Novinky a události

Průvodce nákupem 4válcových válcovacích strojů pro rok 2025

Čtyřválcový válcovací stroj na plechy je široce používané zařízení pro ohýbání plechů válcováním. Dokáže provádět předohýbání a tvarování plechu válcováním, je vhodný zejména pro střední a silné plechy a vysoce přesné válcování.

Ve srovnání s tříválcový válcovací stroj na plechyČtyřválcový válcovací stroj na plechy má výhody vysokého stupně automatizace, jednoduché obsluhy a malé zbytkové rovné hrany.

1. Co je to čtyřválcový válcovací stroj na plechy?

Definice:

Čtyřválcová ohýbačka plechů je zařízení, které upíná, předohýbá a válcuje plech koordinovaným pohybem čtyř válců (1 horní válec, 1 spodní válec a 2 boční válce). Dokáže provést symetrické předohýbání a kruhové válcování plechu najednou.

Čtyřválcový válcovací stroj na plechy je mechanické zařízení používané k válcování kovových plechů do válcových, obloukových nebo jiných tvarů. Je široce používán v tlakových nádobách, větrné energetice, stavbě lodí, petrochemii, výrobě kotlů a dalších průmyslových odvětvích.

Stručný popis principu fungování:

Upínání desky: Horní a spodní válec upínají desku.
Předohýbání: Zvednutím bočního válce na jedné straně se jeden konec desky stlačí nahoru, čímž se dosáhne předohýbání (zkrácení rovných hran).
Válcování: Válečky se pohybují koordinovaně a deska podléhá kontinuální plastické deformaci pod třemi body a nakonec se odvalí do požadovaného zakřivení.
Vykládání: Vytvarovaný obrobek se vykládá pomocí pomocného zařízení nebo horního válečkového mechanismu.

2. Konstrukční složení čtyřválcového válcovacího stroje

Základní konstrukce čtyřválcového válcovacího stroje je základem pro jeho automatické funkce předohýbání, válcování a zaoblování. Ve srovnání s tříválcovým válcovacím strojem má čtyřválcový ohýbací stroj další pomocný válec (druhý boční válec), což výrazně zlepšuje efektivitu zpracování a přesnost válcování. Následuje popis hlavních konstrukčních součástí a funkce čtyřválcového válcovacího stroje.

1) Horní válec (horní pracovní válec)

Pozice:

umístěný v horní části středu rámu.

Funkce:

Aktivní válec pohání desku k otáčení pomocí pohonného systému.

Aplikuje hlavní ohybovou sílu směrem dolů na desku.

Vlastnosti:

Obvykle elektricky poháněné, s největším průměrem a lze je vhodně vertikálně zvedat a spouštět.

2) Spodní válec (spodní pracovní válec)

Pozice:

Nachází se dole, rovnoběžně s horním válečkem.

Funkce:

Jako poháněný válec hraje roli upínání desky.

Lze pohybovat nahoru a dolů pro nastavení upínací síly.

Vlastnosti:

Někdy je to také hnací válec. Slouží k upínání a nastavení počáteční polohy desky horním válcem.

3) Levý a pravý váleček (boční váleček)

Pozice:

Na obou stranách horního a dolního válce, blízko spodního válce.

Funkce:

Realizujte funkci předběžného ohýbání.

Řízení trajektorie ohybu a tvarovacího poloměru desky.

Vlastnosti:

Lze je zvedat nebo otáčet jednotlivě, obvykle ovládané hydraulickým systémem.

Jejich trajektorii pohybu lze programově řídit, aby se dosáhlo odvalování různých tvarů (válce, kužely atd.).

4) Hlavní pohonné zařízení

Obvykle motor + reduktor.
Přímo pohání horní válec (nebo horní a dolní válec) pro otáčení a pohyb desky.
Zajišťuje konstantní lineární rychlost mezi válci pro zlepšení přesnosti válcování.

5) Hydraulický systém

Řídí zvedání a boční pohyb spodního válce a bočních válců.
Zajišťuje regulaci tlaku během válcování.
Obvykle zahrnuje hydraulické válce, hydraulická čerpadla, skupiny regulačních ventilů, olejové nádrže atd.

