Blechwalzmaschine: Definition, Typen, Prinzip ＆ Mehr

Der Blechwalzmaschine funktioniert, indem externe Kräfte, wie Hydraulikdruck und mechanische Kraft, auf die Arbeitswalzen ausgeübt werden, wodurch das Blech gepresst oder geformt wird. Durch die Drehung und Positionsänderungen der Arbeitswalzen können verschiedene Formen, darunter ovale, bogenförmige und zylindrische Teile, erzeugt werden.

Diese Maschine wird häufig in Branchen wie der Chemie-, Kessel- und Schiffsbauindustrie eingesetzt und wird anhand der Anzahl der Walzen in zwei Typen eingeteilt: Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen und Vierwalzen-Blechbiegemaschinen.

Was ist eine Plattenwalzmaschine?

Der Walzmaschine, auch als Kreiswalzmaschine bekannt, ist eine Werkzeugmaschine zum kontinuierlichen Biegen von Metallblechen in zylindrische, bogenförmige oder anders geformte Werkstücke.

Die relativen Positionsänderungen und Drehbewegungen des Werkstücks werden verwendet, um die Platte kontinuierlich zu verformen und eine gewünschte Form zu erreichen. Die Plattenbiegemaschine kann in Versionen mit zwei, drei und vier Walzen eingeteilt werden, wobei die Dreiwalzenmaschine weiter in die Typen mit universeller Oberwalze, symmetrisch, horizontal nach unten verstellbar und bogenverstellbar unterteilt wird.

Diese Maschinen können anhand ihrer Antriebsart, z. B. hydraulisch oder mechanisch, weiter klassifiziert werden. Die Zweiwalzen-Blechbiegemaschine wird zur Bearbeitung kleinerer Bleche verwendet, während die Vierwalzenmaschine für größere Bleche, z. B. aus Schiffsstahl, verwendet wird.

Die Blechwalzmaschine wird häufig in Branchen wie dem Kessel- und Schiffsbau sowie bei der Herstellung von Maschinen in der Erdöl-, Holzverarbeitungs- und Metallbauindustrie eingesetzt.

Funktionsprinzip der Plattenwalzmaschine

Es gibt viele verschiedene Spezifikationen und Modelle von Blechbiegemaschinen. Diese Maschinen können anhand ihrer mechanischen Struktur und der Anzahl der Rollen klassifiziert werden, was zu Drei-Rollen- und Vier-Rollen-Versionen führt. Darüber hinaus können Blechbiegemaschinen anhand ihres Antriebsmodus als mechanisch oder hydraulisch klassifiziert werden.

Der Aufbau einer Dreiwalzen-Blechbiegemaschine ist relativ einfach und besteht aus einem Paar Seitenwalzen und einer oberen Walze, die sich auf und ab bewegen kann. Die Vierwalzen-Blechbiegemaschine hat jedoch einen komplexeren Aufbau mit einem Paar Seitenwalzen, einer oberen Walze und einer unteren Walze. Trotz der höheren Kosten bietet dieser Maschinentyp eine bessere Leistung und produziert Walzprodukte höherer Qualität.

Die kombinierte Blechbiegemaschine besteht im Wesentlichen aus einer Kippvorrichtung, einem Antriebssystem, einer Oberwalze, einer Unterwalze und einem Rahmen.

Seine Struktur besteht aus Ritzel mehrerer Getriebesysteme, die mit den großen Zahnrädern am Ende der oberen Walze ineinandergreifen. Das Getriebesystem kann in zwei Gruppen angeordnet werden, die horizontal und symmetrisch zur oberen Walze platziert sind.

Alternativ ist eine Anordnung in drei Gruppen möglich, wobei die obere Rolle symmetrisch um einen 120-Grad-Mittelkreis angeordnet ist. Schließlich kann das Übertragungssystem aus vier Gruppen bestehen, wobei die obere Rolle symmetrisch um einen 90-Grad-Mittelkreis angeordnet ist.

Das Funktionsprinzip der Walzmaschine ist bei allen Modellen gleich. Die relative Position der oberen Walze und der Seitenwalze wird angepasst, um das Blech zwischen den Walzen allmählich zu biegen und zu verformen. Die positive und negative Drehung der Hauptwelle bewirkt, dass das Blech zwischen den Walzen hin und her bewegt wird, bis eine plastische Verformung auftritt.

Durch kontinuierliches Anpassen der relativen Position der Rolle bewegt sich die Hauptwelle kontinuierlich hin und her und die plastische Verformung des Blechs nimmt zu, bis es zu einem Kreisbogen oder einem Rundpassprodukt verarbeitet wird, das die erforderlichen Spezifikationen erfüllt.

Die Arbeitskapazität der Blechbiegemaschine bezieht sich auf den minimalen Trommeldurchmesser, der erzeugt werden kann, wenn die maximale Blechdicke und -breite unter festgelegten Streckgrenzen im kalten Zustand gewalzt wird. Dieses Verfahren wird im In- und Ausland häufig eingesetzt, da es eine hohe Präzision, einfache Bedienung und niedrige Kosten bietet. Allerdings erfordert es ein qualitativ hochwertiges Blech ohne Defekte oder Unregelmäßigkeiten in seiner metallurgischen Struktur.

