Een rolvormmachine is een continu metaalvormsysteem dat wordt gebruikt om lange metalen profielen met een consistente dwars-vorm te vervaardigen. In tegenstelling tot persvormen, waarbij doorgaans afzonderlijke onderdelen worden geproduceerd door middel van afzonderlijke stempelbewerkingen, buigt rolvormen geleidelijk een metalen strip terwijl deze door een reeks roterende rolstations gaat.

Het proces is met name geschikt voor producten die over de gehele lengte een constant profiel hebben, zoals dakpanelen, wandpanelen, gordingen, kabelgoten, deurrails, zonne-montageprofielen, leuningen, framedelen en constructiekanalen.

Een typische rolvormlijn bestaat uit een decoiler, een toevoersysteem, rolvormstations, een transmissiesysteem, een snijeenheid, een hydraulisch of elektrisch systeem en een besturingssysteem. Afhankelijk van het product kunnen ook extra uitrustingen zoals ponsunits, richtapparaten, preegsystemen, lasunits of automatische stapelsystemen worden geïntegreerd.

Het basisprincipe is eenvoudig:een platte metalen strip komt de machine binnen, gaat door meerdere rolvormstations, wordt geleidelijk gebogen tot de vereiste dwars-sectie en wordt vervolgens op de opgegeven lengte gesneden.

Hoe werkt een rolvormmachine?

Het werkingsprincipe van rolvormen is gebaseerd opprogressieve buiging.

In plaats van een platte metaalplaat in één handeling te veranderen in het uiteindelijke profiel, verdeelt de machine het vervormingsproces in meerdere fasen. Elk rolstation produceert een kleine hoeveelheid buiging totdat het materiaal zijn uiteindelijke geometrie bereikt.

Een vereenvoudigde productievolgorde is:

Laden van rollen → Afrollen → Toevoeren → Ponsen/voor-verwerking → Progressief rolvormen → Snijden → Afvoeren/stapelen

De exacte configuratie is afhankelijk van het profiel dat wordt vervaardigd.

Spoel laden en afrollen

Het productieproces begint normaal gesproken met een metalen spoel die op een decoiler wordt geïnstalleerd.

Veel voorkomende materialen zijn onder meer:

Gegalvaniseerd staal

Voor-geverfd staal

Koolstofstaal

Roestvrij staal

Aluminium

Galvalume staal

De decoiler laat de strip met een gecontroleerde snelheid los, terwijl er voldoende spanning tussen de spoel en het vormgedeelte behouden blijft.

Voor zwaardere rollen wordt vaak een hydraulische expansie-decoiler gebruikt, omdat het rolgewicht en de stripbreedte de praktische capaciteit van een handmatig beladen systeem kunnen overschrijden.

Materiaaltoevoer

Het invoersysteem geleidt de strip in de vormmachine.

Er kan vóór het vormen een richt- of nivelleringssectie worden geïnstalleerd als de binnenkomende spoel overmatige kromming of resterende vervorming vertoont.

Het toevoersysteem moet een stabiele stripuitlijning handhaven, omdat zelfs een kleine laterale afwijking zich kan ophopen tijdens het progressieve vormen en uiteindelijk kan leiden tot:

Ongelijke profielafmetingen

Gedraaide secties

Asymmetrische flenzen

Krassen op het oppervlak

Verkeerde snijposities

Voor precisieprofielen is de invoernauwkeurigheid daarom een ​​belangrijk onderdeel van het complete rolvormsysteem.

Progressieve rolvorming

Dit is de belangrijkste vormbewerking.

De strip passeert een reeks rolstations. Elk station bevat bovenste en onderste vormrollen die zijn ontworpen voor een specifieke vervormingsfase.

Het maken van een eenvoudig C--vormig profiel kan bijvoorbeeld het volgende inhouden:

Platte strook → Initiële randbuigen → Zijwaarts buigen → Flensvorming → Eindkalibratie → Afgewerkt C-profiel

De eerste stations maken doorgaans relatief kleine bochten. Latere stations brengen het profiel geleidelijk dichter bij zijn uiteindelijke afmetingen.

