高强度钢辊弯成形工艺研究
浅谈辊压成型工艺
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。
超高强钢冷冲压三点弯曲与辊压弯曲性
随着汽车工业的发展，节能、环保、安全、舒适和智能化是当今汽车技术发展的总体趋势。
燃油经济性、低碳排放和更高的安全性对车身轻量化提出了新的要求和挑战，推进了先进高强钢在车身设计制造上应用的稳步增长。
汽车用先进高强度钢板以其轻质、高强度的特点在汽车工业中的应用越来越广泛，并已成为满足车身轻量化和高安全性能的重要途径，具有不可替代的优势。
辊压成形作为一种先进的成形技术，是高强度钢板重要的成形方式。
辊压成形由于其工艺上的优势，特别是对于复杂的截面形状，在超高强度钢材上得到了广泛的应用。
为更好地探索适合超高强钢成形的最佳工艺和可成形性，本文对影响超高强钢弯曲性能，包括冷冲压三点弯曲和辊压弯曲性能的材料参数进行了研究。
试验本文进行了超高强钢板的冷冲压三点弯曲和辊压弯曲试验。
超高强钢材料9种不同厚度的试验材料包括马氏体钢（MS），双相钢（DP）和淬火延性钢（QP），强度在900～1400MPa之间，材料信息汇总如表1所示。
表1 超高强钢板汇总设备超高强钢板三点弯曲试验模具，如图1所示。
凸模圆角半径与板料厚度的比值（R/T）被定义为相对弯曲半径。
试验安排本着通过最小数量的试验来获得最小弯曲半径的原则。
本文中的凸模圆角半径均大于1倍料厚。
在特定的三个弯曲角度90°、120°、150°下进行弯曲试验。
图1 三点弯曲模具结构图为评价超高强钢板的辊压性能，采用180°V形截面进行辊压弯曲成形试验。
辊压成形工艺及设备如图2所示。
取4种规格的轧辊进行试验，轧辊半径分别为0.5T、1T、2T和3T，T为板料厚度。
5种弯曲角度54°、90°、126°、144°和180°被用来进行最大弯曲角度的测定。
图2 180°V形截面形状的辊压成形试验设备结果超高强钢板三点弯曲试验最小弯曲半径和最大弯曲角度被用来评估超高强钢的弯曲性能，以外侧表面出现微裂纹作为弯曲极限的标志。
辊弯成型工艺研究
辊弯成型工艺研究辊弯成型工艺研究是金属材料加工中，一种常见的成形工艺。
它利用辊弯机将金属材料进行弯曲，从而得到所需要的外形尺寸、曲率半径及几何精度的带弯部件。
辊弯成型工艺是一种比较古老的工艺，早在20世纪50年代就开始使用。
在辊弯成型工艺中，金属材料通过两个相对运动的辊子，实现弯曲加工。
根据不同的材料及加工要求，可选择不同类型的辊弯机，如气动式辊弯机、液压式辊弯机、数控辊弯机等。
辊弯机可分为卧式及立式两种，其中立式辊弯机又可分为3轴辊弯机、4轴辊弯机及5轴辊弯机。
辊弯成型工艺具有加工精度高、效率高、成本低等优点，在航空航天、汽车、冶金、电子、机械等行业被广泛应用。
但是，辊弯成型工艺也存在一些缺点，如加工尺寸受到加工参数的限制，加工厚度范围狭窄，加工能力受到材料性能限制等。
因此，在辊弯成型工艺研究中，需要考虑许多因素，如设计理念、选择辊弯机型号、选择加工参数、选择工具材料等。
首先，要确定好设计理念，以便正确的选择辊弯机型号及加工参数。
其次，应仔细研究辊弯机的结构特点，确定合适的机型，以保证加工效率及加工精度。
在选择加工参数方面，要根据材料的性能及加工精度，选择合理的加工参数，以保证加工效果。
另外，在选择工具材料方面，也要考虑到工具使用寿命、曲率半径及弯曲精度等因素。
总之，辊弯成型工艺研究是一项比较复杂的工作，需要考虑许多因素，以保证加工效果及成型精度。
此外，要根据实际情况，不断优化辊弯成型工艺，以提高加工效率及精度，满足不断发展的加工要求。
Roll bending forming technology research is a common forming process in metal material processing. It uses roll bending machine to bend the metal material, so as to obtain the bent parts with required shape size, curvature radius and geometric precision. Roll bending forming technology is a relatively old technology, which has been used since the 1950s.In roll bending forming process, the metal material is bent by two relative moving rolls. According to different materials and processing requirements, different types of roll bending machines can be selected, such as pneumatic rollbending machine, hydraulic roll bending machine, CNC roll bending machine, etc. Roll bending machines can be divided into horizontal andvertical types, among which vertical roll bending machines can be further divided into 3-axis, 4-axis and 5-axis roll bending machines.Roll bending forming technology has advantages of high processing accuracy, high efficiency and low cost. It is widely used in aerospace, automobile, metallurgy, electronics, machinery