數控三輥是一種將金屬板材彎卷成筒體、錐體、曲面體或其他形體的通用成型設備。經調查發現，很多煤炭企業及中小企業在使用數控三輥卷板機，在三輥卷板機上卷制圓筒體時，縱焊縫附近往往有一段直邊存在，導致筒體縱焊縫處出現最大的附加周向應力，其值可達該筒體周向應力的50%左右。

過去，常采用預留直邊長度，待筒體卷圓后再切除的辦法來消除直邊。此辦法的缺點是：

(1)浪費大量的金屬材料；

(2)采用手工切除直邊，坡口不均勻，縱縫的組對間隙不易保證，工人勞動強度大；

(3)直邊預留長度不易掌握，易出現直邊未消除的現象。

本課題的研究是為解決三棍對稱式卷板機在卷制桶形件時的直邊問題，包括以下三方面的內容：

（1）根據卷板機的工作原理，分析卷板機卷制筒體時直邊的形成因素，確定解決方法，選擇解決方案。

（2）板料的彎曲成形原理，分別對于不同板材厚度、不同板材寬度卷制桶形體時，消除直邊方法作具體介紹。

（3）對板料卷制過程進行分析，定量給出卷制某一規格板料時直邊的處理方法及對卷板機結構進行如何改進，及幾何參數的確定與校核。

無錫市神沖鍛壓機床有限公司的數控三輥卷板機整機組成

a)上輥部分：上輥、傾倒平衡裝置、卸料裝置、

b)下輥部分：兩下輥左右機架、電機、減速機、分動箱、萬向節、水平移動裝置

c)架體部分：底座、電機底座、減速機底座、分動箱底座

d)電氣部分：本設備由左右機架、上輥裝置、下輥裝置、底座、翻倒裝置、卸料平衡裝置、分動裝置、電氣系統系統組成。

機械三輥卷板機系列整機檢查卡

產品型號：W11-12X2500時間：

幾

何

精

度

上輥直徑

Φ260

外觀

質量

護罩、電氣、管路

各部螺釘外露加工部位

整齊可靠

端正均勻

光亮完善

結

構

與

性

能

空運轉時間

4

單運轉時間

1.30小時

下輥直徑

Φ220

連續運轉時間

2

油漆

質量

參照檢驗

指 導 書

是否符合

空運轉各運

動部位溫升

對照標準

檢查各項

側輥之間

的等距離

當側輥固定嚙合時

上輥直徑D

允許值

附件

附件、工具

配套齊全符

合設計要求

是否符合圖

紙和技術

文件要求

各操作機構

是否靈活

正常

≤200

0.6

＞200～500

0.8

零件

材質

主要零件材質

和強度符合

設計要求

符合相應

標準規定

＞500

1.0

噪音

測量整機工作

中噪音均勻

85

前側輥對上

輥的等距離

上輥直徑D

允許值

≤200

1.0

壽命

各運動副是否正常

正常

零件

加工

質量

關鍵項目合格率

100%

＞200～500

1.3

滲

油

潤滑系統不

許有滲漏

正常

＞500

1.6

后側輥對上

輥的等距離

上輥直徑D

允許值

1、檢驗依據：JB/T8796-1998《卷板機精度》、GB/T3185.1-1999《中小型卷板機技術

說 條件》、JB8781-98《卷板機安全技術條件》、GB5226.1《機械安全、電氣設備通用技術條件》GB17120-1997《鍛壓機械安全技術條件》；

明 2、電氣、油漆按GB/T5226.1《工業機械電器設備第一部份通用技術》、JB/ZQ4000.10

《涂裝通用技術條件》。

≤200

1.0

＞200～500

1.3

＞500

1.6

工

作

精

度

卷板速度偏差

±5

可卷板厚

4～12

可卷板寬

≤2500＞500

均勻度誤差

4.0

5.0

安

全

耐壓、接地、

防護、開關等

是否符合相關

標準和要求

結

論

該機床經檢驗各項指標均符合標準要求，被評定為 品

QR-8.2-03-08

本文由 http://www.juanbanji.net/卷板機提供轉載請注明出處

對稱式三輥卷板機卷筒直邊的彎卷方法

文/高耀東

摘要：文章介紹了一種在對稱式三輥卷板機上彎卷簡體直邊的新型方法，該方法克服了傳統方法需要輔助工具或需要將直邊加工掉的缺點，使得卷板效率得到極大的提高，卷板成本得到降低。該方法的使用，取得了較好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：對稱式三輥卷板機；卷簡直邊；彎卷；新方法

