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플레이트 압연기: 종합 가이드

산업에서 금속판을 정밀한 원통과 원호로 성형하는 방법은 무엇일까요? 판재 압연기가 해답입니다. 이 다목적 기계는 평평한 금속판을 다양한 곡선 형태로 변형하여 조선, 항공우주 등의 제조에 필수적인 역할을 합니다. 이 가이드에서는 판재 압연기의 유형, 공정 및 응용 분야에 대해 자세히 살펴보면서 효율성과 적응성을 강조합니다. 끝으로 이러한 기계가 어떻게 생산 능력을 향상시키고 금속 제조에서 고품질 표준을 유지하는지 이해하게 될 것입니다.

마지막으로 업데이트되었습니다:
6월 28, 2024
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목차

I. 판재 압연 공정 원리 및 특성

금속판을 단일 또는 다중 곡률의 원통형 또는 호 모양으로 구부리는 작업은 일반적으로 누르거나 굴려서 할 수 있습니다.

프레스 절곡은 주로 금형을 사용하여 유압 프레스 또는 절곡 프레스에서 이루어지며 주로 측면 소성 절곡에 의존하며 절곡 공정은 비 연속적인 점별 또는 세그먼트 절곡이며 압연은 작업 롤의 상대 위치와 회전 운동을 변경하여 판 압연기에서 수행되어 판이 3 점 연속 절곡을 겪고 자유 상태에서 소성 변형을 일으킵니다.

프레스 벤딩에 비해 롤링은 다음과 같은 특징이 있습니다:

굽힘 공정은 일정한 인장력으로 연속적인 탄성 플라스틱 굽힘으로 스프링백이 적어 정확한 성형, 높은 굽힘 품질 및 높은 작업 효율을 제공합니다.

금형이 필요 없고 사용 비용이 저렴합니다.

압연에 필요한 힘은 프레스 성형에 필요한 힘보다 작은 경우가 많으므로 판재 압연기의 비용이 유압 프레스보다 저렴합니다.

배치 보조 장치가 장착되어 원뿔형 부품을 롤링할 수 있으며 파이프 및 프로파일의 굽힘 및 롤링을 실현할 수 있습니다.

따라서 판재 압연기는 보일러, 조선, 석유, 화학, 수력 공학, 금속 구조물 및 기타 기계 제조와 같은 산업에서 널리 사용됩니다. 금속 판을 구부리고 압연하는 것은 플레이트 압연기 는 세 개의 점으로 원을 형성하는 원리를 기반으로 작업 롤의 상대적 위치 변화와 회전 운동을 사용하여 판의 연속 탄성 플라스틱 굽힘을 생성하여 미리 정해진 모양의 공작물을 얻습니다.

플레이트가 상부 롤과 하부 롤 사이에 공급되고 상부 또는 하부 롤이 강하게 움직여 플레이트의 소성 변형 및 구부러짐이 발생합니다. 구동 작업 롤이 회전하면 작업 롤 표면과 구부러진 플레이트 사이의 마찰력으로 인해 플레이트가 세로 방향을 따라 구부러집니다. 플레이트는 연속적으로 동일한 곡률의 소성 굽힘 변형을 얻습니다. 플레이트의 원리 롤링 프로세스 는 그림 5-6-1에 나와 있습니다.

그림 1 판재 압연 공정의 원리
그림 1 판재 압연 공정의 원리

작업 롤의 상대적 위치를 조정하여 다양한 굽힘 반경을 얻을 수 있습니다. 그러나 상부 롤의 중심이 위치 1에서 7 사이를 임의로 이동하는 경우와 같이 특정 작업 롤의 변위에 의해 형성된 엔벨로프 라인이 드럼의 내부 또는 외부 표면과 일치하는 경우 실린더의 곡률은 변경되지 않습니다.

상부 및 하부 롤의 축선과 실린더의 중심선이 같은 평면에 있을 때, 즉 상부 롤이 지점 C1 또는 C7에 고정된 경우에만 실린더의 왼쪽 또는 오른쪽 끝이 잘 구부러질 수 있다는 점에 유의할 필요가 있습니다.

매번 작업 롤을 통과하는 플레이트의 최대 굽힘 변형은 맞물림 힘에 의해 제한됩니다. 따라서 상대적으로 작은 공작물의 경우 굽힘 반경 (굽힘 반경과 판 두께의 비율, 즉 R/t)에 따라 작업 롤의 상대적 위치를 여러 번 조정하여 필요한 압연 공작물을 얻을 때까지 판이 롤 축을 여러 번 통과하도록 하여 매번 굽힘 정도를 증가시켜야 합니다.

실제로 최소 굽힘 반경은 상부 롤의 직경과 스프링백의 양뿐만 아니라 롤 샤프트의 강성, 기계의 출력 및 금속 냉간 가공 경화의 한계에 의해서도 제한됩니다. 상대 두께(굽힘 반경 t/2R의 2배에 대한 판 두께의 비율)가 3%보다 큰 강판의 경우 일반적으로 열간 압연 또는 열간 압연이 채택됩니다.

II. 판재 압연기의 종류, 형태 및 기본 매개변수

1. 판재 압연기의 종류

일반적으로 플레이트 압연기라고 하는 것은 주요 작업 부품이 서로 평행한 롤러로 구성된 롤러 플레이트 압연기를 말합니다.

  • 롤러의 개수에 따라 2롤러, 3롤러, 4롤러, 멀티롤러로 나눌 수 있습니다;
  • 롤러의 배열에 따라 대칭형과 비대칭형으로 나눌 수 있습니다;
  • 롤러 축의 위치에 따라 수평과 수직으로 나눌 수 있습니다;
  • 롤러 조정 방식에 따라 상단 조정과 하단 조정으로 나눌 수 있습니다;
  • 전송 방식에 따라 기계식과 유압식으로 나뉩니다;
  • 상부 롤러에 서포트 롤러와 크로스빔이 있는지 여부에 따라 개방형과 폐쇄형(마린형)으로 구분할 수 있습니다;
  • 기능에 따라 일반형과 다목적형으로 나눌 수 있습니다;
  • 압연 방식에 따라 냉간 압연, 열간 압연, 온간 압연으로 나눌 수 있습니다;
  • 제어 방식에 따라 강력한 전기 제어, NC 제어, CNC 제어로 나눌 수 있습니다.

