Diâmetro mínimo de calandragem e raio por material

Ao receber os desenhos de fabricação, muitos clientes frequentemente se perguntam: “Qual modelo de calandra de chapa preciso para atingir o diâmetro de calandragem desejado?”

A resposta curta é: o menor cilindro confiável é definido pelo diâmetro do rolo superior, espessura da chapa, largura, material e pelo método de pré-dobragem da máquina. Uma faixa comum de planejamento para aço carbono é cerca de 1.1 a 1.5 vezes o diâmetro do rolo superior. Resultados mais justos exigem uma chapa mais curta entre os rolos, mais passes e uma máquina que ainda consiga manter o rolo rígido. Confirme separadamente o diâmetro interno, o diâmetro externo e o raio de dobra antes de escolher um modelo.

Resposta Rápida: Quão Pequeno Pode Ser um Rolo de Chapa?

Use o diâmetro do rolo superior como primeira triagem, depois piore a proporção para chapa mais espessa, trabalho em largura total, inox, ligas mais resistentes e máquinas com pré-dobragem fraca. O raio de dobra é metade do diâmetro se a oficina estiver falando do mesmo círculo. Diga se a dimensão do desenho é diâmetro interno ou diâmetro externo; uma parede de 4 mm em um casco pequeno é uma grande parte do diâmetro.

• Escreva o alvo como DI ou DE, mais espessura, largura, material e limite de escoamento.
• Triagem com Dmin ≈ k × Dtop, depois verifique no modelo exato, não com uma constante universal.
• Um rolo superior menor ajuda apenas se o rolo ainda tiver rigidez suficiente e a máquina ainda tiver força suficiente.
• A qualidade da pré-dobragem frequentemente decide se o cilindro fecha, mesmo quando o diâmetro do corpo central parece correto.
• Declare o plano restante permitido e a ovalização. Um diâmetro que é alcançável no meio ainda pode falhar nas extremidades.
• Se a peça for um cone, envie ambos os diâmetros, o ângulo e o comprimento. Não use uma proporção de cilindro para trabalho em cone.

Fatores Que Alteram o Diâmetro Mínimo de Calandragem

O diâmetro de calandragem (ou diâmetro mínimo de calandragem) não é determinado apenas pela espessura da chapa; em vez disso, é o resultado de uma combinação de fatores, incluindo o material, as especificações da chapa, a estrutura do equipamento e o método de processamento.

1. Material: Aço doce, aço inoxidável e alumínio não se conformam da mesma maneira. Limite de escoamento mais alto geralmente significa mais retorno elástico e um diâmetro acabado maior após a retirada da carga. Dureza e alongamento também alteram o quanto a fibra externa pode esticar antes que a superfície marque ou rache.

2. Espessura da chapa: Chapa mais espessa é mais rígida. A fibra externa estica mais para o mesmo raio, então o diâmetro mínimo prático cresce com a espessura mesmo no mesmo rolo superior.

3. Largura da chapa entre os rolos: Uma chapa mais larga carrega o rolo superior ao longo de uma face mais longa, então a deflexão cresce. Trabalho em largura total geralmente precisa de um diâmetro mais conservador do que um blank curto na mesma máquina.

4. Diâmetro do rolo superior: Um rolo superior menor pode formar um círculo menor, mas também flexiona mais sob carga. Um rolo subdimensionado pode nunca manter o raio alvo em chapa espessa ou larga.

5. Pré-dobragem: Sem pré-dobragem útil, o meio da chapa se torna um círculo enquanto ambas as extremidades permanecem planas. A oficina então ou aceita um longo plano restante ou corta e solda mais material.

6. Abertura entre rolos e cronograma de passes: Um vão mais curto entre os rolos ajuda em diâmetros pequenos. Vários passes controlados geralmente superam um passe pesado. Velocidade excessiva ou pressão insuficiente deixa retorno elástico e um diâmetro acabado maior.

7. Retorno elástico: Após os rolos abrirem, parte da deformação elástica retorna. Inox e alguns têmperas de alumínio retornam mais que aço doce, então o operador deve dobrar além do diâmetro do desenho.

