Uppdragsgivare var Camatec Industriteknik AB vars huvudkontor är stationerat i Karlstad. Projektet gick främst ut på att modulanpassa Camatecs patenterade haspelsystem CamCoil men det inkluderade även konstruktion av flertalet detaljer. Rapporten behandlar dimensionering av förband mellan axel och nav, konstruktion av ett passivt bromssystem, dimensionering av motor och lämpliga utväxlingar på drivlinan, beräkning av kritiskt varvtal för haspelsystemet, materialanalys av manteln, konstruktion för lateral rörelse samt konstruktion av en avskjutningsmekanism. Genom beräkningar och simuleringar har det säkerställts att vitala delar av behandlade konstruktioner är korrekt utformade och dimensionerade med avseende på hållfasthet, deformation och egenvinkelfrekvens. Modulanpassningen har gjorts löpande genom hela projektet och, i så stor mån det går, har standardkomponenter använts vid samtliga konstruktionslösningar. Förbandet mellan axel och nav består nu av ett kilförband vars dimensioner är standardiserade för hela modellprogrammet. Samma dimension på kilförband används även till att låsa bromsskivan till det passiva bromssystemet mot axeln. Det passiva bromssystemet har dimensionerats för att kunna bromsa haspeln på under fyra sekunder med full coil och en bandhastighet på 500 m/min vid förlorat hydraultryck. Ett motorfäste för lodrät montering av drivpaketet har konstruerats där en standardiserad motoreffekt på 22 kW används tillsammans med en växellåda med fem möjliga utväxlingar. Stativet som samtliga komponenter monteras på är nu uppdaterat, vilket medför att en typ av stativ kan användas till samtliga coilmassor. Det finns nu fästpunkter på stativets sidor vilket möjliggör montering av exempelvis pappershaspel eller tillhållararm vid ett senare skede. Det finns även plats för fästpunkter till bandpåläggare på den I-balk varpå avskjutningsmekanismen är monterad. Det konstateras, efter en materialanalys med CES EduPack att det låglegerade konstruktionsstål som idag används vid tillverkning av manteln är ett mycket lämpligt materialval. Mekanismen som konstruerats för att möjliggöra förflyttning lateralt av haspeln är baserad en linjärstyrning av glidlager där kraften appliceras av en dubbelverkande hydraulcylinder. Även avskjutningsmekanismen baseras på linjärstyrning med glidlager, kraften appliceras dock här av två flödesstyrda hydraulcylindrar. / Camatec Industrial Technology AB was the client of this project. Their headquarters are based in Karlstad, Sweden. The main task of the project was modular adaptation of Camatecs patented decoiler system, CamCoil. However, the project also included construction from scratch of various components. This report covers the design of joints between shaft and hub, the construction of a passive braking system, the design of motor and appropriate gear ratio of the drivetrain, calculations of the critical speed for the decoiler system, material analysis of the mantle, a design for lateral movement and the construction of a mechanism which pushes of a finished coil from the reel. Through calculations and simulations, it has been ensured that vital parts of the considered structures are properly designed with respect to strength, deformation and critical angular frequency. The modular adaptation process has been ongoing throughout the whole project and standard components have been used whenever possible, in all design solutions. The joint between the shaft and the hub now consists of a wedge connection whose dimensions are standardized for the entire model range. The same dimensions are used in the wedge connection which locks the brake disc to the shaft. The passive braking system has been designed to stop the decoiler system in under for four seconds with a full coil and a belt speed of 500 m/min, when the hydraulic pressure is lost. An engine mount for vertical attachment of the drive train has been designed for which a motor of 22 kW is used, in conjunction with a gearbox with five possible gear ratios. The frame, on which all components are mounted, is now updated and a single frame design is now used for all coilweights. Mounting points are now included on the frame's sides, which allows for attachment of components that are not included in this project. After an analysis with CES EduPack it was found that the low-alloyed steel, currently used in the manufacture of the mantle, was an appropriate choice of material for the application. A mechanism was designed which allows lateral movement of the reel, based on a linear guide system consisting of slide bearings. The force needed to move the system is applied by a double acting hydraulic cylinder. The design of the mechanism which pushes of a finished coil is also based on a linear guide system consisting of slide bearings, but here the force is applied by two flow-controlled hydraulic cylinders.