2. 판재 압연기의 종류

플레이트 압연기는 그림 2와 같이 작업 롤의 수, 배열 및 위치 조정 방법에 따라 여러 유형으로 분류됩니다.

그림 2 판재 압연기의 종류
그림 2 판재 압연기의 종류

a) 대칭 3롤 플레이트 압연기
b) 비대칭 3롤 플레이트 압연기
c) 수직 하향 조정 3롤 플레이트 압연기
d) 경사 하향 조정 3롤 플레이트 압연기
e) 아크 하향 조정 3롤 플레이트 압연기
f) 수평 하부 조정 3롤러 플레이트 벤딩 머신
g) 상부 롤 크로스 무브먼트 3롤 플레이트 압연기
h) 경사 하향 조정 4롤 플레이트 압연기
i) 아크 다운 스타일 4롤 플레이트 벤딩 머신
j) 2롤 플레이트 벤딩 머신

(1) 대칭형 상향 조정 3롤러 플레이트 벤딩 머신

대칭형 상향 조정 3-롤러 플레이트 벤딩 머신의 3개의 작업 롤러는 "品" 모양으로 대칭적으로 배열되어 있습니다(그림 2a 참조). 상단 롤러는 다양한 굽힘 반경 요구 사항을 수용하기 위해 위아래로 움직일 수 있으며 플레이트에 굽힘 압력을 가할 수 있습니다. 하단 롤러는 같은 방향으로 회전하여 플레이트를 공급합니다.

판을 구부릴 때 두 개의 하단 롤러의 중심이 고정되므로 판의 양쪽 끝에 두 개의 하단 롤러 중심 사이의 거리의 절반에 해당하는 직선 모서리가 남게 됩니다. 원통형 부품은 압연하기 전에 특수 장비와 금형을 사용하여 플레이트 끝을 미리 구부려야 합니다.

(2) 비대칭 하향 조정 3롤러 플레이트 벤딩 머신

비대칭 하향 조정 3 롤러 플레이트 벤딩 머신은 작업 롤러의 비대칭 배열이 특징입니다 (그림 2b 참조). 상부 및 하부 작업 롤러의 축에 의해 형성된 수직면은 상대적으로 작은 오프셋 거리를 가지며 하부 작업 롤러는 수직으로 이동할 수있는 반면 측면 작업 롤러는 수직으로 기울여 이동할 수 있습니다.

작동 중에 상부 및 하부 롤러의 클램핑 지점 전후의 플레이트 끝은 매우 짧고 나머지 직선 모서리는 일반적으로 공칭 플레이트 두께의 두 배에 불과하여 사전 굽힘 효과가 좋습니다. 그러나 미리 구부러진 플레이트의 다른 쪽 끝을 돌려야 합니다.

(3) 하향 조정 3롤러 플레이트 벤딩 머신

하향 조절형은 비대칭 하향 조절형을 수정 및 발전시킨 것입니다. 하부 롤러의 조정 방식에 따라 수직 하향 조정, 경사 하향 조정, 단독 선 하향 조정, 수평 하향 조정의 네 가지 유형이 있습니다 (그림 2c, 2d, 2e, 2f 참조).

1) 수직 하향 조정 및 경사 하향 조정은 유사한 유형의 플레이트 벤딩 머신입니다. 상단 롤러는 회전하도록 고정되어 있으며 두 하단 롤러의 동작 궤적 만 다르며 하나는 수직으로 이동하고 다른 하나는 경사 방식으로 이동합니다. 두 개의 하부 롤러와 상부 롤러의 상대적 위치를 조정하여 공작물을 한 번 로딩 및 언로딩하여 전면 및 후면 플레이트 끝의 굽힘 및 사전 굽힘을 완료 할 수 있습니다.

2) 아크 다운 조정은 수직 다운 조정과 경사 다운 조정을 통합 한 새로운 구조입니다. 상단 롤러는 회전하도록 고정되고 두 개의 하단 롤러는 구동 롤러이며 고정 축을 중심으로 호를 그리며 움직여 플레이트 굽힘 력을 합리적으로 만듭니다. 공작물을 한 번 로딩 및 언로딩하여 전면 및 후면 플레이트 끝의 굽힘 및 사전 굽힘을 완료 할 수 있습니다.

3) 수평 하향 조정의 상단 롤러는 위아래로 움직일 수 있고, 두 개의 하단 롤러는 개별적으로 또는 동시에 수평으로 움직일 수 있으며, 세 개의 작업 롤러는 모두 구동 롤러이거나 두 개의 하단 롤러는 구동 롤러입니다.

압연 과정에서 두 개의 하부 롤러가 수평으로 이동하고 각 하부 롤러가 하부 롤러와 측면 롤러의 기능을 교대로 수행하여 비대칭 3 롤러 플레이트 벤딩 머신을 연속적으로 형성하므로 전면 및 후면 플레이트 끝의 사전 굽힘 작업을 완료하려면 공작물의 로딩 및 언 로딩이 한 번만 필요합니다. 중형 및 소형 판재 압연기뿐만 아니라 대형 판재 압연기에도 적합합니다.

4) 상부 롤러 교차 이동식 3 롤러 플레이트 압연기. 상부 롤러 교차 이동식 3 롤러 플레이트 압연기의 상부 롤러는 수직으로 위아래로 움직일 수 있으며 수평으로도 움직일 수 있습니다.

(그림 2g 참조). 사전 굽힘은 상부 롤러를 수평으로 움직여 상부 롤러를 하부 롤러에 비해 비대칭으로 배열함으로써 이루어집니다. 이 기계는 작동 시 상부 롤러만 조정하면 되므로 비교적 간단합니다. 주로 중형 및 소형 판재 압연기에 사용됩니다.

