钢结构制作中卷板机工作原理
[来源：原创]
[作者：管理员]
[日期：2008-04-14] 
在网上看到一篇关于卷板机工作原理的文章，觉得不错，转载下来。
在钢结构制作中，弯制成型的加工主要是卷板（滚圆）、弯曲（煨弯）、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。
把钢材加热到一定温度后进行的加工方法，通称热加工。热加工常用的有两种加热方法，一种是利用乙炔火焰进行局部加热；这种方法简便，但是加热面积较小。另一种是放在工业炉内加热，其加热面积很大。温度能够改变钢材的机械性能，能使钢材变硬，也能使钢材变软。钢材在常温中有较高的抗拉强度，但加热到500℃以上时，随着温度的增加，钢材的抗拉强度急剧下降，其塑性、延展性大大增加，钢材的机械性能逐渐降低。
钢材在常温下进行加工制作，通称冷加工。冷加工绝大多数是利用机械设备和专用工具进行的。应注意低温时不宜进行冷加工。低温中的钢材，其韧性和延伸性均相应减小，极限强度和脆性相应增加，若此时进行冷加工受力，易使钢材产生裂纹。
与热加工相比，冷加工具有如下优点：① 使用的设备简单，操作方便；② 节约材料和燃料；③ 钢材的机械性能改变较小，材料的减薄量甚少。
滚圆是在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形（中层纤维不变）。当圆筒半径较大时，可在常温状态下卷圆，如半径较小和钢板较厚时，应将钢板加热后卷圆。在常温状态下进行滚圆钢板的方法有：机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在卷板机（又叫滚板机、轧圆机）上进行的。
在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。卷板机按轴辊数目和位置可分为三辊卷板机和四辊卷板机两类，三辊卷板机又分为对称式与不对称式两种。它们滚圆工作原理如图6-2所示。
在钢结构制作中，弯制成型的加工主要是卷板（滚圆）、弯曲（煨弯）、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。
把钢材加热到一定温度后进行的加工方法，通称热加工。热加工常用的有两种加热方法，一种是利用乙炔火焰进行局部加热；这种方法简便，但是加热面积较小。另一种是放在工业炉内加热，其加热面积很大。温度能够改变钢材的机械性能，能使钢材变硬，也能使钢材变软。钢材在常温中有较高的抗拉强度，但加热到500℃以上时，随着温度的增加，钢材的抗拉强度急剧下降，其塑性、延展性大大增加，钢材的机械性能逐渐降低。
钢材在常温下进行加工制作，通称冷加工。冷加工绝大多数是利用机械设备和专用工具进行的。应注意低温时不宜进行冷加工。低温中的钢材，其韧性和延伸性均相应减小，极限强度和脆性相应增加，若此时进行冷加工受力，易使钢材产生裂纹。
与热加工相比，冷加工具有如下优点：① 使用的设备简单，操作方便；② 节约材料和燃料；③ 钢材的机械性能改变较小，材料的减薄量甚少。
滚圆是在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形（中层纤维不变）。当圆筒半径较大时，可在常温状态下卷圆，如半径较小和钢板较厚时，应将钢板加热后卷圆。在常温状态下进行滚圆钢板的方法有：机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在卷板机（又叫滚板机、轧圆机）上进行的。
在卷板机上进行板材的弯曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。卷板机按轴辊数目和位置可分为三辊卷板机和四辊卷板机两类，三辊卷板机又分为对称式与不对称式两种。它们滚圆工作原理如图6-2所示。
用三辊弯（卷）板机弯板，其板的两端需要进行预弯，预弯长度为0.5L＋（30~50）mm（L为下辊中心距）。预弯可采用压力机模压预弯或用托板在滚圆机内预弯。
圆柱面的卷弯，卷制时根据板料温度的不同分为冷卷、热卷与温卷。
冷卷一般采用快速进给法和多次进给法滚弯，调节上辊（在二辊卷板机上）或侧辊（在四辊卷板机上）的位置，使板料发生初步的弯曲，然后来回滚动而弯曲。冷卷时必须控制变形量。
当碳素钢板的厚度t大于或等于内径D的1/40时，一般认为应该进行热卷。热卷前，通常必须将钢板在室内加热炉内均匀加热，加热温度范围视钢材成分而定。
温卷作为一种新工艺，吸取了冷、热卷板中的优点，避免了冷、热卷板时存在的困难。温卷是将钢板加热至500~600℃，使板料比冷卷时有更好的塑性，同时减少了卷板超载的可能，又可减少卷板时氧化皮的危害，操作也比热卷方便。
由于温卷的加热温度通常在金属的再结晶温度以下，因此，温卷工艺方法实质上仍属于冷加工范围。
在钢结构的制造过程中，弯曲成形的应用相当广泛，其加工方法分为压弯、滚弯和拉弯等几种。