Deze geleidelijke vervorming helpt de vormspanning door het materiaal te verdelen in plaats van de gehele vervorming op één locatie te concentreren.

Het voltooide profiel afsnijden

Nadat het profiel zijn definitieve dwars-sectie heeft bereikt, snijdt de machine het in vooraf bepaalde lengtes.

Twee veel voorkomende snijopstellingen zijn:

Knip-op-lengte na het vormen

Het afgewerkte profiel loopt door het vormgedeelte en wordt gesneden nadat het de gewenste lengte heeft bereikt.

Deze configuratie wordt veel gebruikt voor profielen zoals:

C gordingen

Z-gordingen

Kabelgoten

Deurrails

Montagerails voor zonne-energie

Voor-snijden

De metalen strip wordt vóór de hoofdvormbewerking in afzonderlijke plano's gesneden.

Voor{0}}snijden kan nuttig zijn voor bepaalde profielen en materiaalomstandigheden waarbij het vormingsproces individuele stukken vereist in plaats van continue stripverwerking.

De juiste snijmethode is afhankelijk van de profielgeometrie, materiaaldikte, productiesnelheid en maatvereisten.

Wat zijn de belangrijkste componenten van een rolvormmachine?

Een rolvormmachine is niet zomaar een set vormrollen. Een complete productielijn combineert normaal gesproken verschillende mechanische en elektrische systemen.

Decoiler

De decoiler ondersteunt en wikkelt de grondstofspiraal af.

Afhankelijk van de productievereisten kan dit zijn:

Handmatig

Automatisch

Type hydraulische expansie

Enkel-einde

Dubbel-einde

De keuze hangt vooral af van het rolgewicht, de rolbreedte, de materiaaldikte en de laadfrequentie.

Voedingssysteem

Het toevoermechanisme introduceert de strip in de vormsectie.

Typische componenten zijn onder meer:

Geleidingsrollen

Aanvoerrollen

Zijgeleiders

Nivellerende componenten

Aandrijfrollen

Het doel is om een ​​stabiele materiaalpositie te behouden voordat de strip het eerste vormstation binnengaat.

Rolvormstations

De rolvormstations vormen de mechanische kerncomponenten van de machine.

Elk station bevat speciaal ontworpen gereedschap. De geometrie van deze rollen bepaalt hoe de metalen strip geleidelijk wordt gebogen.

Het aantal stations staat niet vast.

Voor een eenvoudig profiel zijn mogelijk relatief weinig vormstations nodig, terwijl voor een ingewikkeld structureel profiel met meerdere bochten, smalle stralen, verstijvingsribben of asymmetrische secties aanzienlijk meer nodig kan zijn.

Daarom,het aantal rollen alleen mag niet worden gebruikt om te beoordelen of de ene rolvormmachine beter is dan de andere. Rolontwerp, materiaaldikte, profielgeometrie, asdiameter, stationafstand en vormstrategie zijn even belangrijk.

Transmissiesysteem

Het transmissiesysteem brengt motorvermogen over op de vormrollen.

Afhankelijk van het machineontwerp kan het gebruik maken van:

Tandwieloverbrenging

Kettingoverbrenging

Universele gezamenlijke transmissie

Directe of servo-ondersteunde aandrijfarrangementen

De transmissie moet zorgen voor gesynchroniseerde rotatie tussen vormstations.

Voor zware structurele profielen- moet het aandrijfsysteem ook voldoende koppel leveren om de vormweerstand van het materiaal te overwinnen.

Maai-eenheid

Het snijsysteem scheidt afgewerkte profielen volgens de geprogrammeerde lengte.

Veel voorkomende configuraties zijn onder meer:

Hydraulisch snijden

Mechanisch snijden

Vliegend snijden

Met vliegende snijsystemen kan het materiaal blijven bewegen terwijl het snijproces plaatsvindt, waardoor ze geschikt zijn voor productielijnen met hogere- snelheden.

De snijmatrijs moet rond de werkelijke profielgeometrie worden ontworpen om vervorming aan het snijuiteinde te voorkomen.

