Rolmachine

4 roller plaatrolmachine Koopgids

Vierrol-plaatbuigmachines zijn veelgebruikte apparaten voor het buigen en oprollen van metalen platen. Ze kunnen de voorbuiging, vorming en oprollen van platen uitvoeren en zijn vooral geschikt voor middelzware en dikke platen en nauwkeurig oprollen.

Vergelijking met driewals-plaatbuigmachines , vierrol-buigmachines voor platen hebben voordelen zoals een hoge graad van automatisering, eenvoudige bediening en kleine resterende rechte randen.

1. Wat is een vierrol-buigmachine voor platen?

 

definitie:

Een vierrol-buigmachine voor platen is een apparaat dat gebruikmaakt van de gecoördineerde beweging van vier rollen (één bovenrol, één onderrol en twee zijrollen) om een plaat te klemmen, voor te buigen en op te rollen. De machine kan de symmetrische voorbuiging en volledige cirkelvormige oprolling van de plaat in één keer uitvoeren.

Vierrol-plaatrolmachines zijn mechanische apparatuur die wordt gebruikt om metalen platen te rollen tot cilindervormige, boogvormige of andere vormen. Ze worden veel gebruikt in industrieën zoals drukvaten, windenergie, scheepsbouw, petrochemie en ketelbouw.

Korte beschrijving van de plaat.

· Voorbuiging: door één zijrol omhoog te brengen, wordt het ene uiteinde van de plaat omhoog gedrukt om voorbuiging te bereiken (vermindering van rechte randen).

· Walsen: De walsrollen bewegen op gecoördineerde wijze en het plaatmateriaal ondergaat continue plastische vervorming ondersteund door drie punten, waarna het uiteindelijk wordt gewalsd tot de gewenste kromming.

· Lossen: Het gevormde werkstuk wordt door hulpmiddelen of door het draaimechanisme van de bovenste wals verwijderd.

2. Structurele onderdelen van een vierwalsplaatwalsmachine

 

De basisstructuur van een vierwalsplaatwalsmachine vormt de basis voor de automatische voorbuiging, plaatbuiging en afronding. In vergelijking met een driewalsplaatwalsmachine is aan de vierwalsplaatwalsmachine een hulpwals (een tweede zijwals) toegevoegd, wat de verwerkingsefficiëntie en de nauwkeurigheid van de plaatbuiging aanzienlijk verbetert. Hieronder volgt een beschrijving van de belangrijkste structurele onderdelen en hun functies van een vierwalsplaatwalsmachine.

1) Bovenste wals (bovenste werkrol)

Locatie:

Gelegen bovenaan in het midden van het frame.

Functie:

De aandrijfrol roteert het plaatmetaal via een transmissiesysteem.

Er wordt een primaire neerwaartse buigkracht op het plaatmateriaal uitgeoefend.

kenmerk:

Meestal elektrisch aangedreven, heeft het de grootste diameter en kan verticaal worden opgetild indien nodig.

2) Onderste rol (onderste werkrol)

Locatie:

Gelegen aan de onderzijde, parallel aan de bovenste rol.

Functie:

Als aangedreven rol dient deze om de plaatmetaal vast te klemmen.

De klemkracht kan worden aangepast door deze op en neer te verplaatsen.

kenmerk:

Soms wordt deze ook gebruikt als aandrijfrol. Hij wordt gebruikt om de plaatmetaal samen met de bovenste rol vast te klemmen en de initiële positie ervan aan te passen.

3) Linker- en rechterrol (zijrollen)

Locatie:

Gelegen aan beide zijden van de bovenste en onderste rollen, dicht bij de onderste rol.

Functie:

Zorgen voor de pre-buigfunctie.

Regel de buigtrajectorie en de vormingsstraal van het plaatmateriaal.

kenmerk:

Het kan onafhankelijk worden opgeheven, neergezet of gekanteld en wordt meestal aangestuurd door een hydraulisch systeem.

Hun bewegingstrajectoriën kunnen via programmeerbare besturing worden ingesteld om verschillende vormen (cilinders, kegels, enz.) te walsen.

