Neuigkeiten und Veranstaltungen

Funktionsprinzip und Anlagenmerkmale des 3-Walzen-Biegeverfahrens

Das Dreiwalzenbiegeverfahren (auch Dreiwalzen-Blechwalzen genannt) ist eines der klassischsten und am weitesten verbreiteten Verfahren zur Rundumformung von Blechen. Es findet breite Anwendung in der Druckbehälter-, Luftkanal-, Lagertank-, Stahlbau-, Schiffbau-, Brücken- und Maschinenbauindustrie.

Nachfolgend eine systematische und detaillierte Analyse des Funktionsprinzips, des strukturellen Aufbaus, des Formgebungsmechanismus, der technischen Merkmale, der Vorteile, ein Vergleich verschiedener Strukturformen sowie der Anwendungsszenarien.

1. Grundlegendes Funktionsprinzip des 3-Walzen-Biegeverfahrens

Das Grundprinzip des Dreiwalzen-Blechwalzens besteht darin, dass durch die Veränderung der relativen Positionen der drei Walzen das Blech unter Spannung einer kontinuierlichen plastischen Biegeverformung unterzogen wird, wodurch schließlich die gewünschte Bogen- oder Zylinderform entsteht.

1) Grundlegende Strukturkomponenten

Eine Standard-Dreiwalzen-Blechwalzmaschine besteht typischerweise aus:

Oberwalze (Hauptwalze)
Untere Rolle (Stützrolle)
Seitliche Rollen (Einstellrollen)
Hauptantriebssystem
Hydrauliksystem
Elektrisches Steuerungssystem
Kippmechanismus (zum Entladen)

2) 3-Walzen-Biegeformverfahren

Schritt 1: Tellerzufuhr und Positionierung

Das Blech wird zwischen die obere und die untere Walze eingeführt.

Schritt 2: Anheben und Absenken der Seitenrolle

Die seitlichen Rollen heben oder senken sich und verändern so die Position der Dreipunktaufhängung.

Schritt 3: Erzeugen des Biegemoments

Wenn das Blech die drei Walzen durchläuft:

Die obere Walze übt Druck aus.
Die untere Rolle dient der Unterstützung.
Die seitlichen Rollen steuern den Biegeradius.
Das Blech erfährt eine kontinuierliche plastische Verformung.

Schritt 4: Wiederholtes Füttern

Durch wiederholtes Walzen erreicht die Biegung allmählich den eingestellten Radius.

Schritt 5: Schließen Sie den Formgebungsprozess ab

Ein zylindrisches oder bogenförmiges Werkstück formen.

2. Mechanische Grundlagen des Dreiwalzen-Blechwalzens

Das Wesentliche am 3-Walzen-Blechbiegen ist: Kontinuierliche Dreipunkt-Biegeformung

Mechanische Eigenschaften:

Die obere Walze ist die Antriebswalze (in den meisten Konstruktionen).

Die Platte ist einem Biegemoment ausgesetzt.

Die Außenseite der Platte steht unter Spannung.

Die Innenseite steht unter Druck.

Die neutrale Schicht bleibt im Wesentlichen unverändert.

Wenn die Spannung die Streckgrenze des Materials überschreitet, tritt plastische Verformung auf.

Prinzip der Biegeradiussteuerung

Der Biegeradius hängt ab von:

Rollenabstand
Seitliche Rollposition
Plattendicke
Materialstärke
Oberer Walzendruck

Je näher die Seitenwalze an der oberen Walze liegt:

→ Kleinerer Biegeradius

→ Größere Krümmungsbildung

3. Bauarten von Dreiwalzen-Blechwalzmaschinen

– Symmetrische Dreiwalzen-Blechwalzmaschine

– Asymmetrische Dreiwalzen-Blechwalzmaschine

– Mechanische Nivellierungs-Blechwalzmaschine

– Universal-Blechwalzmaschine mit Oberwalze

Kundenspezifische Konfigurationen sind je nach Plattendicke, Bearbeitungsgenauigkeit und Automatisierungsanforderungen möglich.

