Валковая штамповка - это процесс металлообработки, при котором листовой металл постепенно формуется через серию роликовых штампов до получения требуемого профиля поперечного сечения. Это эффективный и экономичный способ производства деталей с длинным профилем и равномерным поперечным сечением.
Детали, изготовленные методом роликовой формовки, используются в таких отраслях промышленности, как автомобильная, железнодорожная, инфраструктурная, бытовая, мебельная, складская и т.д. Частыми примерами являются кровельные панели, дверные коробки, стеллажные системы, дорожные знаки, электронные корпуса и многое другое.
В этой статье представлено исчерпывающее руководство по детали валковой машины, работа, варианты конфигурации, поставщики, цены, плюсы/минусы и советы по выбору.
Обзор деталей процесса роликовой формовки
Основными секциями валковой машины являются:
- Обработка материалов
- Станции формовки
- Отключение
- Выходной конвейер
Таблица 1: Основные узлы машины для формовки рулонов
| Раздел | Компоненты | Функция |
|---|---|---|
| Обработка материалов | Разматыватель, стол подачи, входная направляющая | Удерживать рулонный материал, выпрямлять лист, подавать в машину с постоянной скоростью/натяжением |
| Станции формовки | Роликовые опоры, ролики, шестерни | Постепенная холодная формовка листового металла через ряд стендов |
| Отключение | Ножницы, гидравлика | Нарежьте сформированный профиль на куски нужной длины |
| Выходной конвейер | Ремни, двигатели, опоры | Транспортировка готовых деталей со станка |
Секция формовки - это сердце машины. В нем находится серия роликовых штампов прогрессии Установлены на стойках, через которые проходит материал. Каждая подставка постепенно формирует профиль, приближая его к окончательной форме.
Количество стендов зависит от сложности детали - от 3 стендов для простых геометрий до более 20 стендов для сложных деталей.
Типы машин для формовки рулонов
В зависимости от производственных потребностей рулонные машины могут иметь различную конфигурацию:
Таблица 2: Типы машин для формовки рулонов
| Тип | Описание | Типичные примеры использования |
|---|---|---|
| В линию | Разматыватель находится в одной линии с секциями формовки и резки | Большие объемы длительного производства |
| Реверсивный | Механизм переворачивания листов позволяет возвращаться в секцию формования | Небольшие тиражи, требуется перестановка деталей |
| Портативный | Компактная конструкция на блокируемых роликах | Небольшие партии, производство на месте |
| Пользовательский | Подгонка под конкретную геометрию детали | Собственные профили для малых объемов |
Принцип работы
Этапы работы при прокатке от плоского листа до готовой детали:
Выпрямление - Разматываемая металлическая лента часто имеет остаточные напряжения и витки, образовавшиеся в результате предыдущих процессов. Поэтому первым шагом является выпрямление этих дефектов с помощью направляющей и подающих роликов.
Кормление - Выпрямленная полоса поступает на участок формовки с постоянной скоростью и натяжением, регулируемыми сервоприводами подающих роликов.
Прогрессивная холодная штамповка - По мере прохождения материала через серию роликовых матриц каждая из них вызывает все больший изгиб, пока не будет получено окончательное сечение.
Отключение - После того как профиль полностью сформирован, отрезной пресс обрезает его до нужной длины готовой детали.
Выход - Готовая деталь передается на выходной конвейер для упаковки и складирования.
Ключевые аспекты Части машины для формовки рулонов
Подача материала
Компоненты подачи материала обрабатывают и подготавливают сырой рулонный материал перед формовкой:
Таблица 3: Запчасти для систем транспортировки материалов
| Часть | Функция | Типы | Факторы |
|---|---|---|---|
| Разматыватель | Удерживайте катушку, дайте возможность размотать | Разматыватель, гидравлическая оправка, катушка | Ширина катушки, внутренний и внешний диаметр |
| Таблица подачи | Поддержка конца полосы, поглощение отдачи | Плоский/наклонный с роликами | Сила отдачи |
| Путеводитель по входу | Выпрямление поступающих листов | Пирамида, роликовый выпрямитель | Толщина материала |
| Кормовые валки | Регулирование скорости и натяжения материала | С накаткой, плавное трение | Высокое трение для тонких листов |
Правильное выравнивание и подача листов создают основу для получения качественных деталей с рулонной формой.