Bei dickeren Platten oder kleineren Biegeradien, die die Arbeitskapazität der Anlage überschreiten, kann das Warmwalzverfahren angewendet werden, sofern die Anlage dies zulässt. In Fällen, in denen die Platte nicht kaltgewalzt werden kann und die Steifigkeit der Warmwalze nicht ausreicht, wird das Warmwalzverfahren angewendet.

Verarbeitungsverfahren zum Biegen und Formen einer Blechbiegemaschine

Bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen umfasst der Biegeformprozess mehrere Methoden wie Walzen (Runden), Biegen (Sieden), Falten und Gesenkpressen. Dieser Prozess kann durch Warm- oder Kaltverarbeitung abgeschlossen werden.

Rundbiegen ist eine Biegeverformung, die durch die Verlängerung der äußeren Fasern und die Verkürzung der inneren Fasern der Stahlplatte unter dem Einfluss äußerer Kraft erreicht wird, während die mittleren Fasern unverändert bleiben. Wenn der Zylinderradius groß ist, kann die Stahlplatte bei Raumtemperatur gewalzt werden, wenn der Radius jedoch klein und die Platte dick ist, ist eine Erwärmung erforderlich.

Es gibt drei Methoden zum Walzen von Stahlplatten bei Raumtemperatur: mechanisches Walzen, Formpressen und manuelle Herstellung. Das mechanische Runden wird auf der Plattenwalzmaschine durchgeführt, die auch als Rundwalzmaschine bezeichnet wird. Das Biegen der Platten auf dieser Maschine wird durch den Druck erreicht, der erzeugt wird, wenn sich die obere Walze nach unten bewegt. Das Funktionsprinzip des Rundens ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Funktionsprinzip der Rundung
A) Symmetrische Dreiwalzen-Biegemaschine
B) Asymmetrische Dreiwalzen-Biegemaschine
C) Zeichnung einer Vierwalzenbiegemaschine

Wenn zum Biegen der Platte eine Dreiwalzenbiegemaschine (Wickelmaschine) verwendet wird, müssen beide Enden der Platte vorgebogen werden. Die Vorbiegelänge wird mit 0,5L + (30 bis 50) mm berechnet, wobei L der Achsabstand der unteren Walze ist.

Der Vorbiegevorgang kann entweder durch Andrücken mit einer Presse oder mithilfe einer Stützplatte in der Rollmaschine erfolgen.

Vorbiegen
a) Pressen und Vorbiegen mit einer Pressmaschine
b) Vorbiegen mit Stützplatte in der Rundungsmaschine

Verschiedene Arten von Blechwalzmaschinen
Als Spezialmaschine spielt die Blechbiegemaschine eine wichtige Rolle in der grundlegenden industriellen Verarbeitung. Wenn der geformte Stahl zylindrisch sein muss, ist die Walzmaschine zum Walzbiegen erforderlich und wird in Branchen wie der Automobil- und Militärindustrie eingesetzt.

Die Walzmaschine kann Stahlsäulen herstellen, die bestimmten Anforderungen entsprechen, und ist ein äußerst praktisches Werkzeug. Im Ausland wird die Walzenbiegemaschine normalerweise anhand der Konfiguration der Arbeitswalzen kategorisiert.

In China erfolgt die Klassifizierung im Allgemeinen anhand der Anzahl und der Einstellform der Arbeitswalzen und wird typischerweise unterteilt in:

Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen: Diese Kategorie umfasst symmetrische Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen, asymmetrische Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen, Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen mit horizontaler Einstellung, Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen mit Neigungseinstellung, Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen mit Bogeneinstellung und Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen mit vertikaler Einstellung.

Vierwalzen-Blechbiegemaschine: Diese Kategorie ist in Vierwalzen-Blechbiegemaschinen mit Seitenwalzen-Neigungseinstellung und Vierwalzen-Blechbiegemaschinen mit Seitenwalzen-Bogeneinstellung unterteilt.

Spezial-Blechbiegemaschinen: Zu dieser Kategorie gehören unter anderem vertikale Blechbiegemaschinen, Schiffs-Blechbiegemaschinen, Doppelwalzen-Blechbiegemaschinen, Kegel-Blechbiegemaschinen, Mehrwalzen-Blechbiegemaschinen und Mehrzweck-Blechbiegemaschinen.

Verschiedene Arten von Blechwalzmaschinen

Mechanische Getriebe werden seit mehreren Jahrzehnten in Blechbiegemaschinen eingesetzt. Trotz ihrer einfachen Struktur und zuverlässigen Leistung werden sie aufgrund ihrer geringen Kosten immer noch häufig in kleinen und mittelgroßen Blechbiegemaschinen verwendet.

Bei Blechbiegemaschinen mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment haben jedoch die Größe des Getriebesystems und die für den Betrieb erforderliche hohe Motorleistung dazu geführt, dass zunehmend hydraulische Getriebe zum Einsatz kommen.

In den letzten Jahren gab es Blechbiegemaschinen mit gemischter mechanischer und hydraulischer Kraftübertragung, bei denen die Bewegung der Arbeitswalze durch einen Hydraulikmotor gesteuert wird, während der Hauptantrieb mechanisch bleibt. Darüber hinaus gibt es auch vollhydraulische Blechbiegemaschinen, die einen Hydraulikmotor als Antriebsquelle für die Drehung der Arbeitswalze verwenden.