The 플레이트 롤링 머신판금 굽힘기 또는 판 롤러라고도 하는 판금 성형 장비는 롤러를 사용하여 금속판을 굽히고 성형하는 판금 성형 장비입니다. 이 기계는 원통형 및 원뿔형 부품을 포함한 다양한 형상을 생산할 수 있으며, 판금 굽힘 및 성형 공정에서 중요한 역할을 합니다.
플레이트 롤링 머신의 정의
판재 압연기는 다양한 금속판을 원형 또는 원뿔형으로 성형하도록 설계되었습니다. 금속판을 미리 굽히고 압연하는 데 이상적인 도구입니다.
플레이트 벤딩 머신은 석유 및 가스 굴착 장치, 터널 지지대, 보일러 장비, 압력 용기, 열교환기 등에 사용되는 둥근 부품을 제작하는 데 필수적입니다.
혁신의 선두에 있는 BIT는 판재 압연용 3롤 또는 4롤 벤딩 머신 전문 기업으로, 미래 수요를 충족하기 위해 적극적으로 기술을 발전시키고 업계 선도 고객의 기대를 뛰어넘고 있습니다. BIT는 건설, 운송 및 물류, 에너지 생산, 기계 제조 등 다양한 산업 분야에서 판재 압연 머신의 생산을 주도하고 있습니다.
중국에서 BIT는 명성을 얻고 있으며, 지속적으로 시장에서 가장 강력한 플레이트 롤러(플레이트 롤링 머신)를 개발하고 생산하고 있음을 입증하고 있습니다.
판재 압연기는 2롤, 3롤, 4롤로 나눌 수 있습니다. 3롤 판재 압연기는 대칭형과 비대칭형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
2롤 플레이트 롤링 머신
2롤 플레이트 압연기는 두 개의 롤러, 즉 상부의 강성 금속 롤러와 하부의 탄성 롤러를 갖춘 장비입니다. 판재는 롤러 사이로 통과하며, 힘을 가하면 금속이 원통형으로 접착됩니다. 고생산성 작업(필터, 용기 등)을 위해 얇은 금속에 사용됩니다.
2롤 판재 압연기는 폴리우레탄 롤로 구성되어 동압력을 가함으로써 판 성형 공정을 가속화하고 생산된 롤의 직선 끝이 제거되도록 보장하며 3롤 또는 4롤 강판 압연기에서 일반적인 사전 굽힘-압연-사전 굽힘 순서를 크게 단순화합니다.
3롤 및 4롤 플레이트 롤링 머신
판압연기의 작동원리는 3점이 원을 형성하는 원리에 따라 프로파일 벤딩 머신과 동일하며, 작업물의 상대적 위치 변화와 회전 운동을 이용하여 연속적인 소성 변형을 생성합니다. 플레이트 미리 정해진 형상의 가공물을 얻는 과정입니다. 다양한 형상의 작업 롤의 회전 운동 및 위치 변화에 따라 타원형, 호형, 원통형 등 다양한 형상의 가공이 가능합니다.
정적 사전 굽힘 및 동적 굽힘
정적 사전 굽힘과 동적 굽힘은 판 굽힘 공정에 사용되는 두 가지 서로 다른 방법입니다.
정적 사전 굽힘은 롤이 금속판을 따라 상승하면서 앞쪽 가장자리를 굽히는 동안 금속판을 고정하는 방식입니다. 이 방법은 굽힘 작업 동안 금속판이 제자리에 고정된다는 특징이 있습니다.
반면, 동적 굽힘은 판이나 판재가 굽힘 기계를 통과하면서 움직이는 것을 의미합니다. 판재의 연속적인 움직임은 기계의 효율적인 작동을 용이하게 하여 굽힘 두께를 증가시킵니다.
동적 굽힘은 효율성과 생산성 측면에서 이점을 제공합니다. 시트의 지속적인 움직임으로 인해 정적인 사전 굽힘에 비해 처리 속도가 빨라지고 더 두꺼운 재료를 굽힐 수 있기 때문입니다.
두 방법 모두 각각의 용도에 따라 소재 종류, 두께, 원하는 굽힘 특성 등의 요소를 고려하여 선택됩니다. 동적 굽힘은 속도와 효율성이 중요한 대량 생산 환경에서 선호되는 반면, 정적 사전 굽힘은 굽힘 공정의 세심한 제어가 필요한 정밀 굽힘 작업에 적합할 수 있습니다.