5) 4 롤러 플레이트 압연기. 4 롤러 플레이트 압연기는 일반적으로 상부 롤러를 주 구동으로 사용하지만 상부 및 하부 롤러를 모두 주 구동으로 사용하거나 4 개의 롤러를 모두 주 구동으로 사용하며 상부 롤러는 회전을 위해 고정되고 하부 롤러는 수직으로 위아래로 움직일 수 있습니다. 사이드 롤러의 리프팅 궤적에 따라 4 롤러 플레이트 압연기의 주요 형태는 경사 하향 조정과 아크 하향 조정의 두 가지 유형입니다 (그림 2h, 2i 참조). 두 개의 측면 롤러 중 하나를 각각 조정하면 비대칭 하향 조정 3 롤러 플레이트 압연기가 형성됩니다. 두꺼운 판재를 압연할 때 작업 롤러는 대칭 배열로 작동할 수도 있습니다. 따라서 대칭 및 비대칭 하향 조정 3 롤러 플레이트 압연기의 조합으로 간주 할 수 있습니다.

4 롤러 플레이트 압연기는 플레이트 재료를 대략적으로 수평을 맞출 수 있습니다. 동시에 틸팅을 통해 두 사이드 롤러의 위치를 조정하면 원뿔형 실린더를 쉽게 롤링 할 수 있습니다. 또한 사이드 롤러는 재료를 공급하는 역할도 할 수 있습니다. 원형 판을 미리 구부리고 압연 할 때 한 번 성형하기 위해 헤드를 돌릴 필요가 없으며 미리 구부러진 판의 나머지 직선 가장자리가 작으며 상부 및 하부 롤러가 강판을 고정하여 미끄러짐을 방지하고 타원형 공작물의 성형 굽힘 및 굽힘을 용이하게하며 수치 제어가 용이합니다.

6) 2 롤러 플레이트 압연기. 2 롤러 플레이트 압연기는 강성 롤러가있는 탄성 롤러에서 오목한 변형으로 반경 방향으로 눌러 금속판을 구부린 다음 두 롤러가 구르면서 플레이트의 굽힘을 달성합니다 (그림 2j 참조).

장점은 높은 압연 정밀도, 고효율, 플레이트 끝을 미리 구부릴 수 있고 다양한 재료를 압연 할 수 있으며 펀칭, 맞대기 용접, 엠보싱 된 플레이트는 물론 다양한 유형의 강철, 다층 강판, 주름진 강철, 금속 와이어 메쉬 등을 구부릴 수 있다는 것입니다. 단점은 직경이 다른 판재를 압연할 때 일반적으로 해당 상부 롤러 또는 롤러 슬리브를 교체해야 하며, 일반적으로 6~10mm 미만의 얇은 판재만 압연할 수 있다는 것입니다.

7) 폐쇄형(선박용) 3롤러 판 압연기. 조선 및 항공 우주 산업에서는 폐쇄형(선박용) 후판 압연기가 일반적으로 사용되며, 후판 압연 폭이 일반적으로 8~16m 또는 20m 이상에 달하므로 상부 롤러와 하부 롤러에는 덤핑 배출 메커니즘이 없는 폐쇄형 구조의 지지 롤러와 빔이 있는 경우가 많기 때문에 상부 롤러는 덤핑 배출 메커니즘이 없는 경우가 많습니다.

다양한 곡률의 아크 형상 및 일정 범위의 원추형 공작물을 압연 할 수 있으며 두 개 이상의 아크 조각을 서로 접합하여 전체 원형 공작물의 압연이 가능합니다. 현재 폐쇄 판 압연기의 주요 유형에는 대칭 상향 조정 형, 수평 하향 조정 형, 상부 롤러 교차 이동 형 등이 있습니다.

대칭 상향 조정 롤러 배열 및 특성은 대칭 상향 조정 3 롤러 플레이트 압연기의 롤러 배열 및 특성과 동일합니다. 곡률 반경이 작은 공작물을 압연할 때는 플레이트 끝을 미리 구부려야 하지만 구조가 간단하고 비용이 저렴합니다. 수평 하향 조정 유형은 한 번의 이송으로 플레이트 끝의 아크 및 원추형 굽힘 및 사전 굽힘을 달성 할 수 있습니다. 구조 강성이 우수하고 조작이 간단하며 유지 보수가 편리하고 작업 정확도가 높습니다.

폐쇄 (해양) 상부 롤러 교차 이동 유형은 폐쇄 판 압연기에 상부 롤러 교차 이동 3 롤러 판 압연기 구조를 적용하여 한 번의 공급으로 판 끝의 아크 및 원뿔 굽힘 및 사전 굽힘을 달성 할 수 있습니다. 플레이트의 사전 굽힘을 달성하려면 상부 작업 롤러와지지 롤러, 상부 크로스 빔, 좌우 프레임 등이 전체적으로 함께 움직여야하므로 무게 중심이 높고 구조적 강성이 상대적으로 떨어집니다.

8) 수직 판 압연기. 수직 판 압연기의 롤러 축은 수평면에 수직이며 롤러 수에 따라 주로 수직 3 롤러 및 4 롤러 판 압연기가 있습니다.

장점은 다음과 같습니다:

강판은 수직 상태로 구부러지고 자체 무게는 정확도에 거의 영향을 미치지 않아 벽이 얇은 대구경 및 좁고 긴 공작물의 압연에 유리합니다. 압연 중 녹과 철 파일링은 강판과 롤러 사이에 굴러 들어 가지 않아 홈을 형성하여 판 표면을 효과적으로 보호합니다. 작은 면적을 차지하고 압연 제품을 제거 할 때 많은 공간을 차지할 필요가 없으며 압연 후 전기 슬래그 용접으로 직접 제자리에서 용접할 수 있습니다.

단점은 다음과 같습니다:

공작물을 제거하려면 작업장 높이를 높여야하며 강판 하부와 지지면 사이의 마찰로 인해 원뿔 모양을 형성하기 쉽습니다. 위의 형태 외에도 최근에는 탱크 트럭용 특수 플레이트 압연기와 다점 연성 성형 플레이트 압연기도 있습니다.

