浅谈辊压成型工艺
汽车轻量化中辊压成形的关键技术

汽车的白车身减重是轻量化的重要内容。
辊压件是白车身的重要构件。
本文介绍了汽车中辊压成形的应用及关键技术,特别是高强钢的辊压成形中的回弹、变形能以及扭曲、侧弯、边波等缺陷的预防和解决办法。
开发了多代保险杠、防撞杆、门槛等辊压件产品。
对于辊压成形国内外先进技术的发展作了介绍。
汽车轻量化中的辊压件为减少能源消耗和环境污染,汽车轻量化成为世界各国汽车制造的新趋势。
白车身作为汽车的重要部件,占到总车重量的40%左右,因此白车身的减重优化成为轻量化设计的重要内容。
目前国际上新车型白车身开发设计,广泛采用先进高强度钢板,其中有相当部分的构件,诸如前后保险杠、门梁、框轨、车顶弓型架、车身的B柱及底盘等构件,都是由辊压成形制造方式完成的。
辊压成形工艺广泛应用于汽车部件的制造,汽车上很多部件是由辊压工艺生产的(图1)。
辊压成形工艺与传统冲压相比,具有高效、节材、环保、成本低等突出优点,成为汽车部件制造工艺方法之一。
据统计采用辊压工艺制造的汽车部件,大约为车重的10%左右。
图1 辊压工艺生产的汽车零件辊压成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊,把卷材、带材等金属板带不断地进行弯曲,以制成特定断面的型材。
辊压成形与其他板金属成形的工艺相比,具有以下优点:⑴生产效率高,适合于大批量生产,和冲压、折弯工艺相比提高效率10倍以上,制造成本大幅降低。
⑵加工产品的长度基本不受限制,可以连续生产。
⑶产品的表面质量好,尺寸精度高。
⑷在辊压成形生产线上可以集成其他的加工工艺,如冲孔、焊接、压花等。
⑸与热轧和冲压工艺相比能够节约材料15%~30%。
⑹生产噪声低,无环境污染。
辊压成形工艺加工出来的型材其断面结构合理、品种规格繁多、几何尺寸精确,体现了现代社会对材料轻型化、合理化、功能化的使用要求。
辊压成形是一种高效节能的工艺技术,符合“发展循环经济,创建节约社会”的政策要求。
辊压成形采用先进的高效生产工艺,使成形截面达到最好的力学性能。
高强钢辊压成形的关键技术先进高强度钢AHSS(Advanced High Strength Steel)具有优良的材料性能。
6折弯辊压成型工艺

6折弯辊压成型工艺1. 工艺流程6折弯辊压成型工艺是通过利用辊压机将金属板材进行弯曲成型,通常用于制作汽车的车身零部件、管道连接件等。
下面是6折弯辊压成型的一般工艺流程:(1)设计模具首先,根据产品的要求,设计出相应的弯曲模具。
模具的设计需要考虑到金属板材的材质、厚度、弯曲角度等因素,以确保成型后的产品符合设计要求。
(2)准备板材准备所需的金属板材,根据产品的尺寸要求,裁剪成合适的尺寸。
(3)调整辊压机根据设计要求,调整辊压机的辊轴间距和压力,确保能够对金属板材进行精确的弯曲成型。
(4)装配模具将设计好的弯曲模具安装到辊压机上,并进行调整,以确保模具能够正确地固定和支撑金属板材,避免在成型过程中产生变形或断裂。
(5)进行辊压成型将准备好的金属板材放入辊压机中,进行6折弯曲成型。
在成型过程中,需要注意控制辊压机的压力和速度,以确保成型过程中金属板材的整体性和形状的精度。
(6)完成产品经过6折弯辊压成型后,取出成型好的产品,进行检验和后续加工,最终得到符合要求的零部件或产品。
2. 操作要点在进行6折弯辊压成型时,需要注意以下几个操作要点:(1)材料选择选择适合的金属板材,根据产品的要求和厚度,选择合适的材料来进行成型。
(2)模具设计模具的设计需要充分考虑金属板材的弯曲角度、弯曲半径等因素,以确保成型后的产品符合设计要求。
(3)辊压机调整在使用辊压机进行成型前,需要仔细调整辊轴的间距和压力,以确保成型过程中金属板材的弯曲精度和形状的一致性。