-
Профилегибочная машина для производства рулонных жалюзи -
Станок для формовки концевых клемм ограждений автомобильных дорог -
Станок для формовки рулонов столбов для автомагистралей -
Двухволновая машина для формовки рулонных ограждений для автомагистралей -
Машина для формовки рулонных ограждений для автомагистралей с 3 волнами -
Профилегибочная машина для виноградников -
Профилегибочная машина Sigma Purlin с автоматическим изменением размера -
Профилегибочная машина CZ Purlin с автоматическим изменением размера -
Профилегибочная машина Z Purlin с автоматическим изменением размера
Станции формовки
Секция формовки состоит из серии стендов с роликовыми штампами, которые формируют профиль:
Таблица 4: Формирование деталей секции
| Компонент | Роль | Факторы проектирования |
|---|---|---|
| Стенды | Ролик для дома умирает | Общая длина диктует # стойки |
| Роликовые штампы | Имеют обработанные контуры для придания формы | Сложность профиля, тип материала |
| Валы | Крепление штампов для вращения | Длина, выбор подшипника |
| Передача | Привод синхронизированного вращения матрицы | Тип, передаточное число, смазка |
| Гильзы | Защитите внутренние детали от пыли/мусора | Уплотнения, воздушные клапаны |
Дизайн контура роликовой матрицы оптимизируется с помощью передового программного обеспеченияSimulation для получения требуемой формы детали. Прецизионная обработка на станках с ЧПУ преобразует ее в физическую оснастку. Правильная обработка поверхности роликов обеспечивает низкое трение при изгибе.
Корпус обеспечивает контролируемую герметичную среду для бесперебойной работы. Зубчатые передачи соединяют валы для синхронизации вращения матриц с прецизионными допусками.
Система отключения
Отрезной пресс нарезает непрерывно формируемый профиль на отрезки заданной длины в соответствии с требованиями партии:
Таблица 5: Детали системы отсечения
| Часть | Описание | Режимы управления |
|---|---|---|
| Пресс для отсечки | Устанавливается ниже по течению от конечной стойки | Гидравлические, сервоэлектрические |
| Верхние и нижние лопасти | Прорежьте материал насквозь | Твердосплавные вставки для повышения износостойкости |
| Ломовой желоб | Соберите отрезанные обрезки | Разгрузка роликового конвейера |
| Контроль длины | Регулирование циклов срезов | На лету, фиксированное приращение |
Точное управление ножом и оптимальные углы среза обеспечивают превосходную обработку кромок и перпендикулярные срезы. Желоб для отходов эффективно справляется с остатками.
Выходной конвейер
После формовки и резки готовые детали собираются и упаковываются с помощью оборудования для обработки на выходе:
Таблица 6: Детали выходного конвейера
| Часть | Функция | Типы |
|---|---|---|
| Ленточный конвейер | Транспортировка разрезанных деталей | Плоская лента, роликовая лента, ковш |
| Штабелирующие столы | Выравнивание/объединение деталей | Ручной, автоматизированный |
| Пресс для прессования | Оберните пучки ремнями/пленкой | Горизонтальный, вертикальный |
Эффективная обработка на выходе обеспечивает перемещение готовых рулонных деталей без повреждений для хранения и транспортировки.
Аксессуары для рулонных машин
Помимо основных модулей, вальцовые станки могут быть оснащены дополнительными компонентами в соответствии с производственными потребностями:
- Разматыватели - Альтернативные системы размотки для обработки рулонной массы
- Луперс - Создайте слабые петли в потоке материала перед отсечением
- Тиснение - Монетные станции для тиснения логотипов/текста
- Перфораторы - Устройства для пробивки отверстий под болты и т.д.
- Чернильные маркеры - Струйные системы для печати штампов даты и т.д.
- Защитные кожухи - Сетчатые или металлические корпуса для безопасной эксплуатации
- Конвейеры - Расширение обработки потока деталей вверх и вниз по течению
- Датчики - Измерительные приборы для автоматизации
- Модули IoT - Оборудование для подключения для сбора данных
Эти аксессуары расширяют возможности для проведения вторичных операций или мониторинга.