1) Symmetrische 3-Walzen-Blechbiegemaschine

Merkmale: Zwei untere Rollen sind fest; die obere Rolle hebt sich vertikal an.
Vorteile: Einfache Struktur; niedrige Kosten; geeignet für mittlere und schwere Bleche.
Nachteile: Erfordert Vorbiegehilfe; etwas geringere Präzision.

2) Asymmetrische Dreiwalzen-Blechwalzmaschine

Merkmale: Die untere Rolle ist verstellbar; eine Seitenrolle ist beweglich.
Vorteile: Kann direkt vorgebogen werden; einfachere Handhabung; höhere Präzision.
Geeignet für: Kleine und mittelgroße Verarbeitungsbetriebe.

3) Dreiwalzen-Blechwalzmaschine mit Nivellierung

Merkmale: Zwei seitliche Rollen bewegen sich horizontal; die obere Rolle ist fest.

Vorteile: Hohe Präzision; hoher Automatisierungsgrad; geeignet für große Platten.

4) Universelle Dreiplatten-Walzmaschine mit oberer Walze

Merkmale: Diese Maschine ist eine hydraulische 3-Walzen-Biegemaschine, die zum Vorbiegen, Abrunden und Richten der Enden verschiedener Behälter verwendet wird, ohne dass nach einer Zuführung eine Drehung erforderlich ist.
Vorteile: Dank des Hydrauliksystems eignet sie sich zum Walzen dicker Bleche. Die Universalmaschine mit Oberwalze kann mit einer Kegelwalzvorrichtung zum Walzen konischer Formen ausgestattet werden.
Geeignet für die Herstellung von Hochleistungs-Blechwalzmaschinenmodellen und der Preis ist niedriger als 4-Walzen-Walzmaschine.

4. Merkmale und Vorteile: 3-Walzen-Biegeanlage

Nachfolgend eine detaillierte Aufschlüsselung der Vorteile:

1) Hohe strukturelle Stabilität

Die drei Walzen bilden eine Dreipunkt-Stützstruktur, die für eine gleichmäßige Spannungsverteilung, hohe Belastbarkeit und Eignung für die Schwerlastbearbeitung sorgt. Besonders geeignet für: Druckbehälter, Lagertanks und große Stahlkonstruktionen.

2) Breiter Formgebungsbereich

Verarbeitbar sind: Zylinder, Kegel (mit konischen Vorrichtungen), gebogene Platten und mehrsegmentige Kurven. Geeignete Werkstoffe: Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminiumplatten, hochfeste Platten und legierter Stahl.

3) Hocheffiziente kontinuierliche Umformung

Im Vergleich zu Biegemaschinen: Biegemaschinen führen mehrsegmentige Biegungen durch, während das Dreiwalzen-Walzenformen ein kontinuierliches Biegen beinhaltet.

Daher: Glattere Oberfläche, bessere Rundheit und präzisere Schweißverbindungen.

4) Hohe Vorbiegefähigkeit

Unterstützt das teilweise strukturelle Vorbiegen: Vorbiegen des Plattenkopfes, Vorbiegen des Plattenendes, Reduzierung von geraden Kantenresten.

Verbesserungen:

Materialausnutzungsgrad
Schweißqualität
Ästhetik des fertigen Produkts

5) Großes Potenzial für Automatisierungs-Upgrades

Moderne Dreiwalzen-Blechbiegemaschinen können ausgestattet werden mit:

CNC-Steuerungssystem
Automatisches Durchmessermesssystem
Automatisches Fütterungssystem
Winkelkompensationssystem
Automatisches Zentriersystem

Erfolge:

Ein-Klick-Rollen
Parameterspeicher
Massenproduktion

6) Energieeinsparung und Antriebsvorteile

Hauptantriebsmethoden:

Mechanisches Getriebe
Hydraulisches Getriebe
Vollständiger Servoantrieb

Darunter:

Hydraulik eignet sich für schwere Lasten
Servo eignet sich für hohe Präzision

5. Vergleich zwischen Dreiwalzen- und Vierwalzen-Blechwalzmaschine

Vergleichstabelle für 3-Walzen- und 4-Walzen-Biegeverfahren:

Vergleichsartikel	3-Würfel	4-Rolle
Strukturelle Komplexität	Einfach	Komplex
Kosten	Untere	Höheres Niveau
Operative Schwierigkeit	Etwas höher	Einfacheres Niveau
Vorbiegekapazität	Teilweise unterstützt	Leistungsstärker
Automatisierung	Aufrüstbar	Besser geeignet für die Automatisierung

Die Vorteile von Dreiwalzenkompressoren sind: Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität, strukturelle Stabilität und einfache Wartung.

Technische Prinzipien und strukturelle Vorteile:

1) Kontinuierliches Dreipunktbiegen

Die Anlage besteht aus einem Dreipunkt-Lagersystem mit einer oberen Walze, einer unteren Walze und Seitenwalzen. Durch die Verstellung der Position der Seitenwalzen wird der Spannungszustand des Blechs verändert, sodass dieses beim Walzen schrittweise den eingestellten Biegeradius erreicht und eine gleichmäßige und stabile plastische Verformung erzielt wird.

Die äußere Schicht des Blechs steht unter Spannung.
Die innere Schicht steht unter Druck
Die neutrale Schicht ist stabil
Der Formgebungsprozess ist kontinuierlich und gleichmäßig.

2) Hochfeste Rahmenkonstruktion

Integral geschweißter Rahmen
Seitenplattenstruktur mit hoher Steifigkeit
Walzen aus legiertem Stahl mit großem Durchmesser
Hochleistungslagersystem

Gewährleistet einen stabilen Betrieb und eine präzise Steuerung auch beim Walzen dicker Bleche und großer Durchmesser.

3) Vorbiegefunktionsdesign

Unterstützt das Vorbiegen am Kopf und Ende des Blechs, wodurch Kantenreste effektiv reduziert, die Materialausnutzung und die Schweißqualität verbessert werden; besonders geeignet für die Herstellung von Behälterwänden mit hohen Anforderungen.

6. Wichtige technische Indikatoren

Zu den wichtigsten technischen Parametern gehören:

Maximale Spulendicke
Maximale Spulenbreite
Oberer Rollendurchmesser
Unterer Rollendurchmesser
Mindestspulendurchmesser
Hauptmotorleistung
Rollgeschwindigkeit
Dicke vor dem Biegen

Wichtige technische Parameter (Beispielvorlage)

(Die folgenden Angaben sind Vorlagenparameter; die tatsächlichen Projektparameter können je nach Bedarf angepasst werden.)

Artikel	Technische Parameter
Maximale Spulendicke	2500 mm
Maximale Spulenbreite	≤ 245 MPa
Streckgrenze des Materials	φ320 mm
Oberer Rollendurchmesser	φ280 mm
Unterer Rollendurchmesser	≥ φ350 mm
Mindestspulendurchmesser	15 kW
Hauptmotorleistung	4–6 m/min
Rollgeschwindigkeit	≥ 16 mm
Dicke vor dem Biegen	2500 mm

Wir können Verifizierungsberechnungen auf Basis der Festigkeitsklasse des Leiterplattenmaterials des Kunden durchführen.

7. Zusammenfassung der wichtigsten Vorteile von 3-Walzen-Biegemaschinen

Zusamenfassend:

Dreiwalzen-Biegemaschinen sind klassische Anlagen für das „kontinuierliche Biegeformen von Kunststoffen“ und zeichnen sich durch umfassende Vorteile wie strukturelle Stabilität, hohe Belastbarkeit, wirtschaftliche Kosten und einen breiten Verarbeitungsbereich aus.