Relação Entre o Diâmetro Mínimo e o Diâmetro do Rolo Superior

Tipicamente, o cálculo pode ser estimado com base em 1.5 vezes o diâmetro do rolo superior. Se múltiplos passes de calandragem forem usados, ou se o comprimento do material for menor que a capacidade máxima de largura total da calandra de chapa, um resultado de calandragem de 1.3 vezes o diâmetro do rolo superior pode ser alcançado.

Mantenha isso como uma estimativa de planejamento, não uma garantia. Uma maneira útil de escrever é Dmin = k × Dtop, com k frequentemente entre 1.1 e 1.5 para aço carbono mais doce e maior para materiais mais duros ou com mais retorno elástico. Muitos compradores pensam “um rolo superior menor automaticamente significa um cilindro menor.” Na prática, o diâmetro do rolo superior é apenas o limite geométrico. Se o rolo for muito esbelto para a espessura e largura, ele deflete, o raio abre e a máquina pode nunca alcançar o desenho.

Triagem prática do exemplo do cliente: um CNC 4 × 2000 mm de 4 rolos com um rolo superior de 160 mm. Esse tamanho de rolo superior corresponde à linha publicada W12-4×2000. Para chapa 2–4 mm, uma triagem de 1.0–2.0 × Dtop é cerca de 160–320 mm. Use-a para ver se o desenho está próximo do limite da máquina, depois confirme com o material exato, largura e limite de plano restante.

A página ativa W12 publica W12-4×2000 até W12-50×2000 em comprimento de trabalho 2050 mm, com W12-4×2000 em espessura de calandragem 4 mm, espessura de pré-dobragem 3.5 mm e um rolo superior 160 mm. Se uma cotação usar um modelo 2500 mm ou 3000 mm da tabela do cliente, peça o desenho atual desse modelo em vez de copiar uma linha 2000 mm.

Abra a atual W12 calandra de chapa de 4 rolos tabela antes de tratar qualquer linha como a máquina comprada.

Proporções de Planejamento por Material

Para resultados de calandragem com outros materiais, consulte a tabela abaixo.

Essas proporções são a tabela de triagem do cliente, não uma lei de laboratório. Elas assumem que a máquina ainda tem força, rigidez de rolo e pré-dobragem restantes. Se duas linhas se sobrepuserem, envie o certificado do laminador e o desenho em vez de discutir sobre o ponto médio.

Como o Tipo de Máquina Altera o Menor Cilindro

Calandra de Chapa de Três Rolos

Diâmetro interno mínimo de calandragem: Pode alcançar 1.2–1.5 vezes o diâmetro do rolo superior.

Em uma máquina simétrica de 3 rolos, o rolo superior se move para baixo enquanto os dois rolos inferiores acionam e suportam a chapa. Essa geometria é simples, mas ambas as extremidades geralmente precisam de uma pré-dobragem separada. A chapa é frequentemente retirada e virada, então trabalho em lote de diâmetro pequeno é lento. Uma máquina assimétrica de 3 rolos pode pré-dobrar uma extremidade sem essa virada, mas ainda fica atrás de uma máquina universal ou de 4 rolos quando o mesmo casco pequeno precisa de muitos passes de conformação.

Veja a publicada W11 calandra de chapa de 3 rolos para diâmetros atuais do rolo superior na série simétrica.

Calandra de Chapa de Rolo Superior Universal

Diâmetro interno mínimo de calandragem: Pode alcançar 1.2–1.3 vezes o diâmetro do rolo superior, permitindo a formação de cilindros com raios menores.

O rolo superior pode travar enquanto os rolos laterais e inferior se movem para encurtar o vão de conformação. É por isso que este layout é frequentemente escolhido para chapa mais espessa e um plano restante mais curto. O diâmetro mínimo ainda é limitado pelo diâmetro do rolo superior e pela deflexão do rolo sob carga. Uma W11S pode ser vendida com posicionamento NC ou CNC; não escreva CNC na compra a menos que a cotação inclua isso.

Compare espessura de pré-dobragem e diâmetro do rolo superior na W11S calandra de chapa universal.