Факторы проектирования валковой машины
Ключевые аспекты, определяющие конфигурацию вала:
Таблица 7: Факторы проектирования валковой машины
| Параметр | Подробности | Эффект |
|---|---|---|
| Уровень производства | Необходимые детали на час/смену | Скорость станка, управление индексацией |
| Длина детали | Расстояние между срезами | Длина машины, размер конвейера |
| Ширина материала | Ширина полосы рулонной массы | Длина матрицы, ширина рамы |
| Тип материала | Ориентация зерен стали, алюминия и т.д. | Силовые расчеты, обработка поверхности |
| Форма детали | Сложность профиля, количество изгибов | Количество стендов, контуры штампов |
| Потребности в точности | Допуск на размеры и изгиб | Обработка поверхности роликов, направляющие |
| Вторичные операции | Дырокол, тиснение и т.д. | Дополнительные станции, пространство |
| Уровень автоматизации | Ручная/автоматическая подача материала, штабелирование/обвязка | Потребность в рабочей силе, датчики, обработка |
Поставщики оборудования для формовки рулонов
Существует множество известных производителей оборудования для формовки валков в разных странах:
Таблица 8: Марки машин для формовки рулонов
| Бренд | Расположение | Типовые модели | Диапазон цен |
|---|---|---|---|
| Dimeco | США | Helios, TFX Elite | $150,000 – $500,000 |
| Формтек | Канада | Орион, Максима | $100,000 – $800,000 |
| Брэдбери | США | EasyForm, SelectRoll | $100,000 – $600,000 |
| Гаспарини | Италия | FlexyRoll, FastRoll | $200,000 - $1 миллион+ |
| Samco | Индия | Mach 2, концепт | $50,000 – $250,000 |
Местные и международные поставщики предлагают машины с разным уровнем производительности, потребностями в автоматизации и бюджетом. Срок выполнения заказа составляет ~3-6 месяцев.
Ценообразование на рулонных формовочных машинах
Стоимость зависит от таких факторов, как:
- Уровень производства
- Общая длина машины
- Уровень автоматизации
- Дополнительные вспомогательные рабочие станции
- Программное обеспечение и возможности IoT
Рисунок 1: Типичный диапазон цен для различных конфигураций валковых машин
- Базовые машины начинаются от $100k
- Автоматические линии высокого класса стоят $500k+
- Индивидуальные профильные станки могут стоить более $1 млн.
Запросите у поставщиков, попавших в короткий список, подробные котировки с учетом конкретных потребностей.
Установка рулонных машин
Основные аспекты установки валкообразователя:
Таблица 9: Установка рулонных машин
| Деятельность | Подробности |
|---|---|
| Готовность объекта | Ровные полы для стендов, обеспечение электропитания/воздушных коммуникаций |
| Подъем и позиционирование | Используйте вилочные погрузчики, краны и т.д. Безопасность очень важна |
| Обеспечение безопасности | Болтовые стойки к фундаменту, настоящие вертикали |
| Выравнивание | Точная центровка роликовых штампов и ножей |
| Пробные заезды | Проверка кормов и производительности до начала производства |
| Документация | Поставщик предоставляет руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и безопасности |
Правильная подготовка основания и точная установка обеспечивают надежную основу для бесперебойной работы.
Эксплуатация вальцовочного станка
Повседневная работа включает в себя:
Таблица 10: Эксплуатация роликовой формовочной машины
| Деятельность | Руководство |
|---|---|
| Загрузка материала | Надежно установите катушку на оправке |
| Режим Jog | Первоначальный пробный запуск на низкой скорости |
| Входной параметр | Введите данные о размере партии |
| Начало цикла | Запуск автоматического цикла формования |
| Мониторинг | Наблюдайте за процессом, чтобы выявить любые проблемы |
| Безопасность | Соблюдайте процедуры блокировки при техническом обслуживании |
Оператор в основном загружает сырье, вводит размеры и снимает готовые изделия. Автоматические режимы упрощают рабочий процесс.
