ニュース＆イベント

金属板圧延機とは？定義と動作原理

金属板圧延機とは？金属板圧延機は、金属板を円、曲面、その他の形状に圧延するための加工装置です。ローラーの回転と相対運動によって金属板に圧力を加え、徐々に塑性変形させ、最終的に所望の円弧または曲面を形成します。金属板圧延機は、圧力容器、パイプライン、ボイラー、ファンハウジング、航空宇宙部品などの製造に広く使用されています。

1.金属板圧延機とは何ですか？

1) 板圧延機の定義:

主な手順は次のとおりです。

– プレートの位置決め: 金属プレートをプレート圧延機のローラーの間に配置します。

クランプと事前曲げ: 上部ローラーが下向きの圧力をかけてプレートをクランプし、エッジを事前曲げて、成形後の直線エッジの長さを短くします。

– カーリング成形：ローラーの回転と圧力の調整により、プレートは徐々に必要な円弧または曲面に曲げられます。

– 荷降ろし：転がり終わったらローラーを解放し、完成品を取り出します。

2. 板曲げローラーの主要構成部品

ローラーシステム:

通常、上部ローラー、下部ローラー、サイドローラーで構成され、プレートをクランプしてカールさせる役割を果たします。ローラーの材質は通常、耐摩耗性と硬度に優れた高強度合金鋼です。

駆動システム：

ローラーの回転動力を供給します。機械式はギア伝動方式を採用し、油圧式とサーボ式は油圧シリンダーまたはモーターで駆動します。

油圧システム：

ローラーの昇降と圧力調整を制御し、加工精度と安定性を確保するために使用されます。

制御システム:

手動制御とCNCシステムを搭載。CNCシステムは加工パラメータを事前に設定し、自動運転を実現します。

ベースとフレーム:

機器全体をサポートし、動作中の機器の安定性と精度を確保します。

3. 板圧延機の動作原理

この機械は、ローラーを使用して金属板に圧力と回転を加えることで、金属板を塑性変形させ、徐々に目的の形状（円筒、円錐、円弧など）に曲げるものです。

金属板圧延機の動作原理とは？このプロセスは、ローラーと動力駆動装置の相対位置を調整することで実現されます。以下は、動作原理の詳細な分析です。

1) 基本的な作業工程

板圧延機は通常、上ローラーと下ローラー（またはサイドローラー）で構成され、板材はローラー間で挟まれ、回転、曲げ加工されることで徐々に成形されます。具体的な手順は以下のとおりです。

- プレートをクランプする

プレートはローラーの間に配置されます。上部ローラー（または下部ローラー）は、プレートを下向き（または上向き）に押し付けて固定し、滑りを防止します。

- 曲げ前処理

板圧延機では、板端の直線長を短くするために、板の両端を予備曲げ（プレ曲げ）します。

プレートエッジの初期のアーク形成は、ローラーの圧力と位置を調整することによって実現されます。

- 曲げロール成形

ローラーが回転し始め、プレートをクランプ状態で移動させます。プレートがローラー間を通過すると、徐々に塑性曲げが発生し、目標の曲率が形成されます。

- 調整と修正

必要に応じて、ローラーの圧力と位置を調整することで、弧または形状をさらに最適化できます。

の 4ローラー板圧延機サイドローラーの補助により、より正確に修正することができます。

- 完成品の荷降ろし

圧延後はローラーを解放し、加工した製品を板圧延機から取り出します。

2) 異なる構造の板圧延機の動作原理

- 3ローラー対称板圧延機

構造上の特徴:

上部ローラーは 2 つの下部ローラーの間に対称的に配置され、上部ローラーは垂直に移動でき、下部 2 つのローラーは回転してプレートを駆動します。

動作原理:

プレートは上部のローラーによって下方に押し下げられ、下部のローラーの間に挟まれます。

下部ローラーの回転によりプレートが移動し、上部ローラーがプレートに曲げ力を加えます。

下部ローラーの回転によりプレートは繰り返し曲げられ、最終的に成形されます。

特徴：

構造はシンプルですが、プレートの端を直接曲げることはできません。

- 3ローラー非対称板圧延機

構造上の特徴:

上部のローラーはメインローラーで、下部のローラーの 1 つはプレートをクランプするために使用され、もう 1 つの下部ローラーは補助曲げに使用されます。

動作原理:

プレートをクランプした後、ローラーの位置を調整してエッジを仮曲げします。

上部のローラーが回転してプレートを移動させ、同時に曲げ力を加えます。

ローラー間の相対的な動きにより、徐々に目標のアークが形成されます。

特徴：

予め曲げ加工が可能で高精度加工に適しています。

- 4ローラー板圧延機

構造上の特徴:

上部ローラー 1 個、下部ローラー 1 個、サイドローラー 2 個。サイドローラーはプレートをクランプして修正するために使用されます。

動作原理:

プレートは上部ローラーと下部ローラーで挟まれ、サイドローラーが位置決めを補助します。

上部のローラーが曲げ力を加えてプレートを動かします。

サイドローラーはプレートの曲げ形状をさらに矯正します。

特徴：

操作が簡単で、精度が高く、予備曲げと圧延が一度に完了できます。

3) 主要な物理原理

金属板圧延機の動作原理は、金属の塑性変形の原理に基づいています。具体的には、以下の通りです。

曲げ力の影響：

ローラーによって加えられる曲げ力が金属材料の降伏強度を超えると、金属板は塑性変形を起こします。徐々に力を加えることで、板は真っ直ぐな状態から目的の形状に曲げられます。

弾性反発の制御：

曲げ加工中に板材は一定の弾性反発力を発揮します。板圧延機は、この反発力をさらに曲げ力で補正することで、完成品の円弧精度を確保します。

多重形成:

板厚が厚かったり、硬かったりする場合は、曲げ加工を何度も繰り返して徐々に目的の形状に近づける必要があります。

4. 金属板圧延機の応用分野

金属板圧延機の用途は何ですか？用途は以下の通りです。

適用業界:

– 圧力容器の製造：ボイラーや貯蔵タンクなどの大型容器の円筒形または曲面シェルの圧延。

– パイプライン加工：大口径パイプや換気ダクトの製造。

– 造船：船体板の曲面を加工します。

– 航空宇宙：航空機、ロケット、その他の機器の湾曲した部品や円筒形の部品の製造。

– 建設工学：柱、曲線梁などの建設用鋼構造部品の圧延。

アプリケーション例:

– 円筒形貯蔵タンクの製造：金属板を連続的に曲げてタンクシェルを成形します。

– 円錐パイプの加工：円錐板圧延機プレートの直径を徐々に小さくします。

– 橋梁の曲線梁や円筒形の支持構造などの建築用鉄骨構造物の製造。

5. 結論

板圧延機は、ローラーの回転と圧力によって金属板を徐々に目標形状に曲げます。その基本原理は、金属の塑性変形特性を利用し、精密な制御システムと組み合わせることで、効率的かつ精密な曲げ加工を実現することです。様々な種類の板圧延機は、様々な材料や形状の要件に適しており、現代の製造業にとって重要なサポートを提供しています。

金属板圧延機とは？板圧延機は現代の金属加工における重要な設備の一つです。継続的な開発と技術の向上により、高効率で高精度な曲げ加工の中核ツールとなっています。伝統的な機械設備と最新のCNC板圧延機は、様々な産業における金属成形加工を支えています。