4) Hoofdaandrijfunit

· Het bestaat meestal uit een motor en een versnellingsbak.

· De bovenste rol (of de bovenste en onderste rollen) wordt direct aangedreven om te draaien, waardoor het plaatmateriaal in beweging komt.

· Zorg voor een constante lineaire snelheid tussen de rollen om de walsnauwkeurigheid te verbeteren.

5) Hydraulisch systeem

· Regelt het opheffen en de zijwaartse beweging van de onderste rol en de zijrollen.

· Zorgt tijdens het walsproces voor drukregeling.

· Het omvat doorgaans hydraulische cilinders, hydraulische pompen, regelklepgroepen, oliebunkers, enz.

6) Rek

· Ondersteunt de gehele apparaatconstructie.

· Zorgt voor de nauwkeurigheid van de positie van de rollen en de algehele stijfheid van de installatie.

· Gevormd uit zwaarlast gelast staal of gietstukken, wat een sterke draagcapaciteit waarborgt.

7) Numerieke besturing

· Wordt gebruikt om de beweging en parameterinstellingen van diverse onderdelen van de plaatrolmachine te besturen.

· Het is doorgaans uitgerust met een PLC, een touchscreen en een mens-machine-interface (HMI).

· Het maakt geautomatiseerde besturing mogelijk en ondersteunt meertijdige rolbewerkingen.

8) Hulponderdelen (optioneel)

· Voedingsapparatuur: zoals hydraulische laadplatforms, enz.

· Afvoerapparatuur: zoals ondersteuningsframes, draaibare rolapparatuur, enz.

· Veiligheidsapparatuur: noodstopknop, beschermhoes, verplaatsingsdetectiesysteem, enz.

3. Werkprincipe van een vierrol-plaatbuigmachine

 

De vierrol-plaatbuigmachine is een geavanceerde plaatmetaalvormmachine. Het werkprincipe berust op de gecoördineerde werking van vier werkrollen (bovenrol, onderrol, linkerrol en rechterrol), waardoor het plaatmateriaal onder mechanische en hydraulische druk plastisch vervormt, wat automatisch voorbuigen en nauwkeurig walsen mogelijk maakt. De volgende paragraaf behandelt het werkprincipe gedetailleerd vanuit aspecten zoals constructie, proces, spanning en besturing.

1) Papieraanvoer

· Het plaatmateriaal wordt zijwaarts of vanaf de voorkant via het aanvoerplatform ingevoerd.

· Na centrering wordt het vastgeklemd en gepositioneerd door de boven- en onderrollen.

2) Vastklemmen van het plaatmateriaal

· De onderste rol gaat omhoog en drukt het plaatmateriaal strak tegen de bovenste rol.

· Er ontstaat een initiële klemtoestand en het systeem is klaar voor het walsen.

3) Voorbuigen van het plaatmateriaal (om resterende rechte randen te elimineren)

· Verhef één van de zijrollen (bijvoorbeeld de linker rol).

· Één uiteinde van de plaat wordt opgetild, waardoor een drie-puntskracht ontstaat met de bovenste en onderste rol, wat gedeeltelijk buigen (voorbuigen) veroorzaakt.

· Het plaatmateriaal wordt gedraaid en de bewerking wordt herhaald aan het andere uiteinde om voorbuigen aan beide uiteinden te bereiken.

· Deze methode vermindert aanzienlijk de resterende rechte randen en verbetert de vormkwaliteit.

4) Plaatwalsen

· De zijrollen stijgen geleidelijk (programmeerbare krommingsregeling).

· Het plaatmateriaal wordt continu in een boog of cilinder gewalsd met behulp van een drie-puntsbuigmethode.

· De aandrijfrol drijft de plaat voortdurend naar voren, waardoor een volledige cirkelvormige dwarsdoorsnede ontstaat.

5) Lossen van plaatmetaal

· Nadat het walsproces is voltooid, kan de bovenste rol worden omgeklapt of naar de zijkant worden verplaatst.