Calandra de Chapa de Quatro Rolos

Diâmetro interno mínimo de calandragem: Pode alcançar 1.1 a 1.2 vezes o diâmetro do rolo superior.

A chapa é presa entre o rolo superior e o rolo inferior, então os dois rolos laterais dobram cada extremidade e o corpo em uma única configuração. É por isso que máquinas de 4 rolos são fortes em trabalho repetitivo de diâmetro pequeno e médio. A fixação reduz o deslizamento; não torna o deslizamento impossível se a superfície estiver oleosa, a força de fixação for baixa ou o passe for muito agressivo. A foto do cliente abaixo mostra uma W12-12×2500 em produção. Use o desenho cotado para essa largura exata; a tabela pública atualmente destaca a série 2000 mm.

A comparação do processo está no guia de calandra de chapa 3 rolos vs 4 rolos.

Como Escolher Entre Estas Máquinas

O menor diâmetro de laminação alcançável não é determinado apenas pelo diâmetro do rolo superior. As propriedades do material, a espessura da chapa, a capacidade de pré-dobra e a estrutura da máquina desempenham todos um papel crítico na determinação do resultado final de conformação.

Uma máquina que lamina bem cascas grandes de aço-carbono pode ser a ferramenta errada para um cilindro pequeno de aço inoxidável. Escolha o tipo depois que o diâmetro, o material e a produção do desenho estiverem anotados.

Comece pela linha de calandras de chapa, depois envie o pacote de desenhos para

contatar a BEIGEMA para que um engenheiro possa verificar o diâmetro antes de você comprar.

O que enviar antes que alguém confirme um diâmetro

• Grau do material, têmpera se for alumínio, e valores de escoamento ou tração do certificado do fabricante.
• Espessura, largura entre os rolos, comprimento do blank e direção de laminação.
• Diâmetro interno acabado, diâmetro externo, comprimento e a parte plana remanescente permitida.
• Se a peça é um cilindro, um cone, ou um raio que não é um círculo completo.
• Tamanho do lote, limite de ovalização ou de folga de costura, e se as extremidades serão soldadas após a laminação.
• Qualquer modelo de máquina existente que você queira verificar, incluindo o diâmetro do rolo superior, se conhecido.

Perguntas frequentes

O diâmetro mínimo de laminação é o mesmo que o raio de dobra?

Não. O diâmetro é duas vezes o raio. Um diâmetro interno de 300 mm é um raio interno de 150 mm. Diga DI ou DE também, porque a espessura da parede fica entre esses dois números.

Posso sempre alcançar 1.1 vezes o diâmetro do rolo superior?

Não. Esse fim da faixa é para materiais mais fáceis, largura menor, várias passagens e uma máquina com rigidez e pré-dobra suficientes. Aço inoxidável de largura total ou chapa grossa deve ser avaliado com uma proporção maior.

Por que a linha do alumínio parece pior que a do aço-carbono?

A tabela do cliente é uma triagem conservadora. Algumas ligas de alumínio sofrem retorno elástico ou enrugam antes de aceitar um raio apertado. Use o certificado do fabricante e um raio de teste em vez de copiar um resultado de aço-carbono.

Um rolo superior menor sempre dá um cilindro menor?

Somente se o rolo ainda permanecer redondo sob carga. Um rolo muito pequeno para a espessura e a largura se deflete, então o diâmetro acabado abre novamente.

Qual série da BEIGEMA devo procurar primeiro?

Use W11 para trabalhos mais simples de 3 rolos simétricos, W11S quando a pré-dobra e chapas mais grossas importam, e W12 quando você precisa de pré-dobra em uma única configuração e cilindros repetitivos. O desenho ainda decide o modelo dentro dessa série.

Verifique o desenho antes de escolher o modelo

Escolher a calandra de chapa certa significa equilibrar o diâmetro necessário, o tipo de material, o volume de produção e a precisão de conformação.

As proporções e faixas de máquinas acima são para triagem. A decisão de compra ainda precisa que o material exato, a largura, o diâmetro e o limite de parte plana remanescente sejam verificados contra um modelo nomeado. Envie o desenho e os dados do fabricante antes do depósito se o cilindro estiver próximo do limite do rolo superior.