
1.0什么是辊压成型?
辊轧成型— 也称为滚压成型或滚压成形 — 是一种连续弯曲工艺,用于将长条金属(通常来自卷材)成型为所需的横截面轮廓。
金属带材经过一系列精确定位的辊道,逐一弯曲,直至达到最终形状。这种方法非常适合大批量生产长而一致的型材。
滚压成型产品的主要优点:
- 轻的: 与通过挤压制成的类似形状相比,滚压成型的部件通常更轻并且使用更薄的壁部分。
- 高强度: 冷成型工艺会引起加工硬化,从而显著提高材料强度。
- 生产效率高: 该过程连续且自动化,可以实现更快的生产速度并降低能耗。
- 易于表面处理: 材料可以在成型之前进行预涂层(例如,涂漆或镀锌),从而无需进行二次表面处理。
总之: 滚压成型通过全自动连续工艺提供高速、稳定、灵活的制造解决方案,使其成为大规模生产一致金属型材的理想选择。
2.0什么是滚压成型机?
2.1辊压成型机简介:
辊压成型机是金属成型设备中的关键部件,广泛应用于工业和日常产品的生产。它能够高效地制造车库门、汽车面板等部件, 金属屋顶板、瓷砖、屋脊、墙板、壁板、 金属檩条、门框和栏杆。
2.2定义和基本工作原理:
辊压成型机将扁平的金属带或卷材成型为具有均匀横截面的连续部件。该工艺包括将材料送入一系列辊架,每组辊架逐渐将材料弯曲至所需的形状。通过塑性变形,金属最终形成永久形状。成型后,部件被切割成规定的长度并堆放包装。每个辊架的设计决定了最终的轮廓,从而确保了高精度和复杂的几何形状。
2.3辊压成型工艺及其应用概述:
辊压成型机在室温下对金属带进行连续冷弯,生产出具有一致横截面轮廓的长部件。其核心原理是通过一系列辊压工位逐步成型,每个工位的弯曲程度都比前一个略大。这种渐进式成型确保了轮廓的精确性,同时保持了横截面的完整性,并最大限度地减少了变形或应力集中。
辊压成型机可以高精度地生产各种金属型材,包括C型钢和U型钢檩条、槽钢、角钢和管材。该技术广泛应用于汽车、建筑、航空航天和家电制造等行业。
辊压成型机以其高效、精准和经济实惠而闻名,已成为生产高质量复杂金属形状的首选解决方案。它们能够简化生产流程,减少材料浪费,并满足现代金属加工标准的要求。
2.4辊压成型技术的演变:
- 历史发展:
辊压成型的起源可以追溯到古代工匠手工塑造金属的时代。辊压成型机的首次工业应用出现在18世纪的工业革命时期,主要用于生产金属屋顶。随着技术的不断进步,机器的设计和功能得到了显著改进,产量和精度都得到了提高。 - 辊压成型和材料的现代进步:
如今的辊压成型技术利用计算机辅助设计 (CAD) 和制造 (CAM) 来提高生产精度和速度。自动化和机器人技术进一步提高了效率,最大限度地减少了人工,并扩大了生产能力。
3.0滚压成型机的工作流程
辊压成型机通过多个工序,包括滚压、模具、冲压和切割,将金属板材或卷材成型为所需的形状。该工序涵盖从原材料进料到最终产品的连续成型过程。以下是每个工序的详细分解:
3.1预处理阶段
- 被动的 开卷机: 原始金属卷由被动开卷机展开,以方便在生产线上进一步加工。
- 直发器: 在进入辊压成型系统之前,金属带被拉直以消除弯曲并确保平整度。
- 伺服送料机: 伺服送料器将金属板精确地送入成型机,确保连续的工作流程和尺寸精度。
3.2成型工艺
- 滚压成型机: 金属板材进入滚压成型机,经过多个滚压工位。每个滚压工位逐渐弯曲或压缩材料,以达到所需的形状。工具钢滚压机通过渐进变形,持续对材料进行成型。
- 成型模具的作用: 滚压成型机中的模具逐步定义所需的轮廓。每个滚轮组的配置根据厚度、硬度和材料类型量身定制。随着成型复杂性的增加,需要引入更多的滚轮架或模具,以满足弯曲或折叠的要求。
3.3二次加工(后成型加工)
初次辊压成型后,通常会采用二次加工来实现更严格的公差或增强功能。常见的操作包括:
- 自动冲孔
- 开槽
- 激光切割