Examensarbetet har utförts under våren 2017 vid Bergsskolan i Filipstad, i samarbete med voestalpine Precision Strip i Munkfors. Att producera så kostnadseffektivt som möjligt likväl att minimera material som kasseras är något företag idag ser som självklart. På samma gång som detta efterlevs bör även kundnöjdheten maximeras. Utrymmet att göra fel har minskat vilket leder till en ständig strävan att undvika att produkter med oönskade defekter går ut till kund. För att nå detta måste företaget ha en förståelse för vilka mekanismer som påverkar vilka defekter. Syftet med det här arbetet är att dokumentera bandstålets processteg, från råmaterial till halvfabrikat. På så vis kan arbetets mål uppnås, det vill säga att hitta vilka möjliga orsaker som kan påverka bandstålets rakhet, specifikt den så kallade kortkrokigheten. Det finns två typer av rakhet, långkrok och kortkrok. Den som ställer till med problem vid beläggning och slipning av bandstål är den så kallade kortkroken. Därmed är det detta som voestalpine Precision Strip önskat hjälp med att kartlägga. Materialet som studerats var tre olika band av samma stålsort (UHB 20C), dessa var alla tänkta att gå vidare till beläggningen. För att bandet ska kunna beläggas måste materialet vara helt rakt, toleransen är +/- 33 µm, vilket många gånger innebär att bandet ser rakt ut trots en rakhetsavvikelse. Finns en avvikelse går det inte att färdigställa produkten utifrån kundspecifikation och materialet används då till annan slutprodukt, eller i värsta fall skrotas. För att kartlägga vilka mekanismer som bandstålet utsattes för användes den teoretiska ansatsen ”de sju förbättringsverktygen”, en teori utvecklad i Japan som är användbar då kvalitetsförbättringar efterfrågas. Arbetet börjades med litteraturstudier, det var svårt att hitta studier och annan litteratur som behandlar ämnet kortkrok i allmänhet och kortkrok i kallvalsat bandstål i synnerhet. Förutom litteratur erhölls en del information av personal på voestalpine Precision Strip i Munkfors. Det gjordes inga intervjuer utan enbart samtal med personal på plats i Munkfors. Dessa samtal ledde till ökad förståelse för vad problemet innebär och ett orsak-verkan-diagram gjordes. Fem möjliga orsaker till kortkrok vid kallvalsning av stål identifierades. Utifrån detta ritades ett flödesschema över hela processen upp. De fem möjliga orsakerna som studerades närmre var ·        tvärprofil ·        reduktionen i tre olika valsverk ·        kontaktlängd och valsmaterial i valsverken ·        rullsaxen som kantskär och slittar materialet ·        den mänskliga faktorn. Utifrån detta arbete kunde flera alternativa svar på problemet till varför kortkrok uppstår identifieras. Det kan vara stickserien i valsverk 311, bomberingen som var sliten/icke-sliten i valsverk 322, kontaktlängden i valsverk 345, materialet i arbetsvalsen i valsverk 311 eller rullsaxen. Ett antal orsaker som kan påverka att kortkrok uppkommer är överhuvudtaget inte är studerade. Till exempel värmebehandling, friktion och smörjmedel. I arbetet framkom en orsak som mest trolig till varför kortkroken uppstår, rullsaxen. Att rullsaxen påverkat kortkrokens uppkomst kan bero på den mänskliga faktorn likväl som att det kan bero på att den är felkonstruerad för just detta ändamål. I dagsläget saknas exakta rutiner för hur arbetsprocessen vid rullsaxen utförs, vilket inneburit att de som arbetar vid maskinen gör samma sak men på olika vis. Slutresultatet kan ha påverkats av vilken person som arbetat vid valsen. Det finns en möjlighet att voestalpine Precision Strip kan vinna på att ha detaljerade inställningsscheman så det är möjligt att utesluta att slutresultatet påverkas av vem som arbetar vid maskinen. / This thesis has been carried out during the spring of 2017 at Bergsskolan in Filipstad, in cooperation with voestalpine Precision Strip in Munkfors. The demands to produce as cost-effectively as possible is increasing as well as demands to minimize the amount of discarded materials and at the same time maximize customer satisfaction. To achieve this, the company must have an understanding for the mechanisms that influence the defects. The purpose of the thesis is to document the production steps of the strip steel process, from raw materials to processed steel. Doing that the goal can be achieved, i.e. to find the parameters that influence the strip steel's straightness, specifically the so-called camber. There are two types of straightness which causes problems and the important one in this thesis is the so-called camber. The material studied was three different strips of the same steel (UHB20C) which were all supposed to move on to the department CCB (Coated Coater Blades). But to proceed, the material must be perfectly straight. The tolerance is as small as +/-33 microns, which often means that the strip looks straight even when there is a straightness deviation. If so, the material may be used in a different application and occasionally it will be scrapped. To identify the mechanisms the strip steel was exposed to, the theoretical approach “the seven QC-tools", was used. This is a theory usable when quality improvements are demanded. The work begun with literature studies, however, it was very difficult to find studies and other literature that discussed camber in cold-rolled strip steel. In addition to literature some information was obtained through conversations with the staff in Munkfors. This led to better understanding about the problem. Afterwards it was time to draw a chart over the causes effecting the camber. Five parameters were identified as important and was chosen for closer looking. The parameters studied more closely were: ·        transverse profile ·        reductions done in the three different rolling mills ·        contact length and materials in the work roll ·        slitter scorer (the machine that slits the material) ·        human influence Then a flow chart of the entire process was drawn up. There are several alternative answers to the problem this paper is trying to solve. The answer could be among the parameters studied but it may as well be found among causes not studied. For example friction, lubricants or the heat treatment the material is exposed to. Due to all measurements done in this study there is one parameter most likely to be the cause of camber, the slitter scorer seems to influence the material straightness most of all. Though it is not cleared why the slitter scorer affects the camber more than the other production steps. It could be caused by human influence, it is a machine where very small mistakes, probably unconscious, can lead to big consequences. It may also be due to malfunction of the machine. Rolling is a craft which means that the person working at the rolling mill, and the other machines in the production process, has a big influence on final outcome. Voestalpine Precision Strip could probably gain a lot by having detailed setting schedules and measuring instruments that would help the staff doing the exact same thing every time. Hopefully the outcome would not fluctuate as much as it does in the current situation. / <p>Presentationen har redan ägt rum, i juni 2017 på Bergsskolan i Filipstad</p>