전자는 초광폭 박판(판 두께 대 폭의 비율이 매우 작음) 다중 곡률 탱크 트럭 원통형 부품의 압연에 적합하며, 상부 롤러 지지 롤러와 크로스빔이있는 새로운 유형의 대칭 또는 수평 하향 조정 3 롤러 플레이트 압연 기계, 세 롤러 모두 팁 배출 메커니즘이있는 주 드라이브이며 폭 8-12m의 폐쇄 원통형 부품을 압연 할 수 있으며 후자는 다점 유연 성형 기술과 기존 플레이트 압연 성형 기술을 결합하여 플레이트의 3 차원 곡면 유연 성형을위한 유연한 플레이트 압연 장비를 달성합니다.

3. 플레이트 압연기의 기본 매개변수

(1) JB/T8797-1998 "중소형 3롤 판 압연기의 종류 및 기본 매개 변수"의 기본 매개 변수는 표 1에 나와 있습니다.

표 1 대칭 상향 조정 3롤 플레이트 압연기(JB/T8797-1998)의 기본 파라미터

기술 사양최대 플레이트 두께/mm최대 플레이트 폭/mm최대 크기/mm에서 최소 맨드릴 직경플레이트 수율 한계/MPa상부 롤러 직경/mm하부 롤러 직경/mm하부 롤러의 중심 간 거리/mm플레이트 압연 속도/(m/min)메인 드라이브 모터 출력/kW
20×20002020007002452802203605.515
16×2500162500
12×3200123200
25×2000252000850340280440530
20×2500202500
16×3200163200
30×25003025001100440360580437
40×32004032001500550420700445
50×32005032001800580470725355
70×32007032002000760620900375
100×35001003500250080068010003110
120×35001203500300090072012003180
140×30001403000350095076013503220

(2) 아크 다운 3롤 플레이트 벤딩 머신의 기술 파라미터는 표 2를 참조하세요.

표 2 언더 조정 3-롤러 플레이트 벤딩 머신의 기술 파라미터(JB/ T 10924-2010)

기술 사양6×200012×250020×250030×250050×320060×320070×3200
최대 플레이트 두께 / mm롤링6122030506070
사전 굽힘381620405060
최대 플레이트 너비 / mm2000250025002500320032003200
최대 사양에서 최소 롤러 직경 / mm5506508001200460020002000
판 수율 한계 / MPa245
상부 롤러 직경. / mm220280330460640680720
하부 롤러 직경. / mm220280330460590630670
롤 속도/(m/min)5554333
메인 드라이브 모터 출력/kW5.51518.522555575

(3) 수평 하향 조정 가능한 3롤 벤딩 머신의 기술 파라미터는 표 3에 나와 있습니다.

표 3 수평 하향 조절식 3롤 벤딩 머신의 기술 파라미터(JB/ T 11195-2011)

기술 사양최대 플레이트 두께/mm최대 플레이트 폭/mm최소 롤 직경(최대 사양/mm 기준)플레이트 수율 한계/ MPa상부 롤 직경./mm하부 롤러 직경./mm플레이트 압연 속도/(m/min)메인 드라이브 모터 출력/kW
롤링사전 굽힘
80×32008070320020002457804803112
100×320010090320020008604803155
120×3200120100320025009505003210
140×400014013040003000110060034×30
160×350016014035003000120060034×55
200×3500200180350030001300105034×55
250×300025023030003000132080034×55
300×320030025032004500140085034×55
350×350035033035005000150012003.54×90

(4) 상부 롤러 교차 이동 3 롤러 플레이트 압연기의 기술 파라미터는 표 4에 나와 있습니다.

표 4 상부 롤러 교차 이동 3롤러 플레이트 압연기의 기술 파라미터(JB/T 10292-2010)

기술 사양32×400040×400060×4000100×4000110×4000120×4000
최대 플레이트 두께/mm롤링324060100110120
사전 굽힘2835558590100
최대 플레이트 폭/mm400040004000400040004000
플레이트 수율 한계/ MPa245
상부 롤러 압력/kN430054009300160002000024000
상부 롤러 직경/mm5806307809409801030
하부 롤러 직경/mm290340440560580630
플레이트 압연 속도/(m/min)4.54.543.53.53
메인 드라이브 모터 출력/kW55557590110150

(5) 4롤 플레이트 벤딩 머신의 기술 파라미터는 표 5를 참조하세요.

표 5 4롤 플레이트 벤딩 머신의 기술 파라미터(JB/T 8778-1998)

기술 사양최대 플레이트 폭/mm최대 플레이트 두께/mm최대 프리벤딩 플레이트 두께/mm최대 사양에서 최소 사양

롤러 직경/mm
플레이트 수율 한계/MPa상부 롤러 직경./mm플레이트 압연 속도/(m/min)모터 출력/kW
30×32003200302511002455604.537
40×32003200403212002456604.545
50×32003200504012002456804.555
60×3200320060501500245700455
70×32003200706020002457203.575
80×32003200807025002458003.590
100×320032001008530002459303.5100
120×3200320012010030002459503150
160×40004000160140400024512603350

(6) 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신 기술 파라미터는 표 6을 참조하십시오.

표 6 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신 파라미터(JB/ T 10927-2010)

기술 사양20×800025×900020×1000020×1200030×1350032×1600035×21000
최대 플레이트 폭/mm800090001000012000135001600021000
최대 플레이트 두께/mm20252020323235
최대 프리벤딩 플레이트 두께/mm3032
최대 사양에서 최소 실린더 반경/mm500400500600600750750
플레이트 수율 한계/MPa245245245245350355355
상부 롤러 직경/mm360380420420480500520
하부 롤러 직경/mm300320350350400420420
상부 롤러의 최대 다운포스/kN2800450033003800130001800021000
플레이트 압연 속도/m/min443333.43
모터 출력/kW45552×222×222×552×752×90

III. 플레이트 압연기의 구조

일반적인 판재 압연기의 구성 요소에는 프레임, 작업 롤러, 메인 드라이브, 팁 메커니즘, 윤활 시스템, 제어 시스템 및 액세서리 등이 있습니다.