(4)成型过程控制在成型过程中,需要控制好辊压机的压力和速度,以确保成型过程中金属板材的整体性和形状的精度。
(5)质量检验经过6折弯辊压成型后,需要对成型好的产品进行质量检验,确保产品的尺寸精度和表面质量符合要求。
3. 设备及工具进行6折弯辊压成型时,需要使用以下主要设备和工具:(1)辊压机:用于将金属板材进行弯曲成型的设备,通常包括上、下辊轴和支撑架等组成部分。
(2)弯曲模具:根据产品的要求设计制作的模具,用于支撑和弯曲金属板材,实现产品的成型。
辊轧成型(roll forming)工艺

辊轧成型(roll forming)是一种通过辊轧机将金属板材或带钢等长条材料连续弯曲成所需横截面形状的成型工艺。
这种工艺通常用于大批量生产金属制品,如建筑材料、车辆零部件、家具和电器等。
辊轧成型的工艺过程一般包括以下几个步骤:
1.设计模具:首先需要根据最终产品的要求设计好成型模具。
模具的设计需要考虑到产品
的尺寸、横截面形状以及材料性能等因素。
2.预处理:在进行辊轧成型之前,通常需要对原材料进行预处理,包括清洁、切割和对边
等工序,以确保材料的质量和尺寸符合要求。
3.辊轧成型:将经过预处理的金属板材或带钢送入辊轧机中,通过一系列辊轧的作用,使
材料连续地进行弯曲和塑性变形,最终得到所需的横截面形状。
4.切割和整形:在完成辊轧成型后,需要根据产品的长度要求对其进行切割,同时可能还
需要进行整形和修整,以确保产品的尺寸和外观符合要求。
5.其它加工:根据产品要求,还可能需要进行其它加工工序,如冲孔、打孔、焊接等,最
终得到成品。
辊轧成型工艺具有高效、自动化程度高、生产周期短等优点,适合于大规模生产相对简单形状的金属制品。
随着工艺技术的不断进步,辊轧成型在各个领域得到了广泛的应用。
辊压成型工艺的技术

辊压成型工艺的技术辊压成型工艺是一种广泛应用于金属材料加工中的成型工艺。
它可以利用金属的可塑性和可锻性,在轧制、拉伸等过程中通过辊轧等方式将金属材料加工成具有特定形状、尺寸和性能的零件。
辊压成型工艺的原理主要是利用机械力的作用,将金属材料压制、轧制或拉伸成为特定的形状。
通常情况下,辊压成型工艺需要使用精密的工艺设备,例如辊式机床、压力机等,来完成复杂的加工过程。
辊压成型工艺不仅可以适用于各种类型的金属材料,还可以适用于塑料、橡胶等非金属材料的加工。
具体而言,辊压成型工艺主要包括以下方面的内容:1. 选择合适的金属材料。
不同的金属材料在加工过程中应用不同的辊压成型工艺,因此要根据材料的种类和性质来选择合适的加工方式。
2. 准备设备和工具。
辊压成型工艺需要使用辊式机床、压力机等设备,同时需要精密的夹具、导向件等工具来辅助加工过程。
3. 决定加工方式。
辊压成型工艺具有多种加工方式,例如轧制、拉伸、冷扎等。
需要根据工件形状、尺寸和加工要求等进行详细的选择和调整。
4. 进行加工过程。
在辊压成型工艺的加工过程中,需要对加工设备进行调整和控制,确保加工的精度和质量。
同时需要定期检查和维护设备的性能和使用情况。
5. 检查成品质量。
在辊压成型工艺中,加工出的工件需要经过精密的质量检测,来保证其符合加工要求和标准。
在实际的应用中,辊压成型工艺被广泛应用于制造各类零件和产品。
例如轴承、齿轮、汽车零部件等。
辊压成型工艺具有精度高、加工效率高、成形难度小、成品质量好等优点,在工业领域中得到广泛的应用和推广。
总之,辊压成型工艺是一种高精度、高效率的金属材料加工方式,在各个工业领域中发挥着不可替代的作用。
未来,随着科技的发展和工艺技术的不断创新,辊压成型工艺将得到更广泛的应用和推广。
辊压成型生产线工艺流程

辊压成型生产线工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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滚压成型的工艺