대칭형 3롤 플레이트 롤링 머신의 작동 원리
위 그림(a)은 대칭형 3롤 벤딩 머신의 롤러 단면도입니다. 롤러는 축 방향으로 일정한 길이를 가지고 있어 시트의 전체 폭이 벤딩됩니다.
두 개의 하부 롤러 중간의 대칭 위치에 상부 롤러 1이 있습니다. 상부 롤러는 수직 방향으로 조정될 수 있어 상부 롤러와 하부 롤러 사이에 놓인 판재 4가 서로 다른 굽힘 반경을 가질 수 있습니다. 하부 롤러 2는 능동적으로 고정 베어링에 설치됩니다. 모터는 기어 감속기를 통해 동일한 방향과 속도로 회전합니다. 상부 롤러는 수동적으로 상하로 움직일 수 있는 베어링에 설치됩니다. 대형 판 압연기의 롤러 조정은 기계식 또는 유압식으로 이루어지며, 소형 판 압연기에서는 수동 조정이 자주 사용됩니다.
작업 시에는 시트 소재를 상하 롤러 사이에 놓고, 상하 롤러를 눌러 시트 소재가 지지점 사이에서 휘어지도록 합니다. 두 개의 하하 롤러가 회전하면 마찰 작용으로 시트 소재가 움직이면서 시트 소재 전체가 고르게 휘어집니다.
위의 굽힘 원리에 따르면, 필요한 굽힘 반경은 시트 소재의 일부가 상부 롤러와 접촉할 때에만 달성될 수 있으므로, 시트의 양쪽 끝의 모서리는 상부 롤러와 접촉하지 않고 구부러지지 않는 길이를 가지게 되는데, 이를 나머지 직선 변이라고 하며, 나머지 직선 변의 길이는 두 개의 하부 롤러 사이 거리의 약 절반이다.
가변 기하 3롤 벤딩 머신
가변형 3롤 벤딩 머신은 탁월한 다재다능함을 제공하여 상단 롤 크기에 비해 가장 다양한 소재 유형과 두께를 처리할 수 있습니다. 이 머신은 중판 및 후판 벤딩 작업에 탁월합니다.
3롤 가변 피치의 작동 원리는 세 롤 모두 이동 및 기울어짐이 가능하다는 것입니다. 상단 롤이 수직면에서 작동하는 동안 측면 롤은 수평으로 이동합니다. 압연 과정에서 상단 롤은 두 측면 롤 사이의 금속판에 압력을 가합니다. 3롤 설계의 가변성 덕분에 다양한 두께와 직경의 실린더 압연이 가능합니다. 이러한 기계는 하나의 프레싱 상단 롤과 두 개의 프레싱 측면 롤을 갖추고 있습니다.
측면 롤의 수평 이동은 판재가 수평 위치를 유지하도록 하여 빠르고 효율적인 사전 굽힘 작업을 용이하게 합니다. 상단 롤은 수직축을 따라 이동하고, 하단 롤 두 개는 수평축을 따라 이동하는 세 개의 롤 구성은 각 하단 롤마다 상단 굽힘 롤의 중심 거리를 독립적으로 조정할 수 있도록 합니다. 결과적으로, 하단 롤 사이의 거리를 줄이고 상단 롤로 판재의 초기 부분을 가압함으로써 직선 부분을 최소화하여 완벽한 사전 굽힘 작업을 달성할 수 있습니다.
하부 롤의 중심 거리를 확장하면 압연 용량이 크게 향상됩니다. 3롤 가변형 판재 벤딩 머신에서 상단 롤은 모터 구동식이고, 두 개의 하단 롤은 자유자재로 작동하며, 자동 제동 시스템을 갖추고 있어 높은 신뢰성을 보장합니다. 또한, 더 얇은 판재를 벤딩하기 위해 XNUMX개의 구동 롤을 장착할 수 있습니다. 롤 평행도는 PLC를 통해 정밀하게 제어 및 관리되어 최소한의 공차로 롤 위치 조정 시 최대 정밀도를 보장합니다.
예를 들어, 측면 롤은 기계적 이점을 생성하는 데 중요한 역할을 합니다. 측면 롤을 조정하면 다양한 수준의 기계적 이점을 얻을 수 있습니다. 측면 롤이 완전히 열리면 기계는 최대 기계적 이점을 얻고, 닫으면 이 이점을 줄입니다. 따라서 최대 기계적 이점을 가지고 2cm 두께의 재료를 압연할 수 있는 기계는 기계적 이점을 적절히 줄임으로써 1/2인치(XNUMXcm)만큼 얇은 작업도 처리할 수 있습니다. 또한, 각 롤의 독립 축은 완벽한 굽힘을 달성하는 데 기여합니다. 공급 지점의 반대쪽에 위치한 후면 롤은 백게이지 역할을 하여 플레이트의 정확한 정렬을 보장하고 작업자의 도움을 필요로 하지 않습니다.
