omnibus de la pièce parallèle à l'axe du rouleau afin d'éviter toute inclinaison.
Le laminage est le principal procédé de mise en forme des produits. Il se divise en deux types : à alimentation unique et à alimentation multiple. L’alimentation multiple est couramment utilisée pour le laminage de tôles épaisses. Le nombre d’alimentations dépend des contraintes du procédé (telles que la limite supérieure de déformation admissible lors du laminage à froid) et des contraintes de l’équipement (telles que les conditions d’adhérence et les conditions de puissance). Lorsque le rebond à froid est important, un sur-laminage est nécessaire.
3. Arrondi : L’arrondi a pour but d’uniformiser au maximum la courbure du cercle afin de garantir la qualité du produit. Généralement, le processus d’arrondi se divise en trois étapes :
(1) Chargement : Ajustez le rouleau de travail à la position de courbure corrigée requise en fonction de l'expérience ou du calcul.
(2) Arrondi : Faire rouler le rouleau 1 à 2 fois sous la courbure corrigée pour rendre le taux de courbure uniforme sur l'ensemble du rouleau.
(3) Déchargement : Retirez progressivement la charge afin que la pièce roule plusieurs fois sous des charges correctives décroissantes.
conclusion
Les rouleuses à tôle jouent un rôle essentiel dans la transformation des tôles métalliques. Les modèles à trois et quatre rouleaux, chacun présentant ses propres caractéristiques et avantages, sont présentés en détail. Leurs principes de fonctionnement, leurs composants structurels, leurs performances comparatives, leurs procédés de laminage et les tendances en matière de commande numérique (CNC) des équipements associés sont décrits en détail.
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