滚压成型的工艺
滚压成型是一种常用的金属塑性加工工艺,用于将金属材料通过滚轧过程转变成所需形状的工艺。
其主要步骤包括:料段进料、滚动压扁、滚轧和出料。
具体工艺步骤如下:
1. 准备工作:确定滚压机设备的参数和滚轧辊的尺寸,并准备好金属材料。
2. 料段进料:将金属材料放置在滚压机的进料位置上。
3. 滚动压扁:滚轧机上的辊轴旋转,使辊轴上的辊压扁金属材料,使其变形。
4. 滚轧:经过前一步的压扁后,金属材料通过滚动轧制的辊轴,逐渐形成所需的形状。
5. 出料:完成滚轧后的金属材料从滚轧机的出料口排出。
滚压成型工艺具有以下优点:
1. 可以高效、精确地加工金属材料,使其形成规则的形状。
2. 可以在较短的时间内完成大批量的生产。
3. 滚压成型的过程中,金属材料的内部结构也发生变化,提高了材料的性能。
然而,滚压成型也存在一些限制和挑战,如对滚压机设备的要求较高,需要根据具体的形状和尺寸选择合适的滚轧工艺,并进行适当的模具设计。
此外,滚压成型也有一定的限制,无法实现过于复杂的形状。
汽车材料及工艺技术体系之辊压成型

二、辊压成型工艺简介
基本原理
从开卷机到辊压成形,材料始终处于自由状态不受压,因此材料受的 是弯曲力,而不受拉伸作用,所以材料变形是弯曲而不是拉伸。当材料在 辊压成形过程中,每台辊压机对材料实施一次弯曲变形,直到最后一台辊 压机使材料成形,整个过程都不存在拉伸现象,故材料在宽度方向不会变 长。这也就是辊压成形零件外形美观,表面光洁度高、强度高的根本原因。 图1展示了辊压成形基本原理。
汽车材料及工艺技术体系之
辊压成型
二零一九年九月
汽车材料产业研究院
汽车材料及工艺技术体系之辊压成型
目 录ห้องสมุดไป่ตู้
content
01 辊压成型的概述 02 辊压成型工艺简介 03 辊压成型工艺基本流程 04 辊压工艺特点 05 辊压工艺在汽车行业中的应用 06 辊压工艺的发展趋势及展望
一、辊压成型的概述
辊压成形作为一种高效率的生产工艺,拥有广阔的应用领 域,已成为大批量生产最常用的钣金加工方法之一。辊压成形 产品在建筑行业、汽车制造、农机制造、船舶制造和交通运输、 石油化工及日常用品制造等许多领域,得到了广泛应用,在我 国国民经济中起着很重要的作用。
三、辊压成型工艺基本流程
(1)开卷 辊压件原材料为环状卷料,不同产品可以依据产品材质、料厚 及料宽需要直接在钢厂订货(见图3)。 (2)接料 当双头卷料架的料快用完的时候,需重新换钢卷料,流水线上 原有的余料和需要更换的卷料搭接处需用专用的平焊机焊接后才能继续送 料(见图4)。
三、辊压成型工艺基本流程
五、 辊压工艺在汽车行业中的应用
辊压工艺可生产的零件种类较多,在汽车产品中主要有:前后防撞梁、车 门槛、车门顶饰条、门框亮条、座椅滑轨、汽车等截面纵梁、车门上框、 玻璃导槽、车门导轨、落水槽嵌条等,如图9所示。随着辊压技术的进一步 深入研究,其在汽车行业的应用呈逐年上升趋势。
6折弯辊压成型工艺

6折弯辊压成型工艺1. 弯辊压成型的原理和设备弯辊压成型是利用压力将金属板材弯曲或压制成所需形状的一种加工方式。
它主要通过几组辊筒来完成,包括传动辊、导向辊、支撑辊等。
在进行弯辊压成型时,需要将金属板材放置在辊筒之间,然后通过传动辊的转动,来使金属板材在辊筒之间受到压力并完成成型。
弯辊压成型设备通常包括主机、润滑系统、控制系统等部分。
主机是整个设备的核心部分,其主要包括上下辊筒、传动辊等组成。
润滑系统用于减少金属板材与辊筒之间的摩擦力,提高成型效率和成品质量。
控制系统则用于监控和调节整个成型过程的参数,如压力、速度等。
2. 弯辊压成型的工艺流程弯辊压成型的工艺流程通常包括以下几个步骤:(1)准备工作:包括将金属板材按照要求的尺寸切割、清洁等准备工作。