PLC-besturingssysteem

Moderne rolvormmachines maken doorgaans gebruik van PLC-gebaseerde besturingssystemen.

Het besturingssysteem kan het volgende beheren:

Productie lengte

Aantal stuks

Vormingssnelheid

Snijpositie

Ponsvolgorde

Noodstopfuncties

Motorische werking

Storingsalarmen

Over het algemeen wordt een encoder gebruikt om de materiaalbeweging te meten, zodat het besturingssysteem het snijden kan coördineren met de geprogrammeerde profiellengte.

Welke materialen kan een rolvormmachine verwerken?

Rolvormen wordt voornamelijk gebruikt voor op rollen-gerolde vellen en stripmaterialen.

Het meest voorkomende materiaal is staal vanwege de combinatie van sterkte, beschikbaarheid en vormeigenschappen.

Gegalvaniseerd staal

Gegalvaniseerd staal wordt veel gebruikt voor constructieprofielen omdat de zinklaag corrosiebestendigheid biedt.

Typische toepassingen zijn onder meer:

Gordingen

Wandomlijsting

Dakbedekkingscomponenten

Kabelgoten

HVAC-profielen

Voor-Gelakt staal

Voor-geverfd staal kan worden gerolvormd met behoud van het afgewerkte oppervlak als het gereedschaps- en vormproces goed zijn ontworpen.

Het wordt vaak gebruikt voor:

Dakpanelen

Wandpanelen

Architecturale profielen

Componenten voor interieurbouw

Roestvrij staal

Roestvast staal vereist een grotere vormkracht dan veel zacht staal en kan sterkere terugverende eigenschappen hebben.

Het wordt gebruikt wanneer corrosiebestendigheid of hygiënische prestaties belangrijk zijn.

Toepassingen zijn onder meer:

Voedsel-apparatuur

Architecturale componenten

Industriële behuizingen

Speciale structurele profielen

Aluminium

Aluminium heeft een lagere dichtheid dan staal, maar een andere vloeigrens en een ander veergedrag.

Rolvormgereedschap moet daarom worden ontworpen volgens de specifieke aluminiumlegering en profielgeometrie.

Welke dikte kan een rolvormmachine aan?

Er bestaat geen universeel diktebereik voor alle rolvormmachines.

Een machine die is ontworpen voor dunne dakplaten kan materiaal van minder dan 1 mm verwerken, terwijl een structurele rolvormer voor zwaar gebruik meerdere millimeters staal kan verwerken.

De daadwerkelijke capaciteit is afhankelijk van:

Materiaalkwaliteit

Opbrengststerkte

Strookbreedte

Profielgeometrie

Buigradius

Aantal vormstations

Schachtdiameter

Rol materiaal

Motorvermogen

Constructie van machineframes

Het vormen van een structureel C-profiel van 3 mm vereist bijvoorbeeld een aanzienlijk ander machineontwerp dan het vormen van een dun gegolfd dakpaneel.

Daarom alleen specificeren"3 mm maximale dikte"is onvoldoende bij het beoordelen van een rolvormmachine. Er moet ook rekening worden gehouden met de materiaalkwaliteit en het eindprofiel.

Welke producten kunnen worden gemaakt door rolvormen?

De technologie wordt in meerdere industriële sectoren gebruikt omdat deze continu profielen met een constante doorsnede- kan produceren.

Constructieprofielen

Veel voorkomende producten zijn onder meer:

Dakplaten

Wandpanelen

Vloerbedekking

C gordingen

Z-gordingen

U-kanalen

Studs en sporen

Plafondprofielen

Deurkozijnen

Montageprofielen voor zonne-energie

Montageconstructies op zonne-energie zijn een andere belangrijke toepassing.

Rolvormmachines kunnen het volgende vervaardigen:

Zonne-rails

Montage kanalen

Strut-kanalen

Gordingen

Grondmontagepalen

Structurele balken

PV-ondersteuningsprofielen

Voor zonneprofielen is dimensionale consistentie bijzonder belangrijk omdat de afgewerkte componenten een interface moeten hebben met beugels, klemmen, bouten en andere structurele componenten.