· Het gevormde werkstuk wordt door een hydraulisch of mechanisch hulpsysteem afgevoerd.

· De volgende las- of wikkelprocedure kan direct worden uitgevoerd.

4. Spanningsanalyse van een vierrols plaatwalsmachine

Spanningsanalyse van een vierrols plaatbuigmachine is een kernonderdeel bij het begrijpen van het walsmechanisme, het beheersen van de nauwkeurigheid en het optimaliseren van het vormgevingsproces. Het voordeel van de vierrolsconstructie op het gebied van spanning is dat deze een meer ideale driepuntsbuigsituatie kan vormen, waardoor het vervormingsproces van de plaat effectief kan worden gecontroleerd en de kwaliteit van het voorbuigen en walsen kan worden verbeterd.

1) Belangrijkste spanningspunten van de vierrols plaatbuigmachine

Tijdens het walsproces ondergaat het plaatmetaal voornamelijk de volgende krachten:

· Druk van de bovenste rol: werkt de hoofdbuigkracht uit op het plaatmateriaal, waardoor dit plastisch buigt.

· Onderste rolondersteuningskracht: klemt de plaat samen met de bovenste rol en vervult tegelijkertijd een ondersteunende en overbrengende functie.

· Topdruk van de zijrol: regelt de kromming en nauwkeurigheid van de vorm tijdens het voorbuigen en wikkelen.

· Wrijving: ontstaat door de wrijving tussen de bovenste en onderste rollen en de plaat, en drijft de plaat in beweging.

· Terugveerkracht van de plaat: de elastische herstelkracht die na het buigen van het plaatmetaal ontstaat, is een belangrijke factor die de nauwkeurigheid beïnvloedt.

2) Analyse van de krachtverloopfase

Initiële klemfase:

· Het plaatmateriaal wordt geplaatst tussen de bovenste en onderste rol.

· De onderste rol beweegt omhoog en werkt druk uit, waardoor er een klemkracht ontstaat met de bovenste rol en normaaldruk wordt gegenereerd.

· De wrijving tussen de bovenste en onderste rollen regelt de beweging van de plaat.

Voorbuigfase:

· Eén zijrol gaat omhoog, waardoor een drie-puntskracht ontstaat met de boven- en onderrol.

· De uiteinden van de plaat worden gebogen, waardoor gelokaliseerde zones van plastische vervorming ontstaan.

· Het buigmoment wordt opgewekt onder de centrale as van de plaatdikte, wat leidt tot een asymmetrische spanningverdeling.

Walsfase:

· De plaat wordt belast tussen drie steunpunten (bovenrol + twee zijrollen).

· Naarmate deze naar voren beweegt, wordt hij samengeperst en gebogen, waardoor een continue kromming ontstaat.

· De buigradius wordt bepaald door de positie van de zijrollen en de drukverdeling moet uniform zijn.

Tijdens het buigen is de spanningsstaat binnen de plaat als volgt:

· Het bovenoppervlak is een trekoppervlak met positieve spanning.

· Het onderoppervlak is samengeperst en de spanning is negatief.

· De spanning op de neutrale as is nul, dus buiging vindt plaats maar uitrekking niet.

3) Sterktevoordelen van de vier-rollstructuur

Vergelijkende posten	Drie-roll-plaatbuigmachine	Vier-roll-plaatbuigmachine (voordelen)
steunpunt	2 zijden + 1 midden	Echte drie-punts-vormgevingsstructuur
Papierstabiliteit	De plaat glijdt gemakkelijk	Stabiele plaatbevestiging en -klemming
Rolnauwkeurigheid	Algemeen	Hoog (instelbare buigend momentregeling)
Voorbuigmogelijkheid	Zwak	Hoge sterkte (constructie ondersteunt zowel positieve als negatieve voorbuiging)
Terugslagregeling	Moeilijk nauwkeurig te regelen	Programmeerbare compensatie + dynamische aanpassing

5. Walsregelmethoden

Met de ontwikkeling van de technologie zijn plaatwalsmachines geleidelijk overgegaan van traditionele handmatige/hydraulische besturing naar elektronische numerieke besturing (NC) en computergestuurde numerieke besturing (CNC), waardoor een hoger niveau van intelligente productie is bereikt. De walsregelmethode van een vierrolplaatwalsmachine bepaalt de vormnauwkeurigheid, de bedrijfsefficiëntie en het automatiseringsniveau.

