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在现代金属板材加工领域，尤其是钣金制造、汽车、家电、建筑等行业中，板材的平整度是影响后续加工质量和产品外观的关键因素。而校平机（也称为矫平机或整平机）正是解决板材不平、翘曲、内应力等问题的核心设备，被誉为金属板材加工的“精整专家”。
一、 什么是校平机？
校平机是一种利用多辊（工作辊和支撑辊）对金属板材（卷料或单张板料）进行反复弯曲变形，以消除其内部残余应力、波浪边、镰刀弯、翘曲等缺陷，从而获得高平整度板材的机械设备。其核心目标是将不平整或有内应力的板材恢复到理想的平面状态。
二、 核心工作原理：弹塑性弯曲变形
校平机的工作原理基于金属材料的弹塑性变形特性：
- 多辊交错布置： 校平机通常由上下两排交错排列的工作辊组成（上排辊数量可调或固定，下排辊固定）。工作辊之间还有支撑辊提供强大的刚性支撑。
- 反复弯曲： 当板材通过上下交错的工作辊间隙时，会经历多次反向弯曲（S形弯曲路径）。每一次弯曲都使板材的不同部位（表层和芯部）经历拉伸或压缩。
- 屈服与塑性变形： 在弯曲过程中，板材局部应力超过其屈服极限，发生塑性变形。
- 应力消除与平整： 经过多次反复的弹塑性弯曲变形，板材内部的残余应力被重新分布和大幅消除。当板材最终离开辊系时，其弹性回复趋于一致，整体达到平整状态。辊的数量越多（辊距越小），校平效果通常越好，特别是对于薄板和屈服强度高的材料。
三、 主要类型及应用场景
校平机根据结构、用途和加工对象有多种分类方式：
- 按辊系配置：
- 辊式校平机： 最常见类型，通过上下多辊交错实现校平。根据辊的数量和布局，有精密校平机、强力校平机等。
- 压力校平机/平板式校平机： 利用大面积的平压板对板材进行压制校平，适用于厚板或局部校平，效率较低。
- 按加工材料形态：
- 卷料校平机： 通常与开卷机、送料机、剪板机或冲床联线使用，用于连续生产线中，对开卷后的卷料进行在线校平。
- 单张板校平机： 用于单张板材的校平，通常在剪板下料后或需要独立校平的工序使用。
- 按驱动方式：
- 机械驱动： 通过电机、减速机、齿轮箱等机械传动。
- 液压驱动： 主要用于厚板或强力校平机，提供更大的压力和调节能力。
- 按功能集成度：
- 独立校平机： 仅完成校平功能。
- 校平送料机： 集成了校平与送料功能，常用于冲压自动化生产线。
- 开卷校平生产线： 集开卷、校平、定尺剪切/堆垛等功能于一体的大型生产线。
四、 关键性能参数与技术要点
- 可校平厚度范围： 设备能处理的板材最小和最大厚度。
- 可校平宽度： 设备能处理的最大板材宽度。
- 工作辊直径和数量： 辊径影响校平力，辊数影响校平精度（尤其是薄板）。精密校平机辊数较多（11辊、13辊、15辊甚至更多）。
- 辊距： 上下排工作辊之间的距离，可调以适应不同厚度。辊距越小，校平力越大，越适合薄板。
- 校平速度： 板材通过校平机的线速度。
- 校平精度： 校平后板材的平面度（如每米长度内的不平度）。
- 压下调节机构： 调节上排辊整体高度（粗调）和单辊或分段高度（精调/倾斜调节），以适应不同厚度和补偿辊系挠度。
- 支撑辊系统： 确保工作辊在高压下不变形，保证校平效果均匀。
五、 为什么校平至关重要？
- 提升产品质量： 消除波浪、翘曲，确保后续冲压、折弯、焊接、装配等工序的精度和产品外观质量。
- 保证加工稳定性： 平整的板材在自动化生产线（如冲压、激光切割）中送料更顺畅、定位更准确，减少卡料、废品和设备损伤。
- 优化材料利用率： 平整的板材在套料切割时更紧凑，减少浪费。
- 消除内应力： 防止后续加工或使用过程中因应力释放导致的变形。
- 满足高标准要求： 在精密钣金、汽车外覆盖件、高端家电面板等领域，高平整度是基本要求。
六、 发展趋势
- 高精度化： 满足超薄板、高强度钢、铝合金等材料的精密校平需求。
- 智能化： 集成传感器、自动厚度检测（AGC）、自动调节系统、远程监控与诊断。
- 高效化： 提高校平速度，适应高速生产线。
- 多功能集成： 与开卷、清洗、涂油、送料、剪切等工序更紧密集成。
- 节能环保： 优化驱动系统，降低能耗。
校平机虽不一定是生产线中最显眼的设备，却是保障金属板材加工品质和效率的幕后功臣。它通过精妙的力学原理和可靠的机械结构，驯服了“倔强”的板材，为后续工序奠定了坚实的基础。随着材料科学和制造技术的发展，校平技术也将持续进步，在精密制造领域扮演愈发重要的角色。