数控卷板机是怎么发展的

数控卷板机专业化生产始于上世纪70年代初期，最早为机械传动的对称式三辊数控卷板机，这种数控卷板机结构简单，但不能进行板材端部预弯。当卷制筒体工件时，需先进行板料两端预弯或焊接前切割剩余直边，既费工，又费料，生产效率低。20世纪70年代末期，长治钢铁（集团）锻压机械制造公司（原长治锻压机床厂，以下简称长锻）研制成功了机械传动四辊数控卷板机，这种数控卷板机可对板材两端进行预弯，与三辊数控卷板机相比，大大改善了性能。

           但该机结构庞大、材料消耗多、制造周期长。20世纪80年代中期，全液压四辊数控卷板机和液压水平下调式三辊数控卷板机由该厂推向市场。这两种机型既可对板材进行预弯，一次上料完成筒体成形，又可对筒体进行焊接后的校圆，工作效率是原机型的2～3倍。20世纪80年代末，由PC、NC控制的三、四辊数控卷板机进入国内市场。该机具有工作辊(上辊或下辊)自动调平、工作辊倾斜状态可同步升降等功能，工作辊间同步精度控制在±0.2mm范围内。90年代初，长锻在国内首先开发出的弧线下调式三辊数控卷板机和弧线四辊数控卷板机，一次装卸板料即可完成端部预弯和卷圆，转臂弧线摆动比线性导轨摩擦损失小，卷板受力合理，机器重量轻，整机结构紧凑合理。

  新型数控卷板机的主传动侧机架(以下简称机架),该机架的长×宽×高为5.35m×5.45m×0.72m。机架由左、右半机架、缸套用螺栓和斜键联结而成。左右半机架分别由上联接体、数控卷板机下联接体和结构件焊接组成,各组件的作用和相互连接方式为:(1)上联接体:用螺栓和斜键与缸套相连,与结构件焊接在一起,承受纵向荷载;(2)下联接体:用螺栓和平键与床身相连,与结构件焊接在一起,使机架固定在床身上;(3)结构件:钢板焊接结构,内部设有纵向隔板和横向加劲肋,承受横向荷载;(4)缸套:上辊的纵向荷载通过缸套作用在机架上。数控卷板机机架的结构复杂,用解析法进行力学分析是不可能的,本文采用有限元法进行分析。

           机架在结构上可认为是左右方向对称的,但机架承受的荷载是非对称的,所以不能利用对称性原则予以简化,本文将整个机架划分网格。在分析中,主要建立了两个分析模型:(1)机架的平面应力有限元模型,对关键工况作用下结构的应力和位移分布规律进行定性研究;(2)结合以后结构优化的需要,全部采用板壳单元建立有限元模型,并在承受荷载处进行网格细分。此模型共有5180个节点,9286个板壳单元,自由度总数为25900。