Experience in Manufacturing and Mastering Roll Forming Mills for the Production of Profiled Flooring
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2021-4-35-44Keywords:
profile flooring, rolling mill, stand, roll, simulationAbstract
The purpose of the study is to develop and master the designs of rolling mills for the production of profile flooring. In recent years, the volume of the profile flooring production has been increasing. This leads to an increase in the number and expansion of types of structures of rolling mills. An urgent problem in the production of rolling mills is not only ensuring the high quality of the products, but also choosing the optimal design of the rolling mill from the point of view of reliability, rigidity and manufacturability. The designs of rolling mills are considered: with stands without a frame (housingless stands); with frames representing steel plates, with openings for the installation of bearing supports of working rolls; with frames made of stand; with free-standing frames for each cage made of steel plates. Also, different types of roller drive (using gears and a chain drive), adjustment methods are considered. The advantages and disadvantages of each design are presented. Based on the experience of implementing (mastering) mill designs in relation to the height of the profile of the resulting sheet, it can be noted that for corrugated profiles with a corrugation height of no more than 16 mm, a rolling mill with an intercellular distance of 200...300 mm and a bed representing steel plates, with openings for installing bearing supports of working rolls; for profiles with a corrugation height of more than 16 mm, rolling mills with an intercellular distance of more than 350 mm and beds of stands with guides are optimal. It is rational to drive only the lower rolls in order to reduce the cost of the drive and improve the speed mode. In mills with a bed representing steel plates, with openings and an intercellular distance of up to 300 mm, it is advisable to use a drive of working shafts using gears. And as for rolling mills with an intercellular distance of more than 350 mm and in which the frames are made of stands with guides, it is desirable to equip them with a chain drive of rotation of the working rolls.References
Halmos G.T. (ed.). Manufacturing Engineering and Materials Processing. Roll forming handbook. Taylor & Francis, 2006, 583 p.
Semiatin S.L. (ed.). Metal Working: Sheet Forming. ASM Handbook. Forming and forging. Materials Park, 2006, vol. 14B, 1040 р.
Kondusamy V., Jegatheeswaran D., Vivek S., Vidhuran D., Harishragavendra A. Design of Roll Forming Mill. Int. J. of Mechanical Engineering, 2021, vol. 8 (4), pp. 1-19. DOI: 10.14445/23488360/IJME-V8I4P101.
Lamprecht M., Koçbay E., Leonhartsberger M. Nonlinear mechanical model of the shaft of a roll forming mill and parameter identification. Int. J. Adv. Manuf. Technol, 2021, vol. 112, pp. 3363-3375.
Патент на изобретение, Российская Федерация. № 2016152308. Клеть профилегибочного стана / Баранов В. Н., Герасименко А. Я., 2018.
Патент на изобретение, Российская Федерация. № 2005131694/22. Привод многоклетьевого профилегибочного стана, преимущественно легкого или среднего типов (варианты) / Сеничев Г. С., Антипанов В. Г., Белышев А. С., 2006.
Шпунькин Н. Ф., Типалин С. А. Малогабаритная профилегибочная машина // Заготовительные производства в машиностроении. 2017. Т. 15, № 2. С. 62-66.
Марковцев В. А., Хайрулин М. И., Марковцева В. В. Сравнительный анализ технологий изготовления заготовок шпангоутов для панелей фюзеляжа самолетов // Наука, теория, практика авиационно-промышленного кластера современной России : сб. научных трудов IV Междунар. науч.-произв. конф., приуроченной к Дню российской науки и 35-летию АО «Ульяновский НИАТ» (Ульяновск, 07-08 февраля 2019 г.). Ульяновск : УлГТУ, 2019. С. 66-73.
О схемах формовки зетовых профилей с широкой стенкой / В. А. Гульшин, В. В. Марковцева, С. В. Филимонов, В. И. Филимонов // Наука, теория, практика авиационно-промышленного кластера современной России : материалы V Междунар. науч.-произв. конф., приуроченной к Дню российской науки (Ульяновск, 06-07 февраля 2020 г.). Ульяновск : УлГТУ, 2020. С. 21-27.
Марковцева В. В. Особенности изготовления гнутых профилей из стали с покрытием Printech // Вузовская наука в современных условиях : сборник материалов 54-й науч.-техн. конф. В 3 ч. (Ульяновск, 27 января - 01 февраля 2020 г.). Ульяновск : УлГТУ, 2020. С. 104-107.
Илюшкин М. В., Марковцев В. А., Марковцева В. В. Совершенствование технологий изготовления гнутых профилей и листовых изделий для авиационной промышленности // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20, № 4-3 (84). С. 427-434.
Филимонов А. В., Филимонов С. В., Филимонов В. И. Длина зоны плавного перехода и характеристики жесткости с- и н-образного профилей, формуемых по полузакрытым схемам // Металлургия: технологии, инновации, качество : труды XXI Междунар. науч.-практич. конф. В 2 ч. (Новокузнецк, 23-24 октября 2019 г.) / под ред. Е. В. Протопопова. Новокузнецк : Сибирский гос. индустриальный ун-т, 2019. С. 213-218.
Филимонов С. В., Филимонов А. В. О новом подходе к разработке технологии производства несимметричных профилей с элементами жесткости // Наука, теория, практика авиационно-промышленно-го кластера современной России : материалы III Междунар. науч.-произв. конф., приуроченной к Дню российской науки и 95-летию гражданской авиации России (Ульяновск, 08 февраля 2018 г.). Ульяновск : УлГТУ, 2018. С. 189-195.
Филимонов А. В., Филимонов С. В. Forming diagrams and roll-passes in roll-forming of sections with Middle rigidity elements // Калибровочное бюро. 2018. № 12. С. 34-40.
Гречников Ф. В., Филимонов С. В. Деформационное упрочнение ленты-заготовки под формовку гнутых профилей в роликах // Производство проката. 2017. № 1. С. 25-29.
Лапшин В. И., Филимонов С. В., Филимонов В. И. Формовка в роликах асимметричного профиля Forster 70´20´1,5 мм со срединным элементом жесткости // Инженерный журнал с приложением. 2017. № 4 (241). С. 22-31. DOI: 10.14489/hb.2017.04.
Youngyun W., Young Hoon M. Flexible roll forming of double layered blank. Procedia Manufacturing, 2018, vol. 15, pp. 775-781.
Лепестов А. Е., Моисеев А. А. COPRA RF 2019: лучшее решение для проектирования валкового инструмента // CADmaster. 2019. № 2(90). С. 32-34.
Ablat M. A., Qattawi A. Numerical Simulation of Sheet Metal Forming: A Review. The Int. J. of Advanced Manufacturing Technology, 2017, vol. 89, pp. 1235-1250.
Zhang Y. W., Nguyen H., Jung D. W. Optimization of the Spring-Back in Roll Forming Process with Finite Element Simulation. Int. J. of Mechanical Engineering and Robotics Research, 2016, vol. 5, pp. 272-275. DOI: 10.18178/ijmerr.5.4.