1) Rolpositieregeling (verplaatsingsregeling)

· Regel de op- en neerwaartse verplaatsing van de bovenste, onderste en linker- en rechterzijrol.

· Bepaal de buigradius en het drukgebied van het plaatmateriaal tijdens het vormgevingsproces.

· Gesloten-regelkringbesturing wordt meestal bereikt met behulp van een hydraulische proportionele klep en een verplaatsingssensor.

2) Baanregeling van de rol

· Regel de bewegingsbaan van de zijrollen (diagonale lijnen, curves).

· Om complexe vormen (zoals kegelvormige cilinders) of meervoudige cirkelboogvormen te realiseren

· De baan wordt meestal vooraf geprogrammeerd door het CNC-systeem.

3) Klemregeling

· Regel de klemdruk van de bovenste en onderste rol op het plaatmateriaal.

· Zorg ervoor dat de plaat niet wegglijdt tijdens de rotatie.

· Dynamisch aanpassen van kwaliteit en dikte afhankelijk van verschillende materialen

4) Aandrijfregeling (snelheidsregeling)

· Door de rotatiesnelheid van de rollen te regelen, wordt een vlotte materiaaltoevoer bereikt.

· Een geavanceerd regelsysteem kan de versnelling en vertraging tijdens het walsproces aanpassen.

· Het is zeer belangrijk om materiaalscheuring, overdruk of oppervlakteschade te voorkomen.

5) Programmaregeling (automatische logica)

Het regelsysteem heeft meerdere walsstappen vooraf ingesteld:

· Plaatsbepaling van de plaat

· Automatische klemming

· Voorbuigen van het eerste uiteinde

· Plaatrotatie

· Voorbuigen van het tweede uiteinde

· Volledige cirkelrolbewerking

· Lossen, enz.

Gebruikers hoeven alleen parameters in te voeren zoals plaatdikte, materiaal en rolldiameter; het systeem past dan automatisch de positie en beweging van elke rol aan.

6. Voordelen van de vierrolplaatrolmachine

Vierrolplaatrolmachines worden veel gebruikt in moderne plaatmetaalvorming en -productie, voornamelijk vanwege de talloze voordelen die voortkomen uit hun constructie en besturingssysteem. In vergelijking met traditionele machines zoals drie-rolplaatrolmachines en symmetrische plaatrolmachines bieden vierrolplaatrolmachines aanzienlijke voordelen op het gebied van precisie, efficiëntie en bedieningsgemak.

1) Constructievoordelen van vierrolplaatrolmachines

· Constructie met vier rollen: actieve bovenrol + onderrol voor klemmen + instelbare zijrollen aan beide zijden, wat resulteert in een stabieler ontwerp. Ondersteunt zowel symmetrische winding als asymmetrisch voorbuigen.

· Lager rol bevestigt de drukplaat: De drukplaat bevindt zich altijd op de vaste rol, waardoor deze minder gevoelig is voor slippen en eenvoudiger te positioneren en nauwkeurig te besturen is.

· Geen omdraaien vereist: In tegenstelling tot drie-rollenmolen, wordt het plaatmateriaal tijdens het gehele walsproces altijd aan dezelfde kant verwerkt, zonder dat het hoeft te worden omgedraaid.

2) Technologische en operationele voordelen

· Éénstapsvorming: Voorbuigen en walsen kunnen in dezelfde procescyclus worden uitgevoerd, wat de handmatige arbeid en positioneringsfouten vermindert.

· Krachtige voorbuigmogelijkheid aan beide uiteinden: De linker- en rechterrol kunnen afzonderlijk worden opgeheven en neergelaten, waardoor onafhankelijke, nauwkeurige voorbuiging aan beide uiteinden mogelijk is (met bijna geen rechte randen).