Обслуживание вальцовочных станков
Регулярные работы по уходу:
Таблица 11: Техническое обслуживание рулонных формовочных машин
| Задача | Частота | Необходимые инструменты |
|---|---|---|
| осмотр | Ежедневно | Фонарик, измерительные инструменты |
| Проверка болтов/крепежа | Ежемесячно | Гаечные ключи, динамометр |
| Смазка валов/роликов | 3-6 месяцев | Шприц для смазки, смазочные материалы |
| Заточка лезвий | По мере необходимости | Инструменты для заточки |
| Замена масла в коробке передач | Ежегодно | Воронка, емкость для масла |
| Проверка датчиков/проводки | По мере необходимости | Мультиметр, тестер цепей |
Ежедневные осмотры в сочетании с периодическими профилактическими работами сокращают количество поломок. Соблюдайте спецификации моментов затяжки крепежа.
Выбор партнера по производству рулонных формовочных машин
Важные соображения при выборе поставщиков валковой формовки:
Таблица 12: Критерии выбора машины для формовки рулонов
| Параметр | Руководство |
|---|---|
| Опыт | Количество лет в бизнесе, отзывы клиентов |
| Экспертиза в данной области | Понимает специфику потребностей вашего продукта |
| Качество и поддержка | Сертифицированные ISO, обученные инженеры по обслуживанию |
| Доставка | Рекордные сроки выполнения, установленная база в регионе |
| Использование технологий | Использование моделирования, датчиков, аналитики данных |
| Навыки настройки | Гибкость в адаптации к особым потребностям |
| Ценообразование и стоимость | Цена соизмерима с эксплуатационными возможностями |
Оцените несколько компетентных поставщиков по этим аспектам, прежде чем выбрать подходящую систему.
Плюсы и минусы роликовой формовки
Таблица 13: Плюсы и минусы процесса формовки валков
| Преимущества | Ограничения |
|---|---|
| Быстрое, непрерывное производство | Первоначальные инвестиции в оснастку |
| Равномерные высококачественные сечения | Сложные формы требуют многопроходной формовки |
| Идеально подходит для длинных прямых профилей | Короткие травленые детали не оптимальны |
| Эффективное использование материала при обработке | Требуются специализированные операторы |
| Низкая стоимость обслуживания инструмента | Интенсивное использование горизонтальной площади |
| Адаптируемые варианты автоматизации | Более длительное время выполнения заказа по сравнению с другими процессами |
При использовании в подходящих приложениях, ориентированных на линейные профили, рулонная штамповка обеспечивает производительность и качество при экономичных затратах. При этом следует понимать, что она имеет ограничения при использовании коротких сложных изгибов.
Часто задаваемые вопросы
В: Какие материалы можно подвергать рулонной формовке?
О: Большинство вязких материалов, таких как низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, обычно подвергаются валковой формовке. При наличии соответствующей оснастки через этот процесс могут проходить высокопрочная сталь, медь и даже пластиковые листы.
В: Какие допуски соблюдаются при роликовой штамповке?
О: При современной механической обработке детали, изготовленные методом прокатки, обычно имеют допуски профиля +/- 0,5 мм. Более строгие допуски возможны, но снижают производительность. Стандартный радиус изгиба примерно в 1-1,5 раза больше толщины материала.
Вопрос: Как рассчитать стоимость прокатки за штуку?
О: Общая стоимость = амортизация станка + стоимость рулона материала + трудозатраты. Рассчитайте сдельную расценку, исходя из годового объема производства. При увеличении объемов стоимость значительно снижается.
В: Какие меры безопасности необходимо соблюдать при прокатке?
О: Требуйте от персонала носить средства защиты от порезов, перчатки при работе с рулонами или острыми профилями. Полностью закрывайте места зажима. Блокируйте защитные устройства с отключением электричества для входа. Установите защитные коврики.
Вопрос: Как уменьшить количество брака при изготовлении деталей из рулонной стали?
A: Контролируйте подачу, скорость и регулировку направляющих. Обеспечьте точные срезы под углом 90 градусов. Улучшить обучение операторов визуальному контролю срезов/изгибов. Проводите регулярное техническое обслуживание станка.
В: Каковы варианты отделки изделий, изготовленных методом роликовой формовки?