(2)装夹定位:将金属板材放置在辊筒之间,并进行定位和夹紧操作。
(3)设定参数:根据成型要求,设定好压力、速度等参数。
(4)启动设备:打开润滑系统和控制系统,启动主机进行成型。
(5)成型加工:辊筒开始旋转,金属板材在辊筒之间受到压力并逐渐成型。
(6)检验成品:待成型完成后,对成品进行检验,确保其质量符合要求。
(7)收尾工作:清理设备并对设备进行保养和维护。
3. 弯辊压成型的优缺点弯辊压成型工艺具有以下优点:(1)成型精度高:使用辊筒进行成型,可以保证成品的精度和尺寸准确度。
(2)生产效率高:采用自动化操作,可以大大提高生产效率。
(3)成型范围广:可以将金属板材成型成各种不同形状,适用性较广。
(4)成品质量好:成品表面光洁度高,内部结构均匀,质量稳定。
然而,弯辊压成型工艺也存在一些缺点:(1)设备成本高:弯辊压成型设备相对较大,投资成本较高。
(2)无法处理大型板材:辊筒尺寸有限,无法处理过大尺寸的金属板材。
(3)成型变形难以控制:在成型过程中,金属板材容易发生变形,影响成品质量。
4. 弯辊压成型的应用领域弯辊压成型工艺广泛应用于各个行业,特别是在汽车制造、航空航天、建筑等领域。
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浅谈辊压成型工艺
一、背景简介
确保汽车安全可靠的前提下,减轻整车重量可以做到降低油耗,提升性能的
作用,故而轻量化、节能环保一直是汽车行业各大主机厂、配套供应商追求的目标,目前轿车行业为解决轿车轻量化问题,实现的手段是采用材质替代或者高强
度钢板,在等强度计条件下减少板厚度及重量。
进而高强钢、超高强钢广泛应用
于汽车零部件中,并且占整车比重呈逐年上升的趋势。
随着强度级别的加大,材
质塑性急剧下降、回弹也越来越大、一次成型性变差,常规冲压工艺很难满足工
艺要求,从而热成型工艺、辊压工艺成为优选工艺,具体应用到汽车上,其中A 柱、B柱目前主流的生产工位为热成型,而前后防撞梁、车门槛、车门顶饰条、
门框亮条、座椅滑轨、汽车等截面纵梁、车门上框、玻璃导槽、车门导轨、落
水槽嵌条等辊压成型又是最主要的工艺。
二、辊压工艺基本原理
辊压成型指的是成卷带料经过多道次不同形状、规格辊轮,宽度方向不断弯曲,进而形成特定断面形状的一种加工工艺,材料材质普遍为钢、铝,尤其适用
于高强度钢材的成型,其中抗拉强度>1 500 MPa 的马氏体钢已形成成熟的工艺。
三、辊压成型工艺基本流程
辊压成型工艺核心工艺为冷弯成型,但是由于产品结构复杂,所以产线会涉
及前后道工序,实现形式也不尽相同。
国内现有的辊压线工艺实现形式为:线上料带前冲孔、辊压成型、简单切断;线下借助于压机+切边模具、压机+异形端头切断模具、压机+压型模具单独工序
实现。
且辊压精度低、工序漏冲孔等不能实现在线检测、用人多、效率低等缺点。
国外辊压线工艺实现现形式为: 线上料带前冲孔、辊压成型、在线切边、在
线压型、在线异形端头切断、在线漏冲孔检测,整线的速度、精度、柔性、自动
化程度均比较高。
根据产品结构不同工艺流程也不近相同
以国内先进的开口直条型产品(门槛件)典型工艺流程为:
开卷→整平→剪切对焊→地坑→预冲→伺服送料机→地坑→冷弯成型→压型
模→切边模→定长切断→码料;
其中开卷用于将卷料开卷为产线输送钢带;整平将用于释放钢带生产过程中
的应力,保证钢带平整,从而保证后期产品稳定性;剪切对焊用于卷料头尾衔接,避免二次上料,极大节约时间;地坑也可以成为储料坑,主要用于保证产线线平衡;预冲主要用于冲孔等,对产品上部分孔进行辊压前冲压;冷弯成型是核心单
元伺服驱动,通过一组组辊轮,钢带慢慢成型;压型模、切边模用于将成型产品
进行凸台或者凹槽的加工,以及法兰边的加工,此工艺可以在产品下线后进行;
定长切断可以根据产品图纸长度要求,对产品进行切断;码料单元用于将切断产
