型材弯曲机与钢筋滚丝机

        在金属加工领域,型材弯曲机和钢筋滚丝机是两种不可或缺的设备,它们分别承担着金属成型和螺纹加工的重要任务。这些设备通过不同的工作原理和结构设计,满足了各行各业对金属材料加工的多样化需求。

型材弯曲机:金属曲线的塑造者

        型材弯曲机的(英文名:profile bending machine)是一种用于将各种金属型材弯曲成所需形状的先进设备,它通过辊轮或模具施加压力,使金属型材逐渐变形,实现预定的曲率或角度。

工作原理与分类

        型材弯曲机的工作原理主要分为弧线下调式和直线下调式两种。
        
  • 弧线下调式型材卷弯机的工作方式颇为精密:机器的上辊位置固定,两个边辊则围绕固定回转中心作弧线升降运动,这一过程由液压系统精确控制,并通过位移液晶显示器实时反馈。这种设计有利于控制型材的整个成形过程。
  •         另一种常见的型材弯曲机是直线下调式,它的上辊位置固定,下辊向上移动夹紧工件防止截面变形,两个边辊对应上辊做直线升降运动。无论是哪种类型,现代型材弯曲机都配备了数控托辊及扭曲纠正装置,这些装置对于保证非对称截面型材的卷制质量至关重要。
        根据放置方式的不同,型材弯曲机可分为卧式和立式两种。卧式机器水平放置,弯曲过程在水平面上进行,稳定性高,适合处理更长、更重的型材;而立式机器垂直放置,弯曲过程在垂直平面上进行,占地面积小,适用于较小、较轻的型材的精密弯曲任务。

技术特点与优势

  • 型材弯曲机的三个工作辊通常均为主动辊,由独立的回转总成(电机+精密行星减速机)直接驱动,减少了传动损耗,传动效率高。这种设计使机器在弯曲工作时更加稳定高效,特别是在小半径和螺旋弯曲时,三辊同时施力,避免了打滑现象。
  • 型材弯曲机采用PLC触摸显示屏一体机控制器,便于操作者高效工作和观察控制成形过程。这种数字化的控制方式使位移精度可达±0.01mm,并能存储上百组记忆数据库,提高了加工精度和重复性。
  • 型材弯曲机能够一次上料完成型材的预弯、卷圆和校圆工序。这种一体化加工流程提高了生产效率,减少了对多次搬运和重复定位的需求。

应用领域

  • 建筑行业:用于弯曲钢梁和柱用于结构框架,制作栏杆、楼梯和装饰元素
  • 汽车制造:塑造排气管和防滚架,成型底盘部件和悬挂部件
  • 航空航天:弯曲飞机框架的轻质金属型材,制造航天器和卫星的部件
  • 造船工业:弯曲用于船体建造的钢板和梁,形成船舶上层建筑的结构元件
  • 通用制造业:生产机械的金属框架和外壳,制造输送系统和物料处理设备

搓丝板

钢筋滚丝机

        钢筋滚丝机是专门用于加工钢筋螺纹的设备,它采用冷滚压成型技术,通过滚压而不是切削的方式在钢筋表面形成螺纹,这种方法能显著提高螺纹的强度和精度。

冷滚压成型原理

  • 钢筋滚丝机采用冷滚压成型工艺,这是一种无切削加工技术,能有效提高工件的内涵和表面质量。加工时产生的径向压应力,能提高工件的疲劳强度和扭转强度。
  • 与传统的切削加工相比,冷滚压成型具有生产效率高、加工成本低、加工出的螺纹精度和强度高、表面质量好等优点。这是因为滚压加工会使金属纤维连续而不被切断,从而提高了螺纹的机械性能。

核心部件:搓丝板的作用

  • 搓丝板(英文名:flat thread rolling dies)是钢筋滚丝机中至关重要的专用刀具,它由一对带牙纹的方形模板(活动式与固定式)组成。这对模板分别被称为动块和静块,它们工作面上的螺纹螺旋角相同但方向相反,共同协作完成螺纹加工。
  • 搓丝板的质量直接决定了加工出的螺纹质量。高品质的搓丝板一般采用9SiCr、Cr12MoV等钢材制造,工作部分的硬度维持在59-62HRC之间。如果硬度过高(>62HRC)容易导致崩齿,而过低(<59HRC)则会加速磨损。
  • 在搓丝板的设计中,角度的精确控制至关重要。实践表明,导入角应在1.5°-2.5°,退出角在1°-3°,收口角在5°-15°范围内,且动块长度应为静块长度的1.1-1.3倍。这些精确的参数确保了搓丝过程的平稳和螺纹质量的一致。

设备类型与特点

  • 钢筋滚丝机根据结构不同可分为多种类型:两轴偏心式、两轴滚通式、两轴液压式、三轴凸轮式、三轴液压式等。其中,三轴机主要针对空心管螺纹的加工,其等三角支撑结构能有效确定工件真圆度,保证高精度、同心度与垂直度。
  • 现代数控钢筋滚丝机集矫直、输送、定尺、弯曲、剪切为一体,自动化程度高。采用微机编程控制,自动完成钢筋定尺、调直、切断、弯箍全过程,快速、省人、省料、省地。

钢筋滚丝机(搓丝板)的应用优势

  • 高精度与高强度:滚轧出的螺纹精度高,且由于冷作硬化效应,螺纹强度高于母材
  • 生产效率高:相比传统切削加工,滚丝速度明显更快,适用于大批量生产
  • 工艺灵活性:通过更换不同规格的滚模,可加工三角螺纹、梯型纹、直纹、网纹、斜纹等多种纹型
  • 节能环保:冷滚压工艺是一种节能、低耗的理想工艺,几乎没有材料浪费

技术发展

  • 随着制造业技术的不断进步,型材弯曲机和钢筋滚丝机也在持续发展和完善。数控技术和自动化已经成为这两类设备的主流发展方向。
  • 现代型材弯曲机越来越多地采用CNC控制系统,实现了自动化、高精度弯曲,特别适用于复杂且重复的弯曲任务。同样,数控钢筋滚丝机也配备了微机编程控制系统,可用计算机输入近千种不同曲线,自动进行箍筋的成形,简便而快速。
  • 多功能集成化。传统的钢筋加工需要多台设备分别完成调直、切断、弯箍等工序,而现代数控钢筋弯箍机将这些功能集成在一起,实现了一体化加工。这种集成化设计显著提高了生产效率,降低了人工成本和设备占地面积。

结语

型材弯曲机和钢筋滚丝机作为金属加工领域的重要设备,各自发挥着不可替代的作用。型材弯曲机通过其精密的辊轮系统和先进的控制技术,能够将各种金属型材弯曲成复杂的形状;而钢筋滚丝机则凭借其独特的冷滚压成型技术和关键的搓丝板组件,实现了高强度、高精度螺纹的高效加工。

随着制造业对精度、效率和自动化程度要求的不断提高,这两种设备将继续发展和完善,为现代工业提供更加先进、可靠的金属加工解决方案。无论是在建筑、汽车、航空航天还是其他工业领域,型材弯曲机和钢筋滚丝机都将继续成为金属成型和螺纹加工领域不可或缺的强大工具。

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