重型卷板机是高压厚壁压力容器制造中的关键设备。本课题的研究是针对山东齐鲁石化机械制造有限公司在重型压力容器制造中所需的W12NC-260×3500特大型四辊卷板机进行研制,其目的是提升企业的装备水平和市场竞争能力,同时也填补我国大型弯曲成型机械中的相关空白。对卷板的基础理论和工艺过程进行分析表明,金属板料的弯曲过程即为板材的塑性弯曲变形过程,板材在弯曲时处于立体应力与平面应变状态,弯曲精度、最小弯曲半径、弯曲力和弯曲力矩是板材弯曲的主要工艺指标。卷板是根据三点成圆原理,利用卷板机对板材进行连续三点弯曲的过程。四辊卷板机虽然存在结构复杂、重量大等缺点,但也具有对中方便、可使剩余直边很小的预弯功能以及矫圆精度高等诸多优点,因而在厚板的卷制中应用广泛。在充分论证的基础上,结合企业自身特点,确定了型号为W12NC-260×3500的特大型四辊卷板机的总体设计方案:采用四辊结构;主运动采用机械传动,其传动链上的开放齿轮副由三个主动小齿轮和一个被动大齿轮组成,减小了卷板机的总体外形尺寸;辅助运动采用液压传动,液压系统以比例伺服阀为控制核心,使卷板机下、侧辊升降具有较高的同步精度;卷板机左、右机架采用全焊接式,降低了设备整机重量;电控系统是以西门子S7-300系列PLC为控制核心的工业计算机,具有微机操作和按钮操作两种操作方式。为确保卷板机功能的正确性和设计结构的安全性,进行了卷板机的工艺参数计算、工作辊强度和刚度校核计算。利用WORKBENCH软件对由经验和类比进行结构设计的卷板机机架进行了有限元分析,校核了其强度和刚度。计算结果表明,卷板机满载时强度和刚度均处在安全范围之内。机架制造、工作辊及传动齿轮制造、油缸加工、设备总装配是W12NC-260×3500卷板机制造过程中的几个技术难点。防止焊接变形和采用大型落地铣镗床加工是机架制造成功的关键;设计专用工装在大型卧式车床上进行加工是大型油缸制造的关键;滚动轴承装配、油缸装配、工作辊和大小齿轮的装配是设备总装的关键;确保材料性能和化学成分满足标准要求是工作辊、传动齿轮和油缸缸体等大型外协铸锻件质量控制的关键。设备的研制成功表明,该特大型卷板机具有性能可靠、技术先进等优点。因其对中方便、具备预弯功能、矫圆精度高,从而可提高生产率、降低生产成本。冷卷能力为260(厚)×3500(宽)mm,处于世界第三、亚洲第一的地位。