프레임과 베이스는 주조 또는 용접 강판으로 만들어지며, 작업 롤러는 고품질의 중탄소강, 합금 구조강 또는 롤강으로 만들어지며 강화 또는 표면 경화 처리됩니다. 작업 롤러의 양쪽 끝 지지대는 자체 윤활 복합 재료 슬라이딩 베어링 또는 롤링 베어링을 사용합니다. 롤링 베어링을 사용하면 마찰 토크를 줄이고 기계의 전체 지지력을 향상시킬 수 있습니다.

기계의 구동 측에는 리프팅 메커니즘이 설치되고, 중형 및 소형 압연기는 종종 수동 팁 메커니즘과 리프팅 메커니즘을 사용하고, 대형 압연기는 종종 유압 구동 리프팅 메커니즘을 사용하고(그림 3 참조), 기계의 토출 측에는 유압 구동 슬라이드 레일식 팁 메커니즘이 설치됩니다(그림 4 참조).

그림 3 유압 구동식 리프팅 메커니즘
그림 3 유압 구동식 리프팅 메커니즘
그림 4 유압 구동식 팁 메커니즘
그림 4 유압 구동식 팁 메커니즘

그림 5는 디스크 스프링 밸런스 메커니즘을 보여줍니다. 구동 측의 리프팅 메커니즘과 토출 측의 베어링 팁 메커니즘은 롤 성형된 원통형 공작물을 언로드하는 데 사용됩니다. 팁 메커니즘은 베어링 본체를 85°~90° 기울일 수 있고, 리프팅 메커니즘은 상부 작업 롤러를 1°~3° 들어 올릴 수 있습니다.

그림 5 디스크 스프링 밸런싱 메커니즘
그림 5 디스크 스프링 밸런싱 메커니즘

1-어퍼 롤러
2-하부 롤러
3프레임
4-베어링 하우징
5-타이 로드
6-지원
7 디스크 스프링
8-조정 너트
9-머신 베이스

더 넓은 판재를 압연하는 기계의 경우 압연 공작물의 정밀도를 높이고 최소 롤 직경의 범위를 확장하기 위해 설계에서 상부 롤의 최대 힘의 약 70%에서 상부 롤 처짐에 대한 균일 한 하중 보상을 미리 설정하여 롤 바디를 배럴 모양으로 만들고 (그림 6 참조) 일부 플레이트 압연기는 또한 상부 롤의 양 끝에 역압 장치를 추가하여 특정 역 처짐을 미리 생성하여 작업 하중에 따른 처짐을 보정합니다. 크고 넓은 판재 압연기에는 작업 롤의 강성을 높이기 위해 하부 롤용 지지 롤 세트가 하나 이상 있을 수 있습니다.

그림 6 상부 롤 리프팅 메커니즘
그림 6 상부 롤 리프팅 메커니즘

1-틸팅 베어링 하우징
2-어퍼 롤
3-베이스 및 메인 유압 실린더
4-우측 베어링 하우징

이송 중에 공작물의 제너레이터를 작업 롤의 축과 평행하게 만들기 위해 하부 롤의 몸체에 센터링 홈을 열거나 재료 정렬 장치를 추가할 수 있습니다.

원추형 공작물 압연용 액세서리는 상부 롤 끝의 틸팅 측면 또는 프레임에 설치할 수 있습니다. 원뿔형 공작물의 개발은 섹터이므로 작은 끝을 마찰 블록 또는 마찰 휠에 단단히 눌러 속도를 줄이고 큰 끝에서 빠른 라인 속도를 실현하고 작은 끝에서 느리게하여 원뿔을 형성하여 롤링을 수행 할 수 있습니다.

열간 압연 및 온간 압연은 판 압연기의 작업 용량을 확장 할 수 있습니다. 열간 및 온간 압연에 대한 요구 사항이있는 경우 작업 롤 재료는 일반적으로 열간 압연 작업 롤에 사용되는 강철이어야하며 내열성이 좋은 베어링, 충분한 고온 부하 용량, 더 큰 간격을 선택해야하며 베어링 및 기타 구성 요소에 대한 단열 조치를 취해야하며 밀봉 부품은 내열성이 좋아야하며 그리스 선택이 합리적이어야합니다.

강판의 열간 압연 온도 범위는 일반적으로 850~1050℃이며 적색 취성 온도는 피해야 하며, 온간 압연 온도 범위는 일반적으로 400~600℃이며 청색 취성 온도는 재결정 온도 이하로 피해야 합니다.

현재 판 압연기의 제어 방법에는 주로 강력한 전기 제어, NC 제어 및 CNC 제어가 포함됩니다. 강력한 전기 제어의 경우 롤러의 리프팅 및 이동은 일반적으로 기계식 변속기를 사용하고 작동은 수동입니다. NC 제어의 경우 롤러의 리프팅 및 이동은 일반적으로 유압 변속기를 사용하며 변위는 고정밀 센서로 측정되고 PLC로 제어되며 자동으로 수평을 맞추고 화면에 표시되며 수평 및 위치 정확도는 ± 0.2mm이며 간단한 데이터 저장 및 편집 기능을 사용할 수 있습니다.

CNC 제어의 경우 롤러의 리프팅과 이동은 유압 장치로 구동되며, 변위는 고정밀 센서로 측정되고 PLC 및 산업용 컴퓨터로 제어되며 컬러 모니터 또는 터치스크린에 표시됩니다.

키보드 또는 터치스크린에서 판 두께, 판 폭, 드럼 직경, 항복 한계, 보정 계수(항복 한계 관련 등) 등의 파라미터를 입력하면 컴퓨터가 자동으로 압연 횟수, 각 롤러의 리프팅 양, 변위, 각 리프트의 이론적 성형 반경, 각 롤러의 부하를 계산하고 최적화할 수 있습니다.

사전 구부리는 동안 이론적으로 남은 최소 직선 모서리 값을 출력하고 화면 프롬프트에서 사전 구부러진 직선 모서리의 구부러진 횟수와 길이를 임의로 선택할 수 있습니다. 콘을 롤링할 때는 상단 롤러의 기울기량을 출력할 수 있습니다. 작업자는 계산된 공정 파라미터를 편집하고 저장할 수 있습니다.