6) Rám stroje

Podpírá celou konstrukci zařízení.
Zajišťuje přesnost polohy válečků a celkovou tuhost zařízení.
Vyrobeno z masivních svařovaných ocelových konstrukcí nebo odlitků pro zajištění vysoké odolnosti proti zatížení.

7) CNC řídicí systém

Používá se k ovládání pohybu různých částí válcovacího stroje a nastavování parametrů.
Obvykle vybaveno PLC, dotykovou obrazovkou a rozhraním člověk-stroj (HMI).
Realizuje automatizované řízení a podporuje vícesegmentové válcovací operace.

8) Pomocné zařízení (volitelné)

Podávací zařízení: například hydraulická nakládací plošina.
Vykládací zařízení: například nosný rám, zařízení pro otáčení válců.
Bezpečnostní zařízení: tlačítko nouzového zastavení, ochranný kryt, systém detekce posunutí atd.

3. Princip činnosti čtyřválcových ohýbaček plechů

Čtyřválcový válcovací stroj na plechy je pokročilé zařízení pro tváření plechů. Jeho princip práce spočívá v tom, že plech vyvíjí plastickou deformaci působením mechanického a hydraulického tlaku prostřednictvím koordinovaného působení čtyř pracovních válců (horní válec, spodní válec, levý válec, pravý válec), čímž se dosahuje automatického předohýbání a přesného válcování. Následující část bude podrobně analyzována jeho princip práce z hlediska konstrukce, procesu, síly, řízení atd.

1) Podávání listů

List se podává z boku nebo zepředu přes podávací plošinu.
Po zarovnání středu je upnut a polohován horními a dolními válečky.

2) Upínání plechu

Spodní válec se zvedne a pevně přitlačí plech pod horní válec.
Počáteční upínací stav je vytvořen a připraven k válcování.

3) Předohýbání plechů (odstranění zbytkových rovných hran)

Zvedněte boční válec na jedné straně (například levý válec).
Jeden konec plechu se zvedne a s horním a dolním válcem vytvoří tříbodovou sílu, která způsobí jeho částečné ohnutí (předohnutí).
Plech se otáčí a operace se opakuje na druhém konci, aby se dosáhlo předběžného ohnutí na obou koncích.
Tato metoda výrazně snižuje zbytkové rovné hrany a zlepšuje kvalitu tváření.

4) Válcování plechů

Boční válce se postupně zvedají (programovatelné ovládání zakřivení).
Plech je v režimu tříbodového ohýbání kontinuálně rolován do oblouku nebo válce.
Hnací válec nepřetržitě posouvá plech dopředu a vytváří tak úplný kruhový průřez.

5) Vykládání plechu

Po dokončení válcování lze horní válec otočit nebo posunout do strany.
Vytvářený obrobek je vykládán hydraulickými nebo mechanickými pomocnými mechanismy.
Může přímo pokračovat k dalšímu procesu svařování nebo zaoblování.

4. Silová analýza čtyřválcového válcování plechů

Analýza sil čtyřválcového válcovacího stroje na plechy je klíčovou součástí pochopení jeho válcovacího mechanismu, řízení přesnosti a optimalizace procesu tváření. Výhodou čtyřválcové konstrukce z hlediska síly je, že dokáže vytvořit ideálnější tříbodový ohýbací systém, efektivně řídit proces deformace plechu a zlepšit kvalitu předohýbání a válcování.

1) Hlavní body namáhání čtyřválcového válcovacího stroje

Během válcování je deska vystavena především následujícím silám:

Horní přítlak válce: aplikuje hlavní ohybovou sílu na desku, aby se plasticky ohnula.
Síla podpěry spodního válečku: upíná desku horním válečkem a zároveň poskytuje oporu a přenos.
Horní tlak bočního válce: řídí zakřivení a přesnost tvaru během předběžného ohýbání a válcování.
Tření: vzniká třením mezi horním/dolním válečkem a deskou, které slouží k pohonu desky.
Odrazová síla desky: pružná síla zotavení desky po ohybu, což je důležitý faktor ovlivňující přesnost.