О: Обычные этапы вторичной отделки включают порошковое покрытие для повышения коррозионной стойкости и эстетики, внутреннюю отделку с резиновой прокладкой для шумоизоляции, перфорацию для пропуска воздуха и вставки из клеящейся пены для термоизоляции.
Вывод
Профили, изготовленные методом роликового формования, обладают превосходными техническими и коммерческими характеристиками, что позволяет использовать их для изготовления длинных прямых профилей в различных областях инфраструктуры, зданий, оборудования, приборов и т.д.
Если вы сотрудничаете с надежным поставщиком валкового оборудования и внедряете надлежащую производственную дисциплину, это приводит к созданию гибкой, эффективной и прибыльной производственной системы с низкой стоимостью входа.
Часто задаваемые вопросы (Дополнение)
1) What are the essential roll forming machine parts that impact dimensional accuracy the most?
- Entry guides, first three forming stands, roll tooling profiles, side guides, and the cut-off (blade geometry and timing) have the highest influence. Misalignment or uneven roll gaps in early passes often propagate into twist, bow, or hook misfit downstream.
2) How do I choose between hydraulic and servo-electric cut-off units?
- Hydraulic: robust for thick/high-strength material, lower upfront cost, slightly slower response.
- Servo-electric: higher speed and length accuracy (±0.5–0.8 mm typical), cleaner cuts, lower energy use, easier integration with PLC/recipe control. Choose based on thickness range, finish quality, and takt time.
3) Which roll materials and surface finishes are best for different coils?
- D2/Cr12MoV with hardening for general steel; carbide-faced for abrasive AHSS; nitrided tool steel for aluminum to reduce galling; mirror or Ra ≤ 0.8 μm for pre-painted coils. Match roll hardness to material tensile strength to reduce wear and chatter.
4) What sensors should be added to modernize legacy roll forming machine parts?
- Laser width/edge trackers, encoders for closed-loop length control, vibration/temperature sensors on main gearboxes and shear, oil condition sensors, and camera-based surface inspection. These feed SPC dashboards and predictive maintenance.
5) How many forming stations do I need for AHSS or complex profiles?
- Simple U/C channels may need 6–10 passes in mild steel but 10–16 in AHSS due to springback. Complex door frames or interlocking profiles can exceed 20 passes. Use simulation to optimize pass progression and reduce stations without sacrificing quality.
2025 Industry Trends for Roll Forming Machine Parts
- Quick-change cassettes and tool-less side guides cut changeover time from hours to under 60–90 minutes.
- AI-assisted pass setup uses coil certs (yield strength, thickness) to recommend roll gaps/guide positions, reducing trial pieces by 30–50%.
- Servo-electrification of cut-off, punches, and embosser units lowers energy intensity (kWh/ton) and improves repeatability.
- Inline QC parts (laser, vision, thickness gauges) are standardizing SPC, boosting first-pass yield to 98–99%.
- Safety PLCs (ISO 13849-1 PL d/e) with interlocked guarding are now a purchasing requirement among global OEMs.
Benchmarks for Roll Forming Machine Parts and Performance (2023 vs 2025)
| Метрика | 2023 Типичный | 2025 Лучший в своем классе | What changed in parts | Source/Notes |
|---|---|---|---|---|
| Changeover time (cassette/tooling) | 2–3 h | 45-90 мин | Quick-change cassettes, zero-point tooling | Industry/OEM data; The Fabricator https://www.thefabricator.com |
| Cut length tolerance (at 25–35 m/min) | ±1.5–2.0 mm | ±0.5–0.8 mm | Servo-electric flying shear, high-resolution encoders | OEM specs |
| Урожайность первого прохода | 95-97% | 98-99% | Inline laser/vision, SPC on pass 1–3 | ISO 22514 SPC principles https://www.iso.org |
| Энергоемкость (кВтч/тонна) | 120–160 | 90-120 | Servo actuators, regenerative drives | World Steel Association https://worldsteel.org |
| Unplanned downtime | 8–12% | 3-5% | PdM sensors on gearbox/shear bearings | McKinsey on PdM https://www.mckinsey.com |
Note: Best-in-class assumes tuned pass design, calibrated entry guides, modern sensors, and trained operators.