- TIG焊接
- 严格公差下的精密成型
- 型材矫直
- 硬件插入
- 小型组装
这些工艺可以在线集成(切割后立即进行),也可以在专用工作站离线执行。这提高了辊压成型部件的多功能性,使其符合建筑、交通运输、太阳能和工业设备领域严格的行业标准。
常见的二次加工
- 冲孔
冲孔可以在成型之前或之后进行。成型前冲孔会增加成型难度,而成型后冲孔则会增加成本。必须根据生产需求优化工艺顺序。 - 液压切割
辊压成型后,材料可以根据长度进行切割。切割位置对最终形状和产品质量至关重要。
3.4模具冷却与调整
高速轧制在成形过程中会产生热量,这可能会影响材料的形状。冷却系统(干冷或溢流冷却)用于调节模具和材料的温度。每种方法都有其优缺点;具体选择取决于生产需求。
3.5切割前与切割后的比较
过程 | 预切 | 后切 |
优势 | – 无需昂贵的切割模具 | – 提高生产率;减少物料堵塞 |
– 无毛刺端部 | – 更好地控制零件,减少毛刺 | |
– 操作简单,维护成本较低 | – 能够生产短至 2-3 英寸的零件 | |
– 消除端部变形 | ||
缺点 | – 喇叭形末端,尤其是在较深的部分 | – 切割设备和模具成本较高 |
– 需要更多成型站,增加成本 | – 维护要求增加 | |
– 难以成型短部件;容易变形 | – 可能出现端部变形或粗糙 |
3.6缺陷纠正与调整
辊压成型可能会引入弯曲、弓形或扭曲缺陷。矫直机可以通过补偿成型过程中累积的应力来纠正生产过程中的此类变形。
3.7安全和操作规程
由于滚压成型机运行速度快,操作安全至关重要。关键措施包括:
- 操作员安全培训
- 安装防护装置(例如安全防护装置)
- 日常设备维护和检查
- 更换模具和调整机器时要特别小心
这些做法确保了安全、高效和连续的运行。
3.8滚压成型模具系统:筏形模具
在模筏式模具系统中,模具安装在轴上,并针对每个成型阶段进行预设。通过更换整个模筏,可简化型材切换,从而显著缩短设置时间和降低成本。
优点:
- 最大限度地减少工具转换错误
- 可快速更换模具(通常在 30-45 分钟内)
- 通过按需配置文件切换提高生产灵活性
3.9完整的辊压成型生产线工作流程
每条生产线由一系列精确排列、高度集成的工位组成,用于按顺序处理板材。关键部件包括:
- 卷材开卷机
- 边缘导轨或侧滚轮
- 预冲压机(如适用)
- 滚压成型机机身
- 型材矫直机
- 裁切压机
随着板材在生产线上前进,每个辊组都会产生轻微的连续弯曲。横截面轮廓在各个工位之间逐渐变化。复杂的形状需要更多的成型步骤和辊架。
在最后阶段,带材进入切断机,并使用一套切模进行定长修整。无需更换模具即可实现产品长度的可变。此外,还可以加入焊接或冲孔等其他在线工艺。
成型产品被输送至卸料站,操作员可在此进行细微检查。由于成型过程清洁、连续,通常无需进行重大表面处理。
4.0辊压成型机的关键部件
了解滚压成型机的主要部件有助于制造商更有效地操作和维护设备,从而提高生产效率和产品质量。
4.1机座
机座是辊压成型机最基础、最关键的结构基础。它通常采用优质钢材或铸铁等材料制成,以提供足够的稳定性和支撑力。坚固耐用的机座对于确保成型精度和生产过程中的操作稳定性至关重要。机座的任何错位或振动都可能导致产品变形或尺寸偏差。因此,制造商非常重视机座的材料选择和结构设计。
4.2滚轮架和工具
滚轮架是辊压成型机最重要的部件之一。它由多对滚轮组成,金属板材依次通过滚轮。当板材经过每个滚轮工位时,板材会不断弯曲,直至形成所需的横截面轮廓。
辊架的数量和排列方式根据产品外形的复杂程度确定。
模具是指与滚轮架配合使用的各种成型模具、垫片和导轨。这些模具决定了产品的最终几何形状、尺寸和表面光洁度。制造商通常根据生产需求为每种产品设计和定制特定的模具套件。
4.3驱动系统