2) Analýza fáze silového procesu

Počáteční fáze upínání:

Deska je umístěna mezi horním a dolním válcem.
Spodní válec se zvedne a vyvíjí tlak, čímž s horním válcem vytváří upínací sílu a vytváří tak normální tlak.
Tření mezi horními/dolními válci řídí pohyb desky.

Fáze předběžného ohýbání:

Jeden boční válec se zvedá a s horním a dolním válcem vytváří tříbodovou sílu.
Konec desky je ohnutý a lokálně se vytvoří zóna plastické deformace.
Ohybový moment vzniká pod střední osou tloušťky desky, čímž vzniká asymetrické rozložení napětí.

Válcovací fáze:

Deska je vystavena síle mezi třemi opěrnými body (horní válec + dva boční válce).
Při plynulém pohybu vpřed se mačká a ohýbá, čímž vytváří souvislou křivku.
Poloměr ohybu je určen polohou bočních válečků a rozložení tlaku musí být rovnoměrné.

Během procesu ohýbání je stav napětí uvnitř desky:

Horní povrch je tahový a napětí je kladné.
Spodní povrch je stlačený a napětí je záporné.
Napětí v neutrální ose je nulové a dochází k ohybu, ale nedochází k prodloužení.

3) Pevnostní výhody čtyřválcové konstrukce

Porovnávací položky	Tříválcový válcovací stroj na plechy	Čtyřválcový válcovací stroj na plechy (výhody)
Bod podpory	2 strany + 1 střed	Skutečná tříbodová tvarovací struktura
Stabilita plechu	Talíř se snadno posouvá	Stabilní upevnění a upínání desky
Přesnost odvalování	Generál	Vysoká (řiditelné nastavení ohybového momentu)
Schopnost předohýbání	Slabý	Pevná (konstrukce podporuje pozitivní i negativní předohýbání)
Kontrola doskoku	Obtížné přesně ovládat	Programovatelná kompenzace + dynamické nastavení

5. Metoda řízení valivých pohybů

S rozvojem technologií se válcovací stroje na plechy postupně přesouvají od tradičního manuálního/hydraulického řízení k elektronickým číslicovým řídicím systémům (NC) a počítačovým číslicovým řídicím systémům (CNC), čímž se dosahuje vyšší úrovně inteligentní výroby. Právě metoda řízení válcování čtyřválcového válcovacího stroje určuje jeho přesnost tváření, provozní efektivitu a úroveň automatizace.

1) Řízení polohy válců (řízení posunu)

Ovládání zvedání a spouštění horního válce, spodního válce, levého a pravého bočního válce
Určete poloměr ohybu a tlakovou plochu desky během procesu tváření
Řízení v uzavřené smyčce je obvykle doplněno hydraulickým proporcionálním ventilem + snímačem posuvu

2) Řízení trajektorie valení

Ovládání trajektorie pohybu bočního válce (šikmá čára, křivka)
Dosáhněte složitých tvarů (jako jsou kuželové válce) nebo vícesegmentového obloukového válcování
Trajektorie je obvykle předprogramována CNC systémem

3) Ovládání upínání

Řízení upínacího tlaku horních a dolních válečků na desce
Ujistěte se, že deska během otáčení neklouže
Odpovídá různým materiálům Dynamické nastavení kvality a tloušťky

4) Ovládání pohonu (nastavení rychlosti)

Ovládejte rychlost otáčení válce pro dosažení plynulého podávání
Pokročilý řídicí systém dokáže upravit zrychlení a zpomalení během procesu válcování
Důležité je zabránit roztržení materiálu, přetlaku nebo poškození povrchu

5) Programované řízení (automatická logika)

V řídicím systému je přednastaveno několik kroků válcování:

Umístění desky
Automatické upínání
Předohýbání prvního konce
Rotace desky
Předohýbání druhého konce
Válení v kruhu
Vykládka atd.

Uživatelé stačí zadat parametry, jako je tloušťka plechu, materiál a průměr válce, a systém automaticky upraví polohu a pohyb každého válce.

6. Analýza výhod čtyřválcového válcovacího stroje

Čtyřválcový válcovací stroj na plechy se široce používá v moderní výrobě tvářecích plechů, a to především proto, že jeho konstrukce a řídicí systém přinášejí mnoho výhod. Ve srovnání s tradičními zařízeními, jako jsou tříválcové válcovací stroje a symetrické válcovací stroje, má čtyřválcový válcovací stroj zjevné výhody v přesnosti, efektivitě, ovladatelnosti atd.