더블 핀치 3롤 벤딩 머신
더블 핀치 3롤 벤딩 머신은 가벼운 것부터 매우 무거운 것까지 다양한 용량으로 제공되며, 3롤 초기 핀치 벤딩 머신에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 초기 핀치 3롤 벤딩 머신과 달리, 작업자가 사전 벤딩 후 플레이트를 제거하고 뒤집은 후 다시 직각을 맞추려고 할 필요가 없습니다. 이는 사전 벤딩 직후 소재가 기계 내부에 남아 있기 때문에 실린더를 필요한 직경으로 압연할 수 있기 때문입니다. 이는 초기 핀치 XNUMX롤 벤딩 머신에서는 불가능한 기능입니다.
플레이트 벤딩 머신에서 측면 롤은 상단 롤의 좌우에 위치하며 동일한 축을 공유하여 벤딩 공정에 기여합니다. 또한, 후면 롤은 플레이트를 직각으로 정렬하여 적절한 정렬을 위한 백게이지 역할을 하므로 수동 작업이 필요하지 않습니다.
더블 핀치 3롤 벤딩 머신에서 콘 롤링을 하는 경우, 측면 롤을 기울여 원하는 콘 각도를 설정하여 다양한 성형이 가능합니다.
3롤 판재 압연기에서 사전 굽힘 작업을 할 때, 판재는 공급될 때 아래로 기울어집니다. 반면, XNUMX롤 압연기에서는 판재가 공급 높이에서 수평으로 적재되므로, 수평 모터 구동 롤러 테이블을 사용하여 판재 공급을 보조할 수 있습니다.
비대칭 3롤 플레이트 롤링 머신의 작동 원리
그림 7-1(b)는 비대칭 1롤 판재 벤딩 머신의 벤딩 드럼 다이어그램입니다. 상부 롤 2은 하부 롤 3의 상단에 위치하고, 다른 롤 3은 측면에 위치하며, 이를 사이드 롤이라고 합니다. 상부 및 하부 롤러는 동일한 모터에 의해 회전합니다. 하부 롤러는 상하로 조정 가능하며, 최대 조정 거리는 벤딩 가능한 강판의 최대 두께와 거의 같습니다. 사이드 롤러 XNUMX은 수동이며 경사 방향으로 조정 가능합니다.
굽힘 가공 시, 시트 소재 4는 상하 롤러에 공급되고, 하하 롤러는 시트 소재를 압축하여 일정한 마찰력을 발생시키도록 조정됩니다. 그런 다음 측면 롤러의 위치를 조정합니다. 모터에 의해 상하 롤러가 회전하면서 시트 소재가 굽힘 가공됩니다.
이 비대칭 3롤 판재 벤딩 머신의 장점은 판재 양쪽 끝의 모서리도 벤딩할 수 있고, 남은 직선 모서리의 길이가 대칭 3롤 판재 벤딩 머신보다 훨씬 짧으며, 그 값이 판 두께의 두 배 미만이라는 것입니다. 측면 롤과 하단 롤 사이에서 판재를 벤딩할 수는 없지만, 압연기에서 판재를 꺼낸 후 뒤집어서 벤딩하기만 하면 전체 벤딩 공정을 완료할 수 있습니다.
싱글 핀치 3롤 벤딩 머신
싱글 핀치 3롤 벤딩 머신/비대칭 3롤 판재 압연기는 일반적으로 판재를 두 번 삽입하여 양쪽 끝을 미리 굽혀야 합니다. 하지만 더블 핀치 모델도 있는데, 이 경우 양쪽 끝의 사전 굽힘 공정이 간소화되어 효율성, 속도 및 정밀도가 향상됩니다.
단일 초기 핀치 3롤 판재 압연기는 일반적으로 저용량 용도에 가장 적합합니다. 이 기계는 전기기계식 또는 유압식으로 작동하며, 세 번째 벤딩 롤이 위쪽으로 이동하여 판재에 접촉하고 벤딩하는 동안 수직으로 마주 보는 두 롤 사이에 평평한 판재를 끼웁니다. 이러한 기계는 종종 구형으로 설계되어 있으며, 일반적으로 양쪽 끝을 미리 벤딩하기 위해 판재를 제거했다가 다시 삽입해야 합니다. 비용 효율적이지만, 최신 장비에 비해 생산 현장에서는 노동 집약적인 경향이 있습니다.