Kabelbeheerproducten

Rolvormen wordt ook gebruikt voor:

Geperforeerde kabelgoten

Stevige-kabelgoten aan de onderkant

Ladderkabelgoten

Racebaan

Kabelkanalen

Profielen voor draadbeheer

Afhankelijk van het productontwerp kunnen ponsgaten voor of tijdens het vormen in de productielijn worden geïntegreerd.

Auto- en transportcomponenten

Rolvormen kan lange structurele componenten vervaardigen, zoals:

Voertuigrails

Verstevigingssecties

Deurcomponenten

Chassis-gerelateerde profielen

Componenten van aanhangwagens

Het voordeel is de mogelijkheid om lange, lichtgewicht secties met gecontroleerde geometrie te produceren.

Rolvormmachine versus kantbank

Rolvormen en kantpersen buigen beide plaatmetaal, maar hun productiemethoden zijn fundamenteel verschillend.

Als een fabrikant duizenden meters van hetzelfde C--kanaal, kabelgoot of dakprofiel nodig heeft, kan rolvormen efficiënter zijn dan het afzonderlijk produceren van elk onderdeel met een kantbank.

Als elk onderdeel echter een andere geometrie heeft, kan een kantbank voor meer flexibiliteit zorgen.

Waarom zijn voor rolvormen meerdere rolstations nodig?

Het doel van meerdere stations is om de vervorming van de strip te beheersen.

Als een vlakke strip in één stap tot een ingewikkeld profiel wordt geperst, kunnen er verschillende problemen optreden:

Overmatige plaatselijke stress

Oppervlakteschade

Profielvervorming

Rand scheuren

Overmatige terugvering

Slechte maatnauwkeurigheid

Progressief vormen verdeelt de buigbewerking over meerdere stations.

De gereedschapsontwerper moet daarom een ​​geschikt ontwerp bepalenbloem vormen, waarin wordt beschreven hoe de strook verandert van de oorspronkelijke vlakke toestand naar de uiteindelijke dwarsdoorsnede-door opeenvolgende stations.

Een goed-ontworpen bloemvorm helpt bij het beheersen van:

Buig hoeken

Flens ontwikkeling

Materiaalstroom

Randvervorming

Terugvering

Longitudinale spanning

Dit is een van de technisch meest belangrijke aspecten van het ontwerp van rolvormmachines.

Wat is terugvering bij het vormen van rollen?

Terugvering is de neiging van metaal om gedeeltelijk terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm nadat de vormkracht is weggenomen.

Het wordt beïnvloed door:

Materiaalvloeigrens

Materiaal dikte

Buigradius

Profielgeometrie

Hoek vormen

Aantal vormingspassages

Hoog-staal biedt over het algemeen grotere uitdagingen op het gebied van terugvering dan zachtere materialen.

Rolvormmachines compenseren de terugvering door middel van gereedschapsontwerp en gecontroleerde vervorming. De vormrollen kunnen het materiaal iets voorbij de theoretische eindhoek buigen, zodat het profiel na elastisch herstel de vereiste geometrie bereikt.

Wat bepaalt de kwaliteit van een rolgevormd profiel?

De kwaliteit van het afgewerkte profiel is afhankelijk van het gehele vormsysteem en niet van één onderdeel.

Belangrijke factoren zijn onder meer:

Materiaalkwaliteit

Variaties in dikte, vloeigrens en coatingconditie kunnen het vervormingsresultaat beïnvloeden.

Ontwerp van rolgereedschappen

Een onjuiste rolgeometrie kan het volgende veroorzaken:

Draaien

Rand golven

Flensvervorming

Oppervlakte krassen

Maatafwijkingen

Machine-uitlijning

De vormstations moeten goed uitgelijnd blijven. Een verkeerde uitlijning tussen assen of rollen kan progressieve profielvervorming veroorzaken.

Vormingsreeks

De buigvolgorde moet overeenkomen met de vervormingseigenschappen van het materiaal.

Snijnauwkeurigheid

Het maaielement moet de opgegeven lengte behouden zonder het profiel te vervormen.

