Högskolan i Skövde

Kantvikmaskin FUTURA PLUS 30 klarar idag att bocka en stålplåt, arbetsstycke, som är 3000 mm bred och 3 mm tjock med en acceptabel variation av bockradien. Målet med detta förbättringsarbete är att styvheten för de längsgående maskindelarna ska ökas, så att det är möjligt att bocka ett arbetsstycken som är 20 % tjockare än vad som är möjligt med dagens konstruktion. Genom att öka styvheten skall maskinen kunna hantera arbetsstycken av stål med en bredd upp till 3000 mm och en tjocklek upp till och med 3,6 mm med bibehållen variation av bockningsradie. Ökad styvhet innebär också att arbetsstycken med mindre tjocklek än den maximala kan bockas med större noggrannhet än dagen konstruktion. Detta kan leda till en större marknad för maskinen då kraftigare produkter eller produkter med en högre noggrannhet kan tillverkas med denna typ av maskin. Genom att optimera materialåtgången för maskindelarna minskas materialkostnaderna. Begränsningar i studien är att tillverkningskostnaden hos längsgående maskindelar skall förbli den samma som i dagens konstruktion.

Genomgång av tidigare forskning gjord inom ämnet plåtbockning visar att erforderliga momentet för bockning kan beskrivas med hjälp av balkteori. Det konstateras att, enligt den linjärelastiska-idealplastiska materialmodellen, bockningsmomentet är proportionellt mot tjockleken i kvadrat för en balk. Detta samband används till en jämförelse mellan dagens maskinkonstruktion och en maskinkonstruktion som ska klara 20 % tjockare arbetsstycken. Detta samband och att deformationerna hos maskindelarna är linjärelastiska leder till att enhetslaster används.

Studier av över- och under-prismorna visar att viss deformation kan avhjälpas med nya konstruktionsplåtar där en fotplåt för underprismat är det som mest reducerar deformationerna per viktenhet. Det slutgiltiga dimensioneringsförslaget leder till att maskindelarnas totala vikt minskas samtidigt som styvheten ökas till att klara 20 % tjockare arbetsstycken. Dock ökas antalet konstruktionsplåtar vilket kan leda till ökad produktionstid.