4롤 플레이트 롤링 머신의 작동 원리
그림 (c)는 3롤 판 압연기로, 기본적으로 비대칭 XNUMX롤 판 압연기와 유사하지만, 한쪽 측면 롤러 XNUMX이 추가되어 비대칭 XNUMX롤 압연기에서 판재를 뒤집고 굽히는 번거로움을 덜어줍니다.
4롤 벤딩 머신은 탑 롤, 핀칭 롤, 그리고 두 개의 사이드 롤을 갖추고 있어 탁월한 속도와 정확도로 벤딩 작업을 수행할 수 있습니다. 이 플레이트 롤링 머신은 뛰어난 효율성으로 정평이 나 있습니다.
평평한 금속판은 기계 내부, 일반적으로 한쪽 면에 위치하며 같은 면에 사전 굽힘 가공이 진행됩니다. 측면 롤은 굽힘 작업을 수행하는 반면, 핀칭 롤은 판을 제자리에 단단히 고정합니다. 판이 상단 롤과 하단 롤 사이에 단단히 고정되면 측면 롤이 수직으로 이동하여 굽힘을 시작합니다. 하단 롤이 상단 롤과 안정적으로 접촉하기 위해 상승하면, 측면 롤이 올라가 정밀한 사전 굽힘을 수행하여 판 가장자리의 평평한 부분을 최소화합니다.
4롤러 플레이트 롤링 머신은 플레이트를 양쪽에서 공급할 수 있습니다. 한쪽에서만 공급하는 경우, 이 머신을 벽에 설치하여 바닥 공간 활용을 최적화할 수 있습니다.
측면 롤은 하단 롤의 오른쪽과 왼쪽에 위치하며, 각각 자체 축을 중심으로 작동합니다. 이러한 독립적인 축 구성은 완벽한 굽힘 가공을 가능하게 합니다. 또한, 공급 지점 반대편에 위치한 후면 롤은 백게이지 역할을 하여 작업자의 도움 없이도 플레이트 정렬을 보장합니다.
상단 및 하단 롤의 안정적인 클램핑은 사전 굽힘 및 압연 공정 모두에서 미끄러짐 없이 플레이트 직각도를 유지합니다. 4롤 초기 핀치 머신과 달리, XNUMX롤 벤딩 머신은 사전 굽힘 후 작업자가 플레이트를 다시 꺼내고 뒤집고 직각을 맞출 필요가 없어 더욱 효율적인 작업이 가능합니다. 또한, 소재가 기계 내부에 남아 있기 때문에 사전 굽힘 직후 실린더를 원하는 직경으로 압연할 수 있습니다.
후면 모서리 굽힘은 실린더 롤링 후 발생하여 한 방향의 단일 패스 작업이 가능합니다. 콘 롤링 작업의 경우, 측면 롤을 기울여 콘 각도를 설정하고, 하단 롤도 기울여 콘의 주요 끝부분을 고정하고 구동할 수 있습니다.
4롤러 플레이트 벤더는 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 기계를 통과하는 금속의 특정 영역을 정밀하게 구부려 직사각형, 타원형, 정사각형 모양의 결과물을 만들 수 있습니다.
원뿔 굽힘
콘 벤딩은 판재 압연의 특수한 적용 분야로, 금속판을 원뿔 형태로 가공하는 작업입니다. 이를 위해서는 벤딩 전에 금속판을 정확한 치수로 절단해야 합니다. 일반적으로 원하는 원뿔 모양을 만들기 위해 적절한 내경과 외경을 가진 평평한 금속판을 준비합니다.
굽힘 공정에서 블랭크는 한쪽 면이 콘 롤링 부착물에 맞춰 플레이트 롤러에 공급됩니다. 블랭크의 안쪽 반경은 바깥쪽 반경보다 더 느린 속도로 롤러를 통과합니다. 이 세심한 공정은 정밀성과 정확성을 요구하며, 이로 인해 콘 제작에 많은 시간이 소요됩니다.
3롤 및 4롤 판재 압연기 모두 콘 벤딩에 사용할 수 있습니다. 이러한 압연기는 성형 롤을 정방향으로 기울일 수 있으며, 더 작은 직경의 속도를 조절하고 감속하기 위해 경화된 콘트라스트 다이를 장착해야 합니다.