Voor precisietoepassingen moeten deze factoren samen worden geëvalueerd in plaats van onafhankelijk.

Waar moet u op letten bij het selecteren van een rolvormmachine?

De machine moet worden geselecteerd op basis van deafgewerkt profiel en productievereisten, en niet simpelweg door te zoeken naar een machine met een bepaald motorvermogen of aantal stations.

De belangrijkste technische parameters zijn onder meer:

Profieltekening

Een gedetailleerde doorsnede-tekening is het uitgangspunt.

Het moet specificeren:

Totale breedte

Totale hoogte

Afmetingen flens

Buigradiussen

Locaties van gaten

Toleranties

Materiaal

Specificeer:

Materiaalsoort

Opbrengststerkte

Treksterkte

Oppervlaktecoating

Staat van de spoel

Dikte

De materiaaldikte bepaalt de vormkracht, rolafmetingen, asvereisten en aandrijfcapaciteit.

Spoelbreedte

De invoerstrookbreedte heeft invloed op zowel het gereedschapsontwerp als het materiaalgebruik.

Afgewerkte lengte

Als er meerdere lengtes nodig zijn, moeten het besturingssysteem en de snijconfiguratie het vereiste productiebereik ondersteunen.

Productiesnelheid

De vereiste output bepaalt de juiste machineconfiguratie.

De maximale snelheid mag echter niet onafhankelijk van de profielcomplexiteit en snijvereisten worden beschouwd.

Vereisten voor ponsen

Als het afgewerkte profiel gaten, sleuven of verbindingsopeningen bevat, moet het ponsproces in de lijn worden geïntegreerd of met een afzonderlijke bewerking worden gecoördineerd.

Profiel Tolerantie

Structurele profielen, architecturale producten en precisiecomponenten kunnen zeer verschillende maatvereisten hebben.

De vereiste tolerantie bepaalt de gereedschaps- en machineconfiguratie.

Is een rolvormmachine volledig automatisch?

Een rolvormlijn kan worden geconfigureerd voor sterk geautomatiseerde productie, maar de mate van automatisering varieert.

Een basissysteem kan van operators vereisen dat ze:

Laad de spoel

Stel de machine in

Geleidingen aanpassen

Verzamel voltooide profielen

Een meer geautomatiseerde lijn kan het volgende integreren:

Automatisch afwikkelen → Servotoevoer → Ponsen → Rolvormen → Vliegend snijden → Automatisch stapelen

In een dergelijk systeem beheert de operator voornamelijk het laden van materiaal, productieparameters, kwaliteitsinspectie en machineonderhoud.

Automatisering is vooral handig wanneer hetzelfde profiel continu in grote hoeveelheden wordt geproduceerd.

Conclusie

Een rolvormmachine is eencontinu metaalvormsysteem dat geleidelijk -gerolde strip door meerdere rolstations buigt om lange profielen te produceren met een constante dwarsdoorsnede-.

De prestaties zijn afhankelijk van de interactie tussen verschillende systemen: materiaaltoevoer, vormrollen, machineframe, transmissie, snijden, besturing en-indien nodig- ponsen of andere hulpapparatuur.

De technologie wordt veel gebruikt voor constructieprofielen, dak- en wandpanelen, gordingen, montageconstructies voor zonne-energie, kabelgoten, deurcomponenten, auto-secties en vele andere toepassingen waarbij consistente dwars-doorsnedegeometrie en continue productie vereist zijn.

Het belangrijkste punt bij het evalueren van een rolvormmachine is datde machine moet rond het product worden ontworpen, en niet andersom. Materiaalkwaliteit, dikte, profielgeometrie, vormradius, toleranties, productiesnelheid, ponsvereisten en voltooide lengte moeten allemaal worden vastgesteld voordat het rolgereedschap en de machineconfiguratie worden bepaald.

Om deze reden begint een professioneel rolvormmachineproject normaal gesproken met deprofieltekening, materiaalspecificatie en productievereisten, gevolgd door het vormen van simulatie- of gereedschapsontwerp, machineconfiguratie en uiteindelijke productietests.