1. 대칭형 상부 조정 3롤 플레이트 압연기

플레이트 압연 중 힘과 강성 요구 사항에 따라 이 유형의 기계에는 더 두꺼운 상단 롤러와 더 얇은 하단 롤러가 있습니다. 더 넓은 판을 압연하는 기계에는 하부 롤러의 강성을 향상시키기 위해 지지 롤러가 장착되어 있습니다. 이 유형의 모델에는 두 개의 하부 롤러가 주 구동 롤러로, 상부 롤러가 패시브 롤러로 사용됩니다. 콘 롤링 장치를 장착하면 원뿔형 부품을 롤링할 수 있습니다. 구조가 간단하고 조작이 편리하기 때문에 널리 사용됩니다.

2. 비대칭 하부 조정 3롤 플레이트 압연기

이 유형의 기계의 경우 상부 롤러와 하부 롤러의 직경은 일반적으로 동일하고 측면 롤러의 직경은 약간 더 얇습니다. 일반적으로 상부 및 하부 작업 롤러가 주 드라이브이고 사이드 롤러는 수동적이며, 하부 롤러와 사이드 롤러가 드라이브이고 상부 롤러가 수동인 기계도 있습니다. 하부 롤러와 측면 롤러의 리프팅을 위해 프레임에 수직 및 경사 슬라이딩 가이드 표면을 설치하여 구조를 더 복잡하게 만듭니다.

3. 하부 조정 3롤 플레이트 압연기

(1) 수평 하부 조정 3롤 플레이트 압연기

그림 7은 창즈 강철 및 철 (그룹) 단조 기계 회사 (창즈 단조 공작 기계 공장)에서 설계 및 제조 한 W11XCNC-300 / 420 × 3200 수평 하향 조정 가능한 3 롤러 플레이트 벤딩 머신을 보여줍니다. 이 기계는 일체형 수평 구조를 가지고 있습니다. 베어링 본체는 좌우 대형 프레임 내부에 설치된 베이스에 장착된 메인 유압 실린더의 피스톤 로드에 연결됩니다.

그림 7 W11XCNC-300/420×3200 수평 하향 조정 가능한 3롤 플레이트 벤딩 머신
그림 7 W11XCNC-300/420×3200 수평 하향 조정 가능한 3롤 플레이트 벤딩 머신

1-틸팅 장치
2-상부 롤러 부분
3-하부 롤러 부분
4-재료 정렬 장치
5-서포트 롤러 부품
6-프레임 부품
7-행성 감속기
8-전기 모터

하단 롤러와 수평으로 움직이는 좌우의 작은 프레임이 일체형 베이스에 설치되어 있습니다. 기계의 한쪽 끝에는 티핑 메커니즘이 장착되어 있고 다른 쪽 끝에는 3개의 작업 롤러를 위한 전송 시스템과 디스크 스프링 밸런스 메커니즘이 장착되어 있어 공작물의 하역을 용이하게 합니다. 상부 롤러의 리프팅(그림 6 참조)과 하부 롤러의 수평 이동(그림 8 참조)은 유압식으로 구동됩니다.

그림 8 하부 롤러의 수평 이동 메커니즘
그림 8 하부 롤러의 수평 이동 메커니즘

a) 두 개의 하부 롤러에 대한 개별 수평 이동 메커니즘
b) 두 개의 하부 롤러의 동시 수평 이동 메커니즘
1-하부 롤러 유압 실린더
2-T자형 가이드 롤러
3-하부 롤러
4-하부 롤러 프레임

하부 롤러의 수평 이동에는 두 가지 형태가 있는데, 하나는 동시 조정 유형(그림 8b 참조)이고 다른 하나는 개별 조정 유형(그림 8a 참조)입니다. 전자는 중심 거리를 조정할 수 있기 때문에 기계의 처리 용량 범위를 확장하고, 후자는 두 하부 롤러가 동일한 프레임에 설치되어 있어 롤링 중에 수평 구성 요소의 힘이 서로 상쇄되어 더 나은 힘 상태를 제공합니다.

이 기계는 상부 롤러와 하부 롤러가 모두 있는 3롤 풀 드라이브입니다. 상부 롤러의 회전 운동은 유성 기어 감속기를 통해 4개의 전기 모터 또는 유압 모터에 의해 구동됩니다. 이 전송 시스템은 강판 용접 박스의 내부와 외부에 설치되며 상부 롤러와 함께 대형 프레임의 안내면을 따라 위아래로 움직입니다(그림 9 참조).

그림 9 상부 롤러 드라이브의 개략도
그림 9 상부 롤러 드라이브의 개략도

1-어퍼 롤러
2-대형 기어
3-소형 기어
4-행성 감속기
5-전기 모터

하부 롤러의 회전 운동은 그림 10과 같이 유성 기어 감속기를 통해 유압 모터에 의해 구동됩니다(소형 모델의 경우 저속 고토크 유압 모터로 직접 구동할 수도 있음). 이 구동 시스템은 하부 롤러 프레임에 설치되며 하부 롤러 이동 메커니즘과 함께 수평으로 움직입니다. 상부 및 하부 롤러 구동 시스템 모두 고속 단계에 제동 장치가 있습니다.

그림 10 하부 롤러 드라이브의 개략도
그림 10 하부 롤러 드라이브의 개략도

1-하부 롤러
2-모터
3-행성 감속기
4-소형 기어
5-대형 기어

3롤 풀 드라이브 압연기는 얇은 판재와 작은 실린더 직경을 압연할 때 쉽게 미끄러지지 않아 기계의 압연 범위가 넓어집니다.

(2) 하향 곡선 3롤 압연기

메인 구동 시스템은 전기 모터 또는 유압 모터로 구동되는 다단 기어를 통해 두 개의 하부 롤러를 회전시키고, 상부 롤러는 체인 변속기로 구동됩니다. 굽힘 과정에서 상부 롤러와 하부 롤러의 선형 속도를 일치시키기 위해 체인 전송 메커니즘에 안전 클러치 장치가 설정되어 있습니다.

