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3롤 벤딩 공정의 작동 원리 및 장비 특징

3롤 벤딩 공정(3롤러 판재 압연이라고도 함)은 금속판 성형 분야에서 가장 고전적이고 널리 사용되는 원형 성형 공정 중 하나입니다. 압력 용기, 공기 덕트, 저장 탱크, 철골 구조물, 조선, 교량 및 기계 제조 산업에서 널리 사용됩니다.

본 문서에서는 해당 제품의 작동 원리, 구조 구성, 형성 메커니즘, 기술적 특성, 장점, 다양한 구조 형태 비교 및 적용 시나리오에 대한 체계적이고 심층적인 분석을 제공합니다.

1. 3롤 벤딩 공정의 기본 작동 원리

3롤 판금 압연의 핵심 원리는 세 개의 롤러의 상대적인 위치를 변경함으로써 판금이 응력 하에서 연속적인 소성 굽힘 변형을 거쳐 최종적으로 원하는 호형 또는 원통형 형상을 형성하는 것입니다.

1) 기본 구조 구성 요소

일반적인 3롤 판재 압연기는 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다.

상부 롤러(메인 롤러)
하부 롤러(지지 롤러)
측면 롤러(조정 롤러)
메인 드라이브 시스템
유압 시스템
전기 제어 시스템
(하역용) 경사 메커니즘

2) 3롤 벤딩 성형 공정

1단계: 플레이트 공급 및 위치 조정

판금은 위쪽 롤러와 아래쪽 롤러 사이에 삽입됩니다.

2단계: 측면 롤러 올리기 및 내리기

측면 롤러가 위아래로 움직이면서 3점 지지 위치가 변경됩니다.

3단계: 굽힘 모멘트 발생

판금이 세 개의 롤러를 통과할 때:

위쪽 롤러가 압력을 가합니다.
아래쪽 롤러가 지지대 역할을 합니다.
측면 롤러가 굽힘 반경을 제어합니다.
판금은 지속적인 소성 변형을 겪습니다.

4단계: 반복 수유

반복적인 롤링을 통해 굽힘은 점차 설정된 반경에 도달합니다.

5단계: 성형 공정 완료

원통형 또는 호 모양의 가공물을 만드십시오.

2. 3롤 판재 압연의 기계적 원리

3롤 판금 벤딩의 핵심은 다음과 같습니다. 연속 3점 굽힘 성형

기계적 특성:

대부분의 구조물에서 상부 롤이 구동 롤입니다.

판에는 굽힘 모멘트가 작용합니다.

판의 바깥쪽 면은 장력을 받고 있습니다.

안쪽 면은 압축 상태에 있습니다.

중성층은 본질적으로 변하지 않습니다.

응력이 재료의 항복 강도를 초과하면 소성 변형이 발생합니다.

굽힘 반경 제어 원리

굽힘 반경은 다음 요소에 따라 달라집니다.

롤러 간격
측면 롤 위치
판 두께
재료 강도
상부 롤 압력

측면 롤이 상단 롤에 가까울수록:

→ 굽힘 반경이 더 작음

→ 더 큰 곡률 형성

3. 3롤 판재 압연기의 구조 유형

– 대칭형 3롤 판재 압연기

– 비대칭 3롤 판재 압연기

– 기계식 수평 하강 판재 압연기

- 상부 롤러 범용 판재 롤링기

판재 두께, 가공 정밀도 및 자동화 요구 사항에 따라 맞춤형 구성이 가능합니다.

1) 대칭형 3롤 판금 절곡기

특징: 아래쪽 롤러 두 개는 고정되어 있고, 위쪽 롤러는 수직으로 올라갑니다.
장점: 구조가 간단하고, 비용이 저렴하며, 중형 및 대형 강판에 적합합니다.
단점: 사전 굽힘 작업이 필요하며, 정밀도가 다소 떨어집니다.

2) 비대칭 3롤 판재 압연기

특징: 하단 롤러 높이 조절 가능; 측면 롤러 한쪽 이동 가능.
장점: 미리 구부려서 바로 사용할 수 있고, 조작이 간편하며, 정밀도가 높습니다.
적합 대상: 소규모 및 중규모 가공 공장.

3) 레벨 다운 3롤 플레이트 롤링 머신

특징: 양쪽 측면 롤러 두 개가 수평으로 움직이고, 위쪽 롤러는 고정되어 있습니다.

장점: 높은 정밀도, 높은 자동화 수준, 대형 판재에 적합.

4) 상부 롤러 범용 3판 롤링 머신

특징: 이 기계는 유압식 3롤 벤딩기로, 다양한 용기의 사전 벤딩, 모서리 둥글게 처리, 끝부분의 직선화 공정을 한 번에 완료할 수 있으며, 한 번의 공급으로 회전할 필요가 없습니다.
장점: 유압 시스템을 갖추고 있어 두꺼운 금속판을 롤링하는 데 적합합니다. 상부 롤러가 있는 범용형 기계는 원추형 롤링 장치를 추가하여 원추형 형상을 롤링할 수 있습니다.
중장비 판재 롤링 기계 모델을 생산하는 데 적합하며 가격은 다음보다 저렴합니다. 4개의 롤러 회전 기계.