1) Konstrukční výhody čtyřválcového válcovacího stroje

Čtyřválcová konstrukce: aktivní horní válec + upnutí spodního válce + oboustranné nastavení válce, stabilnější konstrukce. Podporuje symetrické válcování a asymetrické předohýbání.
Spodní pevná deska s válečkem: deska je vždy na pevném válečku, není snadné ji posouvat, snadno se polohuje a přesnost ovládání je snadná.
Není třeba plech obracet: Na rozdíl od tříválcového stroje se plech během celého válcování zpracovává vždy na stejné straně, bez otáčení.

2) Výhody procesu a provozu

Jednorázové tváření: předohýbání + válcování lze provést ve stejném procesním cyklu, což snižuje manuální chyby a chyby při polohování.
Silná schopnost předohýbání na obou koncích: levý a pravý boční váleček lze zvedat a spouštět a nezávisle provádět přesné předohýbání na obou koncích (téměř žádné rovné hrany).
Přizpůsobení kuželovému válcování: trajektorii bočního válce lze programově nastavit, vhodné pro nekruhové struktury, jako jsou kuželové válce a elipsy.
Snadná obsluha: Většina čtyřválcových válcovacích strojů je vybavena CNC systémy (NC/CNC) a uživatelé potřebují k ovládání pouze zadat parametry.
Přizpůsobení široké škále tlouštěk plechů: lze válcovat různé kovové plechy o tloušťce od 1 mm do více než 100 mm (v závislosti na modelu).
Nižší požadavky na obsluhu: Ve srovnání s tříválcovým válcovacím strojem má nízkou technologickou náročnost, je snadný pro začátečníky a je bezpečnější.

3) Výhody kvality tváření

Vyšší kruhovitost: Přesnost vícebodového řízení síly je vysoká a kruhovitost a válcovitost válcovaného tvarování jsou lepší než u tříválcového.
Dobrá kontrola odskoku: Síla bočních válců je plynule regulovatelná, což může snížit elastický odskok a zlepšit přesnost odvalování.
Dobrá kvalita povrchu: Deska se snadno neposouvá, není nutné ji otáčet a zabraňuje se škrábancům, záhybům a dalším vadám.
Přesnější dokování hran: Rovná hrana je malá, což usnadňuje následné automatické svařování, dokování švů a další přesné operace.

4) Výhody efektivity výroby a automatizace

Plně automatický řídicí systém: podporuje NC/CNC programování, má funkci ukládání do paměti a je vhodný pro hromadnou výrobu.
Zkrácená doba zpracování: Všechny kroky se provádějí v jednom polohování, což zkracuje celkovou dobu zpracování o 30%–50%.
Vhodné pro automatizované výrobní linky: Může propojit nakládací a vykládací systémy, roboty, svařovací stanice a další zařízení.
Podpora vzdáleného monitorování/diagnostiky: Některá špičková zařízení lze připojit k internetu a dosáhnout tak přístupu k průmyslovému internetu věcí (IIoT).

5) Porovnání typických výhod tříválcového válcovacího stroje

Porovnávací položky	Tříválcový válcovací stroj na plechy	Čtyřválcový válcovací stroj na plechy (výhody)
Funkce předběžného ohýbání	Vyžaduje vícenásobné otočení, velké rovné hrany	Automatické předohýbání, extrémně krátká pravítka (≤1,5násobek tloušťky plechu)
Centrování a polohování	Spoléhá na manuální zkušenosti při polohování	Deska je upevněna na spodním válci a automaticky vycentrována
Účinnost odvalování	Mnoho procesů, nízká efektivita	Všechny válcovací procesy jsou dokončeny najednou
Kuželová válcovací kapacita	Strukturální omezení ztěžují dosažení	Nastavitelná trajektorie válce, volné ovládání úhlu kužele
Provozně technické potíže	Vysoká, vyžaduje kvalifikované pracovníky	Nízké, přátelské CNC rozhraní, snadné školení

7. Jak vybrat čtyřválcový válcovací stroj na plechy?

Nákup čtyřválcového válcovacího stroje je důležitým investičním rozhodnutím do zařízení, které přímo souvisí s efektivitou výroby, přesností zpracování a dlouhodobou rozvojovou schopností podniku. Následuje systematický a praktický návod a pokyny k nákupu čtyřválcového válcovacího stroje, které vám pomohou s vědeckým výběrem podle skutečných potřeb a vyhnou se zbytečnému plýtvání a skrytým nebezpečím.