판을 미리 구부릴 때 정확한 위치를 잡기 위해 변속기 시스템의 고속 단계에 제동 장치를 설치합니다. 또한 모터 감속기에 의해 3개의 작업 롤러가 각각 독립적으로 구동되는 전송 방식도 채택할 수 있습니다. 3개의 작업 롤러가 모두 구동 롤러이기 때문에 실린더 직경이 작거나 얇은 판을 압연할 때 미끄러짐을 방지할 수 있습니다.

하부 롤러의 아크 리프팅, 틸팅 베어링의 설치 및 틸팅, 자재 취급 장치의 뒤집기 및 리셋은 유압 펌프 스테이션에 의해 구동되고 밸브 그룹을 통해 제어됩니다. 하부 롤러의 아크 리프팅 메커니즘은 그림 11에 나와 있습니다. 유압 실린더의 힘은 터닝 암을 통해 증가하여 동일한 사양의 경사 하향 조정 리프팅 유압 실린더에 비해 부피를 1/4로 줄일 수 있습니다. 기계의 정확성을 보장하기 위해 터닝 암은 충분한 강도와 강성을 가져야 합니다.

그림 11 하부 롤러 아크 리프팅 메커니즘
그림 11 하부 롤러 아크 리프팅 메커니즘

1-유압 실린더
2-중앙 축
3-하부 롤러
4-스위블 암

상부 롤러 밸런싱 메커니즘은 탑 프레싱 방식을 채택하여 틸팅 사이드 베어링 하우징이 떨어진 후에도 상부 롤러가 수평을 유지하도록 합니다. 이 메커니즘은 베어링 부시, 롤링 베어링, 조정 나사, 잠금 나사 등으로 구성됩니다. 원뿔형 공작물을 감는 액세서리는 틸팅 측면의 상부 롤러 끝에 설치됩니다.

4. 4-롤러 플레이트 벤딩 머신

4 롤러 플레이트 벤딩 머신의 상단 롤러는 직경이 더 크고 하단 롤러 직경은 일반적으로 상단 롤러보다 약간 작거나 같으며 측면 롤러는 상단 롤러보다 직경이 더 작습니다. 하부 롤러와 사이드 롤러는 양쪽 끝의 베어링 본체와 유압 실린더를 통해 서로 연결되어 두 개의 프레임에 설치됩니다. 슬라이딩 가이드 홈은 프레임에 설정되어 유압 실린더 또는 기계식 변속기로 구동되어 하부 작업 롤러와 측면 작업 롤러가 가이드 홈에서 일직선으로 이동합니다.

하부 및 측면 롤러 베어링 하우징의 하부는 작업 롤러의 틸팅 및 리프팅을 수용하기 위해 호 모양의 자동 정렬 구조를 채택합니다. 메인 드라이브는 일반적으로 유성 감속기 또는 원통형 기어 감속기와 1단 기어 변속기를 통해 전기 모터 또는 유압 모터로 구동됩니다(그림 12 참조). 유성 감속기를 통해 유압 모터로 구동하는 경우 일반적으로 유성 감속기가 상부 롤러 샤프트 끝에 직접 연결되고 토크 암이 장착 된 구조가 채택됩니다.

그림 12 4롤 플레이트 벤딩 머신
그림 12 4롤 플레이트 벤딩 머신

1-틸팅 장치
2-어퍼 롤러
3-콘 롤링 장치
4-하부 롤러
5면 롤러
6-Base
7-하부 롤러 유압 실린더
8면 롤러 유압 실린더
9-프레임
10-행성 감속기
11-유압 모터

프레임은 강판 용접 부품으로 만들어진 폐쇄형 프레임과 개방형 프레임으로 구성됩니다. 대형 및 중형 4 롤 벤딩 머신에서는 플레이트 끝을 미리 구부릴 때 하단 롤러의 지지력을 높이고 하단 롤러의 처짐 변형을 보정하기 위해 하단 롤러 중간에 지지 롤러 장치를 설정합니다. 지지 롤러는 유압 실린더에 설정되어 있으며 유압 구동으로 지지력 조절이 이루어집니다.

5. 투롤 플레이트 벤딩 머신

그림 13은 2롤 플레이트 벤딩 머신의 작동 원리를 보여줍니다. 굽힘 중에 상부 롤은 회전 펀치 역할을 하고 하부 롤은 이동식 다이 역할을 합니다. 상부 롤이 하부 롤을 누르는 깊이, 즉 탄성 층의 변형량은 형성된 굽힘 반경을 결정하는 주요 공정 매개 변수입니다. 누르는 양이 클수록 굽힘 반경은 작아지지만 누르는 양이 특정 값에 도달하면 굽힘 반경은 더 이상 누르는 양에 영향을받지 않고 안정화되는 경향이 있습니다.

그림 13 투롤 플레이트 벤딩 머신의 작동 원리 개략도
그림 13 투롤 플레이트 벤딩 머신의 작동 원리 개략도

"안정 범위" 내에서 롤에 가해지는 압력의 크기는 롤 직경, 굽힘 모멘트 계산 및 구동력을 결정하는 주요 기준이 됩니다. 탄성 롤의 피복재는 일반적으로 폴리우레탄 폴리머입니다.

6. 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신

기계는 프레임(좌우 프레임, 베이스, 연결 빔 등), 상단 크로스빔, 상단 작업 롤, 상단 지지 롤, 하단 작업 롤, 하단 지지 롤, 상단 롤 리프팅 장치, 윤활, 유압, 전기 및 기타 부품으로 구성됩니다. 일반적으로 두 개의 하부 롤이 구동 롤입니다.

(1) 폐쇄형(해양용) 대칭 조정 3롤 플레이트 벤딩 머신

그림 14는 W11TNC-32×13500 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신의 외부 모습입니다. 이 기계의 두 하부 롤은 양쪽 끝의 감속기를 통해 전기 모터 또는 유압 모터로 구동됩니다. 이 기계는 구조가 간단하고 작동하기 쉬우며 가장 널리 사용됩니다.