驱动系统提供所需的动力和控制,使金属板在机器内稳定移动。常见的驱动类型包括机械、液压和伺服系统:
- 机械驱动:
动力通过齿轮、链条或皮带传输。这种装置可靠且经济高效,但生产速度和精度可能会受到限制。 - 液压驱动:
采用液压动力传动,适合需要强大力量和稳定控制的重型作业。 - 伺服驱动器:
采用高速高精度电机驱动,适用于生产复杂型材,确保批量生产的高重复性。
5.0辊压成型机的设置和操作
正确设置和操作滚压成型机对于确保高质量生产和机器稳定性至关重要。以下概述了机器设置、操作和安全预防措施的关键步骤。
5.1辊压成型机生产设置
在生产过程中,设置辊压成型机是确保成型型材达到预期质量的关键步骤。此过程通常包括模具准备、辊架调整和机器校准,以满足目标型材的特定要求。
1. 对准和校准
在设置过程中,精确的对中和校准至关重要。操作员必须仔细对中滚轮架、导轨和工装,以确保金属带平稳均匀地通过机器。即使是轻微的错位也会对轮廓精度、表面光洁度和整体质量产生负面影响。
2.机器配置
操作员必须配置机器设置,例如线速度、进给速率和切割机制,以匹配所需的生产参数。正确的机器校准对于优化生产效率和型材质量至关重要。
5.2机器操作
在实际生产过程中,成型机的操作涉及到速度、进料等关键参数的管理,操作人员必须持续监控成型过程,并及时进行调整,以保持成型机的稳定运行。
1.速度控制
控制机器速度是辊压成型操作的关键因素。速度直接影响产品质量、生产能力和能耗。操作员必须精确调整速度,以保持最佳生产流程。
2.进给控制
持续均匀的进料对于获得稳定的成型效果至关重要。进料不当可能会导致材料堵塞或轮廓不一致。操作员应仔细监控进料系统,并在出现问题时及时解决。
3. 监控与调整
在整个生产过程中,操作员必须监控机器的性能,留意物料错误送料、模具磨损或其他异常情况。如果发现任何异常,应立即进行调整或停机,以防止出现缺陷产品。
6.0辊压成型操作中的安全注意事项
操作辊压成型机械时,安全至关重要。操作员必须遵守严格的安全规程并采取必要的预防措施,以最大程度地降低事故或受伤的风险。
- 个人防护设备(PPE)
操作员应穿戴适当的个人防护装备(PPE),例如安全鞋、手套和防护眼镜,以确保机器操作期间的人身安全。
- 安全操作程序
所有操作员必须接受全面的辊压成型设备安全培训。培训内容包括识别常见危险、执行紧急停止操作以及排除设备故障,以便快速应对意外情况。
- 设备安全检查
定期维护和检查滚压成型机至关重要。所有安全装置(包括防护装置、紧急停止按钮和联锁系统)必须处于正常工作状态,以维护安全的操作环境。
- 工作场所安全管理
操作员必须对机器周围的危险保持警惕。操作过程中,避免站在离机器运动部件或敞开部分太近的地方。
7.0常见的辊压成型机类型(按应用和产品类型)
类别 | 辊压成型机类型 | 应用场景 |
结构建筑 | – 楼承板成型机 – 轻型龙骨成型机 |
钢结构建筑、楼板支撑系统、吊顶 |
覆层和屋顶 | – 墙板成型机 – 夹芯板辊压成型生产线 |
工业建筑、住宅外墙、冷藏室 |
门和门框 | – 卷帘门成型机 – 门框成型机 |
商业卷帘门、钢门框和门框 |
运输 | – 高速公路护栏成型机 – 卡车车身板件成型机 |
高速公路安全护栏、卡车和拖车侧板 |
管道系统 | – 管材生产线(方管/矩形管) – 雨水落水管成型机 |
建筑排水、钢结构管道系统 |
仓储货架 | – 货架立柱成型机 – 横梁/支架滚压成型机 |
仓库货架和存储系统 |
太阳能支架 | – 太阳能安装支架滚压成型机 | 光伏安装结构、U/C/Z型支架 |
电缆管理 | – 电缆桥架滚压成型机 – 电缆槽成型机 |
电气装置、电线管理系统 |
自定义配置文件 | – 定制型材滚压成型机 | 根据客户图纸和规格定制横截面 |
8.0为什么选择辊压成型?