4. 특징 및 장점: 3롤 벤딩 장비

다음은 그 장점에 대한 자세한 분석입니다.

1) 뛰어난 구조적 안정성

세 개의 롤이 삼점 지지 구조를 형성하여 응력 균형을 유지하고 강력한 하중 지지력을 제공하며 고하중 가공에 적합합니다. 특히 압력 용기, 저장 탱크 본체 및 대형 철골 구조물에 적합합니다.

2) 폭넓은 성형 범위

가공 가능 형상: 원기둥, 원뿔(원뿔형 가공 장치 사용 시), 곡면판, 다중 분절 곡선. 사용 가능 재질: 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄판, 고강도판, 합금강.

3) 고효율 연속 성형

벤딩 머신과 비교했을 때: 벤딩 머신은 여러 부분으로 나누어 벤딩하는 반면, 3롤 롤러 성형은 연속적인 벤딩을 수행합니다.

따라서 표면이 더 매끄럽고, 원형에 가까우며, 용접 이음매가 더 정밀해집니다.

4) 강력한 사전 굽힘 기능

부분적인 구조적 사전 굽힘을 지원합니다: 판재 앞면 사전 굽힘, 판재 뒷면 사전 굽힘을 통해 직선 모서리 잔류물을 줄입니다.

개량:

재료 이용률
용접 품질
완제품의 미적 감각

5) 자동화 업그레이드 가능성이 매우 높음

최신 3롤 판금 절곡기는 다음과 같은 장비를 갖출 수 있습니다.

CNC 제어 시스템
자동 직경 측정 시스템
자동 급식 시스템
각도 보정 시스템
자동 센터링 시스템

업적:

원클릭 롤링
매개변수 메모리
양산

6) 에너지 절약 및 구동상의 이점

주요 구동 방식:

기계식 변속기
유압 변속기
완전 서보 드라이브

그중에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

유압식은 무거운 하중에 적합합니다.
서보는 고정밀 작업에 적합합니다.

5. 3롤 압연기와 4롤 판재 압연기의 비교

3롤 벤딩과 4롤 벤딩의 비교표:

비교 항목	3롤	4롤
구조적 복잡성	단순한	복잡한
비용	낮추다	상위 레벨
운영 난이도	약간 더 높음	더 쉬운 레벨
사전 굽힘 용량	부분적으로 지원됨	더욱 강력한
오토메이션	업그레이드 가능	자동화에 더 적합합니다.

3롤러 압축기의 장점은 경제적이고 실용적이며, 구조적으로 안정적이고 유지보수가 용이하다는 점입니다.

기술적 원칙 및 구조적 이점:

1) 연속 3점 벤딩 성형

이 장비는 상부 롤러, 하부 롤러 및 측면 롤러로 구성된 3점 지지 시스템으로 이루어져 있습니다. 측면 롤러의 위치를 조정함으로써 판금의 응력 상태가 변화되어 롤링 과정에서 판금이 설정된 굽힘 반경에 점진적으로 도달하게 되며, 균일하고 안정적인 소성 변형이 이루어집니다.

판금의 바깥쪽 층은 장력을 받고 있습니다.
내부층은 압축 상태에 있습니다.
중성층은 안정적입니다.
성형 공정은 연속적이고 매끄럽게 진행됩니다.

2) 고강도 프레임 구조

일체형 용접 프레임
고강성 측판 구조
대구경 합금강 롤러
고하중 베어링 시스템

두꺼운 판재 및 큰 직경의 제품을 압연할 때에도 안정적인 작동과 정밀한 제어를 보장합니다.

3) 사전 굽힘 기능 설계

판금의 앞부분과 뒷부분에 사전 벤딩을 지원하여 직선 모서리 잔여물을 효과적으로 줄이고 재료 활용도와 용접 품질을 향상시키며, 특히 높은 요구 사항을 충족하는 컨테이너 쉘 제조에 적합합니다.

6. 주요 기술 지표

주요 기술 매개변수는 다음과 같습니다.

최대 코일 두께
최대 코일 폭
상부 롤러 직경
하단 롤러 직경
최소 코일 직경
주 모터 동력
구름 속도
굽힘 전 두께

주요 기술 매개변수(샘플 템플릿)

(다음은 템플릿 매개변수이며, 실제 프로젝트 매개변수는 요구 사항에 따라 조정할 수 있습니다.)

안건	기술적 매개변수
최대 코일 두께	2500mm
최대 코일 폭	≤ 245 MPa
재료의 항복 강도	φ320 mm
상부 롤 직경	φ280 mm
롤 직경이 더 작습니다.	≥ φ350 mm
최소 코일 직경	15kW
주 모터 동력	4~6m/분
구름 속도	≥ 16mm
굽힘 전 두께	2500mm