그림 14 W11TNC-32 ×13500 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신
그림 14 W11TNC-32 ×13500 폐쇄형(선박용) 3롤 플레이트 벤딩 머신

1-메인 드라이브
2-Rack
3-메인 유압 실린더
4-어퍼 롤러
5-상부 롤러 지원
6-하부 롤러
7-하부 롤러 지원

(2) 폐쇄형(해양용) 수평 하향 조절식 3롤 플레이트 벤딩 머신

폐쇄형(해상용) 수평 하향 조절식 3롤러 플레이트 벤딩 머신은 두 개의 하부 롤러를 독립적으로 조정할 수 있고(중심 거리 조정 가능) 두 개의 하부 롤러를 동시에 수평으로 움직일 수 있는(중심 거리 고정 가능) 두 가지 구조로 구성되어 있습니다.

그림 15는 창즈 강철 및 철 (그룹) 단조 기계 제조 유한 회사 (창즈 단조 기계 공장)에서 개발 한 새로운 구조의 폐쇄 형 수평 하향 조절 식 플레이트 벤딩 머신입니다. (창지 단조 공작 기계 공장), 모델 W11TXNC-22000kN×16000mm. 이 기계는 특정 범위 내에서 아크 또는 원추형 공작물을 굽힘 및 사전 굽힘하기위한 플레이트 벤딩 머신으로 유연하게 사용할 수 있으며 다음과 같이 사용할 수도 있습니다. 브레이크 누르기벤딩 몰드를 사용하여 강판을 구부립니다.

그림 15 W11TXNC-22000kN × 16000mm 폐쇄형(선박용) 수평 하향 조절식 3롤 플레이트 벤딩 머신
그림 15 W11TXNC-22000kN × 16000mm 폐쇄형(선박용) 수평 하향 조절식 3롤 플레이트 벤딩 머신

1-메인 드라이브 시스템
2프레임
3-메인 유압 실린더
4-상부 크로스빔
5-상단 작업 롤
6-어퍼 서포트 롤
7-하부 작업 롤
8-하부 지지대 롤
9-로우 롤 측면 이동 장치
10-하부 크로스빔
11-커넥팅 빔

이 기계에는 조정 가능한 유압식 사전 굽힘 장치가 장착되어있어 유압 실린더를 통해 서로 다른 경사의 쐐기 메커니즘으로지지 롤러를 밀어 상부 및 하부 작업 롤러가 미리 구부러져 상부 및 하부 빔의 변형을 보정합니다. 두 개의 하부 작업 롤러와 해당 지지 롤러의 세로 중심선 위치는 상대적으로 조정할 수 있으며 동일한 작업 롤러와 해당 지지 롤러의 수평 이동은 모터 감속기와 스크류 리프팅 메커니즘을 통해 동기화됩니다.

상부 작업 롤러, 지지 롤러 및 상부 빔의 수직 및 경사 리프팅은 프레임 상부에 설치된 메인 유압 실린더와 프레임 내부에 설치된 두 개의 리턴 유압 실린더에 의해 구동되며, 메인 유압 실린더와 리턴 실린더는 모두 플런저 실린더 구조를 채택합니다. 기계의 두 개의 하단 작업 롤러는 각각 독립 유압 모터와 유성 감속기에 의해 양방향으로 구동되는 구동 롤러입니다.

이 기계는 마이크로컴퓨터로 제어되며, 압연 또는 절곡 시 판 두께, 판 폭, 항복 한계, 최소 롤링 반경 등의 공정 파라미터를 기반으로 상부 롤러 압력, 하부 롤러 수평 위치, 상하 빔의 보정량 등의 파라미터 설정이 가능하며 편집 및 저장 등의 기능을 갖추고 있습니다.

IV. 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치

플레이트 압연 유연 가공 장치는 일반적으로 전면에 플레이트 재료의 전처리가 장착 된 CNC 플레이트 압연기와 후면에 완제품 이송 장비가 장착 된 하나 또는 여러 대의 컴퓨터로 구성된 제어 시스템으로 제어되어 자동 플레이트 압연 가공 장치를 형성합니다. 이 장치는 정보 흐름과 재료 흐름을 CNC 판재 압연기 시스템에 통합하여 소량 배치 처리 자동화를 실현할 수 있으므로 이상적인 고정밀, 고효율 및 고 유연성 제조 시스템입니다.

그림 16과 17은 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치의 레이아웃을 보여줍니다. 이 장치는 주로 플레이트 저장 플랫폼, 로딩 로봇 암 로딩 워크스테이션, 지지 장치 및 언로딩 장치로 구성됩니다. 플레이트 압연 중에 로딩 로봇 암은 플레이트 보관 플랫폼에서 로딩 워크 스테이션으로 재료를 가져와 로봇 암이 플레이트 재료를 정렬하고 플레이트 압연 기계로 공급합니다.

그림 16 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치(I)
그림 16 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치(I)

1-전기 캐비닛
2-로딩 로봇 팔
3-지원 장치
4-로드 중인 워크벤치
5-워크피스
6-언로드 장치
7-플레이트 압연기 메인프레임
8-판금 스태킹 테이블

그림 17 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치(II)
그림 17 플레이트 롤링 플렉시블 처리 장치(II)

1-플레이트 압연기 메인프레임
2-지원 장치
3-언로드 장치
4-피딩 롤러 컨베이어
5-로딩 로봇
6-판금 스태킹 테이블

압연 공정 중에 압연 공작물의 모양, 두께 및 원통 직경에 따라 로봇 팔은 항상 공작물의 내부 또는 내부와 외부 모두에 부착(완전 자동 설정)되어 공작물이 형성될 때까지 곡률 변화에 따라 공작물을 지속적으로 지지하고 밀착합니다.

그 후 메인 기계의 틸팅 메커니즘의 베어링 하우징이 아래로 기울어지고 언로딩 로봇 암이 공작물을 밀어 내고 배출 로봇 암이 공작물을 잡고 완제품 작업대로 보내고 다양한 위치의 메인 기계와 로봇 암이 원래 위치로 돌아가 다음 공작물을 압연 할 준비가됩니다. 위의 구성 외에도 일부 연판 압연 가공 장치에는 판금 정렬, 원통형 검사, 용접 등을 위한 설비도 장착할 수 있습니다.

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