· Aanpasbaar voor kegelvormig walsen: De baan van de zijrol is programmeerbaar en instelbaar, geschikt voor niet-cirkelvormige structuren zoals kegelvormige cilinders en ellipsen.

· Gemakkelijk te bedienen: De meeste vierrol-plaatbuigmachines zijn uitgerust met een numerieke besturing (NC/CNC), en gebruikers hoeven alleen parameters in te voeren om ze te bedienen.

· Groot bereik aan plaatdikten mogelijk: Het kan diverse metalen platen buigen met diktes van 1 mm tot meer dan 100 mm (afhankelijk van het model).

· Lagere eisen aan de operator: In vergelijking met drierol-plaatbuigmachines is er minder technische kennis vereist, is het gemakkelijker voor beginners om te leren en is het veiliger.

3) Voordelen op het gebied van vormkwaliteit

· Hogere rondheid: Meerpuntskrachtregeling biedt hoge precisie, waardoor de rondheid en cilindriciteit van de buisvorming beter zijn dan bij drierolvorming.

· Goede controle op veerterugslag: De kracht op de zijrollen is continu instelbaar, wat de elastische veerterugslag vermindert en de buiskwaliteit verbetert.

· Goede oppervlakkwaliteit: De plaat glijdt moeilijk weg, hoeft niet te worden omgedraaid en vermijdt zo gebreken zoals krassen en plooien.

· Nauwkeurigere randuitlijning: kleinere rechte randen vergemakkelijken vervolgens nauwkeurige bewerkingen zoals automatisch lassen en naaduitlijning.

4) Voordelen op het gebied van productie-efficiëntie en automatisering

· Volledig automatisch besturingssysteem: ondersteunt NC/CNC-programmering, heeft geheugenopslagfunctie en is geschikt voor massaproductie.

· Vermindering van de bewerkingstijd: alle stappen worden uitgevoerd bij één positionering, waardoor de totale bewerkingstijd met 30–50% wordt verminderd.

· Geschikt voor geautomatiseerde productielijnen: kan worden gekoppeld aan laad- en lossystemen, robots, lasstations en andere apparatuur.

· Ondersteunt extern bewaken/diagnose: sommige hoogwaardige apparaten kunnen via internet worden aangesloten om toegang tot het Industriële Internet der Dingen (IIoT) te realiseren.

5) Vergelijking van de typische voordelen van drie-rollen plaatbuigmachines

Vergelijkende posten	Drie-roll-plaatbuigmachine	Vier-roll-plaatbuigmachine (voordelen)
Voorbuigfunctie	Vereist meerdere keer omdraaien, grote rechte randen	Automatische voorbuigfunctie, uiterst korte rechte rand (≤1,5 maal de plaatdikte)
Focus en positionering	Positionering op basis van handmatige ervaring	De plaatstaal is vastgezet op de onderste rol en wordt automatisch gecentreerd.
Walsrendement	Veel processen, laag rendement	Alle walsprocessen worden in één keer voltooid.
Conisch walsvermogen	Structurele beperkingen maken dit moeilijk haalbaar.	Instelbare rolbaan, vrij instelbare kegelhoek
Technische moeilijkheid bij bediening	Hoog vaardigheidsniveau, vereist geschoolde werknemers.	Lage profiel, gebruiksvriendelijke CNC-interface, eenvoudig te trainen

7. Hoe kiest u een vierrol-plaatbuigmachine?

De keuze van een vierrol-plaatbuigmachine is een cruciale investeringsbeslissing op het gebied van machines, die direct van invloed is op de productie-efficiëntie, de bewerkingsnauwkeurigheid en de langetermijnontwikkelingsmogelijkheden van uw bedrijf. Hieronder vindt u een systematische en praktische "Richtlijnen en handleiding voor de keuze van een vierrol-plaatbuigmachine", om u te helpen een weloverwogen keuze te maken op basis van uw werkelijke behoeften, en om onnodige verspilling en mogelijke problemen te voorkomen.