Последние исследования
Case Study 1: Servo-Electric Upgrades on Cut-Off and Punch Units (2025)
Background: A European appliance supplier running 0.6–1.2 mm pre-painted steel experienced burrs and length deviations during high-speed runs.
Solution: Replaced hydraulic cut-off with servo-electric flying shear; added servo-driven inline punching, laser length verification, and high-res encoders.
Results: Length tolerance improved from ±1.8 mm to ±0.7 mm at 30 m/min; burr height reduced 45%; first-pass yield rose from 96.5% to 99.0%; energy per ton fell 14%.
Case Study 2: Predictive Maintenance on Gearbox and Shear Assemblies (2024)
Background: An infrastructure profile line (galvanized channels) faced random stoppages from gearbox heat and shear vibration.
Solution: Installed vibration/temperature sensors, oil condition monitoring, and cloud alerts; implemented blade life by cut-count.
Results: Unplanned downtime dropped from 11% to 4.6%; gearbox MTBF improved 25%; blade change intervals extended 22%; on-time delivery +7 pp.
Мнения экспертов
- Ajay Raina, Senior Tooling Engineer, Bradbury Group
Viewpoint: “The first three passes and entry guide alignment determine 80% of profile quality. Invest in precise stands, shims, and documented setup for those stations.” Source: https://bradburygroup.com - Dr. Stefanie Müller, Professor of Metal Forming, RWTH Aachen
Viewpoint: “For AHSS, roll material selection and pass spacing are critical to manage springback. Simulation plus incremental bending reduces edge cracking and twist.” Source: https://www.rwth-aachen.de - Kevin Bennett, Safety Assessor, TÜV Rheinland
Viewpoint: “Retrofitting safety PLCs with interlocked guards and validated stop categories is now standard for CE/UKCA compliance on roll forming lines.” Source: https://www.tuv.com
Практические инструменты и ресурсы
- Roll-Kraft Resource Center (tooling, setup, diagnostics): https://www.roll-kraft.com/roll-forming-resource-center
- Фабрикант (передовые методы формовки валков): https://www.thefabricator.com
- COPRA RF by data M (roll forming simulation): https://www.datam.de
- Keyence/Cognex (laser and vision systems for inline QC): https://www.keyence.com | https://www.cognex.com
- ISO Standards (ISO 13849-1 safety; ISO 22514 SPC): https://www.iso.org
- World Steel Association (material and energy benchmarks): https://worldsteel.org
Target keyword usage examples:
- Upgrading roll forming machine parts like the cut-off unit and entry guides often yields the biggest accuracy gains.
- Predictive maintenance on critical roll forming machine parts—gearboxes, bearings, and shear assemblies—reduces downtime and scrap.
Optimization checklist for roll forming machine parts:
- Calibrate entry guides and first-pass roll gaps weekly; document settings by material.
- Verify encoder scaling and shear timing monthly; track blade cycles and regrind before burrs rise.
- Inspect roll surface finish (Ra) and re-polish for pre-painted coils; remove buildup to prevent micro-scratches.
- Log coil cert data (yield, thickness) to adjust pass gaps; use AI setup or digital SOPs to cut trial length.
- Monitor vibration/temperature on gearboxes and shear bearings; act on threshold alerts.
- Audit guarding and safety PLC functions quarterly; train on LOTO and changeover SOPs.
Citations and references:
- The Fabricator: Roll forming fundamentals and troubleshooting https://www.thefabricator.com
- World Steel Association: Energy and sustainability data https://worldsteel.org
- ISO: Safety (ISO 13849-1) and SPC (ISO 22514) standards https://www.iso.org
- McKinsey: Predictive maintenance in manufacturing https://www.mckinsey.com
Последнее обновление: 2025-10-24
Изменения: Added 5 supplemental FAQs; 2025 trend analysis with benchmark table; two recent case studies; expert viewpoints with sources; practical tools/resources; optimization checklist and citations aligned to roll forming machine parts.
Дата следующего пересмотра и триггеры: 2026-05-20 or earlier if major OEMs release new cassette/changeover systems, updated ISO safety/SPC standards publish, or AHSS/formable coatings shift typical pass designs.