卷板機用于將鋼板卷制成圓柱或圓錐形筒體，是加工大直徑圓柱或圓錐形簡體的主要設備，普遍應用于機械加工制造行業。卷板機生產效率的提高、耗費能源的減少和成本的降低對企業的經濟效益和社會效益的取得至關重要，是業界始終追求的目標。

1 問題的提出

對稱式三輥卷板機是實際中普遍應用的一種卷板機，其滾圓工作原理如圖1所示。上輥是被動輥，可上下移動；下輥是主動輥，是固定輥，當板料送人上下輥之間時，鋼板的下表面與兩個輥的最高點相接觸，當上輥下壓并超過材料的屈服極限時，板料便產生塑性變形。隨著3個輥軸的旋轉，便形成一條弧線，這條弧線的外層纖維被拉伸，內層被擠縮，中性層不變，這時鋼板被卷成圓。由于卷板機的三輥是對稱式的，在彎曲成型過程中，板材前后受力相對均勻，因此能夠較好的解決鋼板的彈復問題和精度問題。其缺點在于對稱式的卷板機不能彎卷板材的全部長度，板材兩端有約等于下輥中心距之半的長度仍然是直的。為了彎卷該直邊，可采用壓力機模壓預彎或用托板在卷板機內預彎(如圖2所示)。但是該方法需要使用模具或托板等輔助工具，而且加工不同筒體輔助工具也不一樣，使得該方法卷制成本較高，生產率較低。另外一種方法是卷制時保留直邊，卷制結束后再加工掉，顯然該方法也會導致卷制成本提高，卷制生產率也較低。

圖1 對稱式三輥卷板機

(a)用壓力機模壓預彎

(b)用托板在卷板機內預彎

圖2 鋼板預彎示意圖

2 彎卷直邊的新方法

為了克服傳統彎卷直邊方法的缺點，本文研究并采用了一種新型方法。利用該方法時，卷管分2次進行，具體過程如下。

2.1 第一次卷制

保留彎卷直邊不做處理，將鋼板彎卷成如圖3所示的2種形狀簡體，然后在鋼板兩端接口處進行焊接，使之成為一個整體。該次卷制最重要的是應保證彎卷后鋼板兩端部能夠順利合攏，所以必須合理選擇第一次彎卷的簡體半徑尺 。 的確定由筒體周向的幾何關系所決定，具體確定方法如下：

首先，圖3(a)所示筒體。為了保證彎卷后鋼板兩端部能夠順利合攏，筒體中性層即環線ABmC長度應與鋼板長度相等，即

式中：a——下輥中心距，而a/2即是兩個直邊的長度；

R’——筒體圓弧段中性層半徑；

D——成品簡體中性層直徑。

式(1)為一超越方程，解之可確定簡體圓弧段中性層半徑，然后由R’計算出上輥下壓量，對筒體進行彎卷即可。

其次，圖3(b)所示筒體。該筒體形成需要先卷制成圖3(a)所示形狀簡體，然后用壓力機或手工卷成圖3(b)所示形狀。該簡體優點是：由于不存在圖3(a)所示簡體A點處的尖點，第二次卷制時比較容易。卷制時與圖3(a)所示筒體相對比，只是半徑不同，只須將式(1)變為式(2)，其余相同。

（a）

（b）

圖3 第一次卷制筒體形狀

2.2 第二次卷制

將圖3所示半成品筒體卷制成成品簡體，即直徑為D的圓筒。卷制時按直徑D計算上輥下壓量，但是必須考慮第一次卷制后鋼板材料存在硬化，材料的實際屈服極限比卷制前有所增加。

3 結論

(1)實際卷制簡體時，由于上輥下壓量的計算不準確和材料特性參數有變化等原因，不論如何筒體都是多次卷制才能達到成品尺寸，所以本方法不會降低加工效率。由于不需要單獨彎卷直邊，加工效率反而會得到提高。同時，由于不需要使用模板或拖板等，成本也得到降低。

(2)該方法不需要使用輔助設備或工具，所以簡單易行，容易普及。

(3)精確計算第一次卷制簡體的半徑以及相應上輥下壓量是至關重要的。解式(1)或式(2)所示超越方程可以利用計算機編制軟件進行。由于該方法有著優越的特點，所以已在部分企業中得到應用。