1) Verduidelijk uw toepassingsvereisten

Voordat u een machinemodel selecteert, dient u de kenmerken van uw werkstuk en uw productiemethode te begrijpen:

Sleutelparameters	Voorzorgsmaatregelen
Plaatdikte	Maximale/minimale plaatdiktebereik voor bewerking (beïnvloedt de diameter van de bovenste rol en het hydraulisch systeem)
Plaatbreedte	De maximale bewerkingsbreedte bepaalt de breedte van het machineframe en de vereiste stijfheid.
Materiaal Type	Gewoon koolstofstaal, roestvast staal, aluminiumlegering, slijtvaste staalsoorten, enz., beïnvloeden de druk en de buigradius.
Minimale trommeldiameter	Is een minimale binnendiameter vereist? Dit houdt verband met de buigcapaciteit en de rolarrangement.
Werkstuktype	Cilindrisch, conisch, elliptisch of niet-standaard onderdeel? Hun invloed op besturingssystemen en het ontwerp van de rolbaan.
Batchgrootte	Eenmalige maatwerkproductie of massaproductie? Bepaalt of CNC-bewerking of automatische laad-/lossystemen nodig zijn.

2) Aanbevelingen voor de keuze van belangrijke technische parameters

· Diameter van de bovenrol: moet voldoende groot zijn om de maximale buigkracht te weerstaan en doorbuiging te voorkomen; wordt beïnvloed door de dikte van de te walsen plaat.

· De diameters van de onderrol en de zijrollen beïnvloeden de stabiliteit van de klemming en het buigen; een symmetrische constructie is beter.

· Druk van het hydraulische systeem: hoe hoger de druk, des te groter de bewerkingscapaciteit, maar de kosten stijgen daarmee ook.

· Motorvermogen: bepaalt direct de aandrijfkracht en verwerkingssnelheid van het plaatmetaal.

· Walsafstand en walsopstelling: bepalen de vormgevingskwaliteit en de minimale walsdiameter. Excentrische zijwalsen zijn geschikt voor conisch walsen.

· Besturingsmethoden: NC is geschikt voor conventionele toepassingen, terwijl CNC geschikt is voor complexe, hoogwaardige precisietoepassingen.

· Constructiematerialen van de machine: Er wordt gebruikgemaakt van hoogwaardig gietstaal of een gelaste constructie om langdurige weerstand tegen vervorming te waarborgen.

3) Merk- en serviceaanbevelingen na verkoop

Het kiezen van een betrouwbare fabrikant en uitgebreide service na verkoop is essentieel.

· Geef de voorkeur aan bekende merken of fabrikanten met een goede reputatie in de branche: de kwaliteit van de apparatuur is gewaarborgd en de belangrijkste componenten hebben een lange levensduur.

· Inspecteer de montage- en proefdraaiomgeving van de fabriek: controleer het daadwerkelijke walseffect en maak uzelf vertrouwd met de bedieningsvriendelijkheid van het besturingssysteem.

· Zorg ervoor dat leveranciers installatie-, inbedrijfstelling- en trainingsdiensten bieden: verkort de machinecyclusduur en verbeter de productie-efficiëntie.

· Begrijp de reactietijd op service na verkoop en ondersteuning met onderdelen: tijdige onderhoudsmaatregelen zijn uiterst belangrijk wanneer apparatuur een storing ondervindt.

4) Samenvatting van selectiestrategieën voor vierrol-plaatwalsmachines

U kunt de onderstaande tabel gebruiken om uw behoeften te omschrijven en te communiceren met de fabrikant:

ding	Gegevens of vereiste beschrijving
Maximale plaatdikte	Bijvoorbeeld: 20 mm Q345-staal
Plaatbreedtebereik	2000 mm
Minimale binnendiameter	400 mm
Werkstuktype	cilinder + kegel
Verwerkingsmaterialen	Gemengd roestvast staal en koolstofstaal
Besturingsmethoden	CNC of CNC
Partij?	Ja, het wordt aanbevolen om een voedingsinrichting te configureren.
Beperkingen met betrekking tot de installatielocatie	Breedte/hoogte/draagvermogen van de fundering, enz.