一、基本结构与组件

1. 辊轴系统
   • 上辊：位于设备上方，通常为主动辊，由电机通过减速机驱动旋转，可上下垂直移动以调节对板材的压力。
   • 下辊：位于下方，左右对称分布，为从动辊（部分机型为主动辊），固定在机架上，间距固定。
   • 辊轴材质多为优质碳素钢或合金钢，表面经调质、淬火处理，具有高硬度和耐磨性。
2. 机架与底座
   • 机架支撑上辊和下辊，通常为焊接钢结构，确保刚度和稳定性；底座用于固定设备，提供支撑力。
3. 传动系统
   • 包括电机、减速机、齿轮或蜗轮蜗杆传动机构，将动力传递至上辊（或下辊），驱动其旋转。
4. 压下机构
   • 手动或电动丝杠螺母机构（部分老式机型采用液压驱动），用于调节上辊的升降，控制板材的弯曲半径。
5. 托辊与导向装置
   • 部分机型配备托辊，用于支撑长板材的两端，防止下垂；导向装置辅助板材对准辊轴，确保卷制精度。

二、工作原理与流程

1. 板材定位与预弯（端部处理）

• 定位：将待卷制的金属板材放置于下辊上方，使板材边缘与辊轴轴线平行，并用导向装置固定位置。
• 预弯（关键步骤）：
  • 板材两端在卷制前通常需要预先弯曲（“压头”），避免出现直边段（即卷制后筒节两端残留未弯曲的直线部分）。
  • 预弯方法：通过上辊下压，使板材端部进入上辊与下辊之间的弯曲区域，施加压力使其产生塑性变形。由于三辊对称式卷板机的上辊位于两下辊中心正上方，预弯时需通过多次移动板材位置或配合辅助工具（如预弯模）完成。

2. 卷制成形（主体弯曲过程）

• 辊轴旋转与压力施加：
  • 上辊通过压下机构向下移动，对板材施加垂直压力，使板材产生初始弯曲；同时，上辊（或下辊）驱动旋转，带动板材向前移动。
  • 板材在上辊的压力和下辊的摩擦力共同作用下，沿辊轴表面发生连续的塑性弯曲变形，逐步卷成弧形或筒形。
• 三点弯曲原理：
  • 上辊为一个受力点，两下辊为两个支撑点，形成 “三点弯曲” 模型。板材在三点之间承受弯矩，当应力超过材料的屈服强度时，发生塑性变形，曲率半径由上辊的下压量决定：
    • 上辊下压量越大，板材弯曲半径越小（卷制的筒节直径越小）；
    • 上辊下压量越小，弯曲半径越大（接近平板或大直径筒节）。
• 对称卷制特性：
  • 由于两下辊对称分布，卷制过程中板材两侧受力均匀，适合卷制对称的圆柱形工件。若需卷制锥形工件，需通过调整辊轴倾斜角度（部分机型支持）或配合人工转动板材实现。

3. 矫圆与成型

• 当板材卷制至接近闭合时，需进行 “矫圆” 操作：
  • 让板材在辊轴间多次往返滚动，通过均匀施压消除局部曲率偏差，使筒节圆度符合要求。
  • 对于高精度工件，可能需要测量圆度后调整上辊压力，反复卷制直至达标。

三、关键技术特点与局限性

优势

1. 结构简单可靠：机械传动结构成熟，维护成本低，适合中小型板材卷制。
2. 对称卷制精度高：两下辊固定对称，便于控制圆柱形工件的同轴度和圆度。
3. 操作直观：通过手动或电动调节上辊高度，可直接观察板材弯曲程度，适合现场调试。

局限性

1. 端部直边无法消除：由于三点弯曲原理，板材两端约 1/3 辊距长度无法被有效弯曲，需额外预弯处理（如使用压力机或四辊卷板机预弯）。
2. 锥形卷制困难：对称结构难以直接卷制锥形件，需辅助工装或人工干预。
3. 大厚度板材受限：机械传动的扭矩有限，卷制厚板时可能需要更大功率的电机和更坚固的辊轴。

四、与其他卷板机的原理对比

总结