品进行拾取,并放置到料箱中,用于传递到下一工序。
对应产线结构如下:
四、辊压工艺优点
1产品质量
(1)产品范围:由于是连续生产所以不受产品长度限制普通的冲压设备
不可能完成较长零件的成形。
辊压成形时因为来料是连续的,辊压的工件同样
也是连续的,所以辊压成形不受零件长度限制,它可以完成十几米,甚至几十
米长的工件制造。
辊压生产过程中,由于辊轮的工作方向既可水平放置,也可垂
直放置,同时辊轮的高度、旋转方向都可以灵活调节,所以辊压线可生产出多
种断面复杂的零件。
有些断面形状的零件用冲压方法是不可能实现的,如车门
窗框、负角、闭口、日字形、B字型等,对于此类小半径R角,冲压工艺容易产
生裂纹等质量问题。
(2)产品性能:由于采用高强钢,相比于其他强度钢材优势不言而喻,有
资料研究显示:冲压保险杠:材料牌号 DOCOL 500DP;抗拉强度500 MPa;
t=1.8mm;质量为13kg。
辊压保险杠:材料牌号DOCOL 1000DP;抗拉强度
1000MPa; t=1.0mm;质量为6.5 kg。
经过进行碰撞试验发现二者所能承受的冲
击能基本相同。
(3)产品质量:表面质量,由于是经过辊轮多道加工而成,每次形变的相
对来说很小,同时材料与辊轮几乎没有相对位移,所以产品表面无划痕、裂纹等
现象,外观较好,表面光洁;同时相比冲压一次成型,辊压成型经过二十几道辊
轮逐渐成型,其中内应力得到充分释放,产品回弹小,达到最好的力学性能,所
以产品尺寸稳定,只要调试成功,无需频繁进行测量。
质量好辊压成形的零件由
于是经过十几道辊压机对材料逐步弯曲变形而成。
2成本控制
(1)生产效率:冷弯单元产线采用伺服电机驱动,前后设备匹配辊压单元
速度,目前国内主流产线设备能够达到30m/min,其中德国三星设备能够实现
45m/min。
所以非常适合于大批量生产,与冲压、折弯工艺相比提高效率数倍以上,
(2)成本投入:由于生产效率高,设备集成度较高,以及仅需1-2人操作,故而运营成本较低;同时成型过程中辊轮相对产品无运动,故而几乎无磨损,寿
命在50万次。
(3)开发成本:由于整线采用平台化生产,多种产品柔性化生产,故而可
以共用产线,仅需进行部分换型,均摊到产品上的设备费用将大大降低。
(4)材料利用率:先比于离线冲压与折弯,辊压工艺无需二次加工,所以
对于端头以及沿周不需要预留加工量,根据数据统计材料利用率可以达到93%以上,
3开发周期
(1)平台化:目前辊压成型线上已经集成了其他加工工艺,如冲孔、校平、激光焊接、滚电焊、压型、切法兰边、折弯等工序,所以产线设备的兼容性非常强,已经实现实现不同截面产品平台化的开发。
所以在现有设备增加产品,仅需
要对冲压磨具、辊轮、切断模具进行设计、加工、制造。
整体周期普遍3个月以内,远远满足主机厂的开发需求。
(2)产品变更:对于产品临时变更,部分截面形状可以通过调试辊轮角度、位置等实现调整,长度变更仅需调整切断尺寸,孔位变更可以通过设变冲压模具
进行调整,成本较低。
五、辊压工艺的发展趋势及展望
1高强钢进一步发展
近年以来伴随着市场需求不断提升,各大钢材厂加大了对汽车用钢研发投入,980-1500MP已经实现国产化,并且不断有科研院所再向2000Mpa已经更高探索,
同时材料的二次成型性研究工作也在不断深入。
这同样将推动相应设备的不断提
升与改进。
2变截面工艺不断研发
目前主流产品主要为单一截面,但是经过轻量化技术不断深入,拓扑优化、CAD、CAE等计算机辅助技术不断优化,发现单一截面产品,力学性能可能先比同
等材料不同截面产品要差一些,通过优化截面发现,变截面产品性能表现更为优秀。
进而是不是可以通过调整辊轮位置或者角度来获得不同截面形状的产品,这
就需要增加部分辊轮的横向移动,此项工作的研究将极大改善单一截面产品应用
的局限性。
据悉北方工业大学已经在此方面取得一定进展。