1) Ujasněte si požadavky vaší žádosti

Před výběrem modelu si musíte ujasnit vlastnosti obrobku a výrobní metody:

Klíčové parametry	Úvahy
Tloušťka plechu	Rozsah maximální/minimální tloušťky obráběného plechu (ovlivňuje průměr horního válce a hydraulický systém)
Šířka listu	Maximální šířka obrábění určuje požadavky na šířku a tuhost tělesa stroje
Typ materiálu	Tlak a poloměr tváření ovlivňují obyčejná uhlíková ocel, nerezová ocel, hliníková slitina, otěruvzdorná ocel atd.
Minimální průměr válce	Požadovaný minimální vnitřní průměr? Zahrnuje ohybovou kapacitu a uspořádání válečků
Typ obrobku	Válec, kužel, elipsa, nestandardní díly? Ovlivňuje řídicí systém a návrh trajektorie bočních válců
Velikost dávky	Kusová úprava nebo velká série? Rozhodněte se, zda vybavit CNC nebo automatickým nakládacím a vykládacím zařízením.

2) Doporučení pro výběr hlavních technických parametrů

Průměr horního válce: měl by být dostatečně velký, aby odolal maximální ohybové síle a zabránil průhybu; ovlivněn tloušťkou válcovaného plechu.
Nižší průměr válečku a bočního válečku: ovlivňuje stabilní upínací a ohýbací účinek a symetrická struktura je lepší.
Tlak v hydraulickém systému: čím vyšší tlak, tím silnější je zpracovatelská kapacita, ale také se zvyšují náklady.
Výkon motoru: přímo určuje kapacitu pohonu desky a rychlost zpracování.
Rozteč a uspořádání válců: určují kvalitu tváření a minimální průměr válců. Excentrické boční válce jsou vhodné pro kuželové válcování.
Řídicí režim: NC je vhodný pro konvenční aplikace, CNC je vhodný pro složité a vysoce přesné scénáře.
Materiál konstrukce stroje: vysokopevnostní litá ocel nebo svařovaná konstrukce pro zajištění dlouhodobé odolnosti proti deformaci.

3) Doporučení ohledně značky a poprodejních služeb

Klíčem je výběr spolehlivého výrobce a perfektní poprodejní podpora.

Dejte přednost známým značkám nebo výrobcům s dobrou pověstí v oboru: kvalita zařízení je zaručena a klíčové komponenty mají dlouhou životnost.
Prohlédněte si montážní a zkušební místo výrobce: prohlédněte si skutečný valivý účinek a pochopte funkčnost řídicího systému.
Zajistěte, aby dodavatel poskytoval instalační, zprovozňovací a zaškolovací služby: zkraťte tak cyklus stroje a zvyšte efektivitu výroby.
Pochopte dobu odezvy po prodeji a podporu náhradních dílů: Včasná údržba je nesmírně důležitá, když dojde k selhání zařízení.

4) Shrnutí nápadů pro výběr čtyřválcového válcovacího stroje

Pro uspořádání vašich potřeb a komunikaci s výrobcem můžete použít následující tabulku:

Položka	Popis dat nebo požadavků
Maximální tloušťka plechu	Například ocel Q345 o tloušťce 20 mm
Rozsah šířky desky	2000 mm
Minimální vnitřní průměr	400 mm
Typ obrobku	Válec + kužel
Zpracování materiálu	Smíšená nerezová ocel a uhlíková ocel
Metoda řízení	NC nebo CNC
Dávka nebo ne	Ano, doporučuje se nakonfigurovat podávací zařízení
Omezení místa instalace	Požadavky na šířku/výšku/únosnost základů atd.