작은 직경을 가이드하고 롤을 기울이는 것은 콘을 성공적으로 압연하는 데 필수적인 단계입니다. 이 과정은 압연 작업에 있어 이례적인 상황을 야기합니다. 그러나 세 개의 롤이 모두 구동되는 3롤 더블 핀치 기계에서는 콘트라스트 다이가 작은 직경의 회전을 효과적으로 지연시키는 동시에 큰 직경을 더 빠른 속도로 이동시키는 것이 어려워집니다.
반면, 경사 성형 롤과 경화된 콘트라스트 다이를 갖춘 4롤 기계는 콘 압연에 더 적합합니다. 경사 성형 롤과 콘트라스트 다이가 제공하는 추가적인 제어 기능은 콘 벤딩 공정의 정밀도와 효율성을 향상시켜 3롤 기계에 비해 우수한 콘 제작 품질을 제공합니다.
곡률 반경
판재 압연기는 일반적으로 삼각형 형태로 배열된 세 개의 평행한 강철 롤러로 구성됩니다. 판재가 상부 롤러와 하부 롤러 사이를 통과하면서 변형을 겪게 되는데, 이때 곡률 반경이라는 곡률이 발생합니다. 이 반경은 세 롤러의 상대적인 위치에 따라 달라집니다.
판재 압연에서 곡률 반경은 금속판을 원통형이나 원뿔형으로 구부릴 때 형성되는 곡선을 의미합니다. 곡률 반경은 곡선의 중심에서 압연된 판재의 바깥쪽 가장자리까지의 거리를 나타냅니다. 곡률 반경은 판 두께, 폭, 롤러 직경, 그리고 굽힘 가공 방식과 같은 요인의 영향을 받습니다. 곡률 반경이 작을수록 굽힘이 더 날카로워지고, 곡률 반경이 클수록 굽힘이 더 완만해집니다.
원하는 반경을 얻으려면 롤 위치, 압력, 이송 속도 조절을 포함하여 굽힘 공정을 정밀하게 제어해야 합니다. 최신 압연기는 다양한 요구에 맞춰 다양한 반경을 수용할 수 있도록 형상이나 롤 위치를 조정할 수 있는 경우가 많습니다.
굽힘 공정의 변형 분석
압연변형의 특성에 따라 판 압연 공정 탄성 변형, 탄소성 변형, 순수 소성 변형 단계로 나눌 수 있습니다.
배럴 블랭크 굽힘 초기 단계에서는 외부 굽힘 모멘트가 크지 않고, 내부 응력 값이 재료의 항복 한계 σs보다 작으며, 블랭크 내부에는 탄성 변형만 발생하는데, 이를 탄성 변형 단계라고 합니다. 외부 굽힘 모멘트 값이 계속 증가하면 내부 응력이 항복 한계를 초과하고, 블랭크 변형 영역의 변형은 탄성 변형에서 탄소성 변형, 그리고 순수 소성 변형으로 전환됩니다.
변형 분석
위 그림에서 볼 수 있듯이, 블랭크 단면의 상부 응력은 외측 인장 응력에서 내측 적층 응력으로 전이하며, 중간에 접선 응력이 2인 금속층이 있어야 하며, 이를 응력 중립층이라고 하고, 그 곡률 반경은 ρσ로 표시됩니다. 마찬가지로 변형률 분포는 외측 층의 인장 변형률에서 내측 층의 압축 변형률로 전이하며, 그 사이에 변형률이 XNUMX인 금속층이 있어야 합니다. 즉, 코일이 변형될 때 두께가 변하지 않는 것을 변형 중립층이라고 하고, 그 곡률 반경은 ρε로 표시됩니다. 이는 원형 블랭크의 펼쳐진 크기를 정확하게 계산하는 기준이 됩니다. 변형이 작을 때 ρσ=ρε=r+t/XNUMX, 즉 응력 중립층과 변형 중립층이 겹치고, 블랭크 두께의 중간에서 변형이 클 때 응력 중립층과 변형 중립층이 서로 반대쪽에 위치합니다. 코일판 생산 시 응력중립층의 변위가 변형중립층의 변위보다 큰 경우, 즉 ρε>ρσ인 경우, 다음의 경험식을 이용하여 변형중립층의 위치를 결정할 수 있다.
ρε=r+xt (7-1)
공식에서: ρε——변형 중성층의 곡률 반경, mm; r——복합 원 반경, mm; x——변형 정도와 관련된 계수, x=0.33으로 가정; t——재료 두께, mm.