压弯是用压力机压弯钢板，此种方法适用于一般直角弯曲（V形件）、双直角弯曲（U形件），以及其他适宜弯曲的构件。滚弯是用滚圆机滚弯钢板，此种方法适用于滚制圆筒形构件及其他弧形构件。拉弯是用转臂拉弯机和转盘拉弯机拉弯钢板，它主要用于将长条板材拉制成不同曲率的弧形构件。
弯曲按加热程度分为冷弯和热弯。冷弯是在常温下进行弯制加工，此法适用于一般薄板、型钢等的加工；热弯是将钢材加热至950~1100℃，在模具上进行弯制加工，它适用于厚板及较复杂形状构件、型钢等的加工。
弯曲加工设备有型钢滚圆机、液压弯管机及压力机床等。弯曲过程是材料经过弹性变形后再达到塑性变形的过程。在塑性变形时，材料外层受拉，内层受压。拉伸和压缩在材料内部存在一定的弹性变形，当外力失去后有一定程度的回弹。因此，弯曲件的圆角半径不宜过大，圆角半径过大易引起回弹，影响构件精度。但圆角半径也不宜过小，半径过小会产生裂纹。
压弯时截面中性层内移，弯曲时应计算压弯料的长度，可根据材料中性层内移值按式6-1计算圆弧段长度。
式中 L—压弯料圆弧部分长度，mm；
α— 圆弧部分圆心角（°）；
R — 弯曲料的圆角半径，mm；
b — 压弯后中性层至内边缘的距离，mm。b = n’· t （n’查表6-1）； t为压弯料的厚度，mm。
<![endif]> 压弯中性层内移值 表6-1
圆柱面的卷弯，卷制时根据板料温度的不同分为冷卷、热卷与温卷。
冷卷一般采用快速进给法和多次进给法滚弯，调节上辊（在二辊卷板机上）或侧辊（在四辊卷板机上）的位置，使板料发生初步的弯曲，然后来回滚动而弯曲。冷卷时必须控制变形量。
当碳素钢板的厚度t大于或等于内径D的1/40时，一般认为应该进行热卷。热卷前，通常必须将钢板在室内加热炉内均匀加热，加热温度范围视钢材成分而定。
温卷作为一种新工艺，吸取了冷、热卷板中的优点，避免了冷、热卷板时存在的困难。温卷是将钢板加热至500~600℃，使板料比冷卷时有更好的塑性，同时减少了卷板超载的可能，又可减少卷板时氧化皮的危害，操作也比热卷方便。
由于温卷的加热温度通常在金属的再结晶温度以下，因此，温卷工艺方法实质上仍属于冷加工范围。
在钢结构的制造过程中，弯曲成形的应用相当广泛，其加工方法分为压弯、滚弯和拉弯等几种。
压弯是用压力机压弯钢板，此种方法适用于一般直角弯曲（V形件）、双直角弯曲（U形件），以及其他适宜弯曲的构件。滚弯是用滚圆机滚弯钢板，此种方法适用于滚制圆筒形构件及其他弧形构件。拉弯是用转臂拉弯机和转盘拉弯机拉弯钢板，它主要用于将长条板材拉制成不同曲率的弧形构件。
弯曲按加热程度分为冷弯和热弯。冷弯是在常温下进行弯制加工，此法适用于一般薄板、型钢等的加工；热弯是将钢材加热至950~1100℃，在模具上进行弯制加工，它适用于厚板及较复杂形状构件、型钢等的加工。
弯曲加工设备有型钢滚圆机、液压弯管机及压力机床等。弯曲过程是材料经过弹性变形后再达到塑性变形的过程。在塑性变形时，材料外层受拉，内层受压。拉伸和压缩在材料内部存在一定的弹性变形，当外力失去后有一定程度的回弹。因此，弯曲件的圆角半径不宜过大，圆角半径过大易引起回弹，影响构件精度。但圆角半径也不宜过小，半径过小会产生裂纹。
压弯时截面中性层内移，弯曲时应计算压弯料的长度，可根据材料中性层内移值按式6-1计算圆弧段长度。
式中 L—压弯料圆弧部分长度，mm；
α— 圆弧部分圆心角（°）；
R — 弯曲料的圆角半径，mm；
b — 压弯后中性层至内边缘的距离，mm。b = n’· t （n’查表6-1）； t为压弯料的厚度，mm。
<![endif]> 压弯中性层内移值 表6-1
|
R/t
|
0.5
|
0.8
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
≥8
|
|
n’
|
0.25
|
0.30
|
0.35
|
0.37
|
0.40
|
0.42
|
0.44
|
0.46
|
0.48
|
0.50
|
角钢冷滚煨弯时其中性层的位置不在形心位置，而在靠近背面的位置，因此，在煨弯时应计算角钢长度（图6-5），其圆弧部分的长度L可按式6-2计算。
式中 α— 圆弧部分圆心角（°）；
R — 弯曲料的圆角半径，mm；
T — 角钢的厚度，mm。
A — 压弯后中性层至背面边缘的距离，mm。 （n查表6-2），当角钢外煨时A 取正号；内煨时A取负号。
R — 弯曲料的圆角半径，mm；
T — 角钢的厚度，mm。
A — 压弯后中性层至背面边缘的距离，mm。 （n查表6-2），当角钢外煨时A 取正号；内煨时A取负号。
角钢煨弯长度计算n取值 表6-2
|
角钢形式
|
等边角钢
|
不等边角钢
|
|||||
|
L90×56×6
|
L75×50×5
|
L63×40×6
|
|||||
|
煨90边
|
煨56边
|
煨75边
|
煨50边
|
煨63边
|
煨40边
|
||
|
n
|
6
|
10.0
|
4.0
|
7.0
|
4.0
|
6.5
|
3.5
|
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