辊压成型虽然是一项复杂的金属制造工艺,但它具有独特的优势,使其在特定的生产条件下尤为重要。它在以下情况下具有卓越的成本效益和生产效益:
8.1大批量生产
对于大规模订单(通常超过 10,000 个零件),辊压成型是最具成本效益的制造方法。当设计和生产流程具有高度可重复性时,辊压成型的效率和自动化程度可显著降低单位成本。
8.2复杂的金属设计
当金属通道的设计需要复杂的弯曲、孔、槽口、敲落、标签、冲压或 压花辊压成型可将这些功能直接集成到生产线中。这消除了对额外二次工序或工作站的需求,使其成为复杂几何形状和功能需求的理想选择,且不会影响产量。
结论
虽然辊压成型需要较高的初始投资和精确的设置要求,但它在大批量生产和复杂金属部件方面具有无与伦比的优势。对于大规模、可重复的订单或形状复杂的部件,辊压成型是一种高效且经济的解决方案。
9.0辊压成型的优点
- 低成本生产
辊压成型通过最大限度地提高材料利用率并最大限度地减少二次加工需求,显著降低了材料和人工成本。该设备还能适应不同的翼缘宽度,进一步提高了成本效益。 - 生产效率高
辊压成型专为连续高速运行而设计,可大幅减少停机时间和材料浪费,显著提高整体生产效率。它尤其适合大批量生产。 - 强大的定制和复杂配置文件功能
除了标准型材外,辊压成型还可以生产复杂的横截面和定制设计。它非常适合满足特定的尺寸和功能要求,是非标准型材制造的首选。 - 高吞吐量
滚压成型具有极高的输出率,因此广泛用于批量生产干墙螺柱、金属天花板、卷帘门、管道、电缆桥架、货架系统、金属家具、百叶窗和太阳能电池板框架等产品。 - 卓越的材料多功能性
该工艺可以处理各种材料,从传统的 DX51 钢到 S390 等高强度钢,适用于各种行业应用和项目要求。 - 低能耗
与挤压成型不同,辊压成型是一种冷成型工艺,无需对金属进行加热。这不仅降低了能耗,还提高了最终产品的强度和耐用性。 - 对现代技术的支持
辊压成型可与卷材冲孔、在线穿孔和激光切割等现代制造技术无缝集成,从而提高自动化程度和灵活性,广泛应用于滤清器框架、防火阀、模块化结构和轻钢框架 (LSF) 系统的生产。
10.0辊压成型机的应用
辊压成型机具有出色的生产效率、高精度和极佳的材料利用率,已成为现代制造业中不可或缺的基础工序。
10.1主要应用领域
- 建筑业
辊压成型机在建筑领域发挥着至关重要的作用,主要生产屋顶板、墙板、檩条、柱子和其他结构部件。 - 汽车行业
在汽车制造中,滚压成型机用于生产车顶纵梁、车门横梁、保险杠和底盘加强件等关键部件。 - 仓储和货架
工厂、零售店和大型仓库中的金属货架和搁架系统需要稳定耐用的金属结构。辊压成型机可生产具有出色承重能力和稳定性的货架支架和框架。 - 太阳能产业
随着清洁能源的兴起,太阳能电池板需要稳定耐用的安装结构。这些结构通常由滚压成型机生产的型材制成,为太阳能电池板提供可靠而坚固的基础。 - 运输设备
从拖车到公共汽车、高速公路护栏到道路护栏,许多运输设备部件如底盘纵梁、侧板和结构件都是采用辊压成型制造的。 - 农业设备
辊压成型在农业领域应用广泛,用于生产大量均匀的金属材料,用于建造粮仓、筒仓、围栏和农场基础结构。该工艺非常适合大规模农业基础设施建设。
参考
https://www.iqsdirectory.com/articles/roll-forming.html
www.thefabricator.com/thefabricator/article/rollforming/understanding-metal-roll-forming-and-its-tooling
https://en.wikipedia.org/wiki/Roll_forming