and other industries. However, roll bending forming technology also has some disadvantages, such as the processing size is limited by processing parameters, the processing thickness range is narrow, and the processing capacity is limited by material properties.Therefore, in the research of roll bending forming technology, many factors need to be considered, such as design concept, selection of roll bending machine model, selection of processing parameters, selection of tool materials, etc. First of all, it is necessary to determine the designconcept in order to select the right roll bending machine model and processing parameters. Secondly, the structure characteristics of the roll bending machine should be studied carefully to determinethe appropriate model in order to ensure the processing efficiency and accuracy. In terms of selecting processing parameters, reasonable processing parameters should be selected according to the material properties and processing accuracy to ensure the processing effect. In addition, when selecting the tool materials, the service life of the tools, curvature radius and bending accuracy should also be taken into account.In a word, the research of roll bending forming technology is a complicated work, which needs to consider many factors to ensure the processing effect and forming accuracy. In addition, according to the actual situation, the roll bending forming technology should be optimized continuously to improve the processing efficiency and accuracy, so as to meet the constantly developing processing requirements.。
先进高强度钢辊弯成型有限元仿真研究
先进高强度钢辊弯成型有限元仿真研究摘要：本文通过有限元仿真方法，研究了先进高强度钢辊弯成型的工艺性能。
利用ABAQUS软件建立了辊弯成型的有限元模型，并通过调整辊弯成型过程中的力和速度参数，分析了辊弯成型过程中的应力分布、变形特征和成型质量。
研究结果表明，通过合理的辊弯成型参数可以获得较好的成型效果，提高先进高强度钢辊弯成型的质量和效率。
关键词：先进高强度钢；辊弯成型；有限元仿真；工艺性能1. 引言先进高强度钢材具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。
辊弯成型作为一种常用的金属成形工艺，可以有效地将钢材弯曲成所需的形状。
为了提高辊弯成型的质量和效率，有限元仿真方法成为研究的重要手段。
2. 方法本研究选择了一种先进高强度钢材作为研究对象，利用ABAQUS软件建立了辊弯成型的有限元模型。
在模型中，考虑了材料的非线性特性和辊弯成型过程中的摩擦力。
通过调整辊弯成型过程中的力和速度参数，进行了多次有限元仿真计算。
3. 结果与讨论通过有限元仿真，得到了辊弯成型过程中的应力分布、变形特征和成型质量。
研究结果表明，合理的辊弯成型参数可以使得钢材在成型过程中受力均匀，避免出现应力集中和变形不均匀的问题。
同时，适当调整成型速度可以减小辊弯成型过程中的应力和变形，提高成型质量。
4. 结论通过有限元仿真研究，本文分析了先进高强度钢辊弯成型的工艺性能。
研究结果表明，通过合理的辊弯成型参数可以获得较好的成型效果，提高先进高强度钢辊弯成型的质量和效率。
本研究为进一步优化先进高强度钢辊弯成型工艺提供了一定的理论依据和技术支持。
5. 。
辊弯成型技术理论及应用研究现状
自20世纪80年代以来，快速成型技术得到了快速发展。目前，国际上已经出 现了许多具有代表性的快速成型技术，如立体光刻（SLA）、叠层实体制造 （LOM）、熔融沉积制造（FDM）等。这些技术的不断发展，使得快速成型设备的 性能和精度得到了显著提高，同时也降低了制造成本。
2、国内研究现状
近年来，我国在快速成型技术领域也取得了长足进展。众多科研机构和企业 纷纷投入巨资进行研发和应用，使得我国快速成型设备的生产和制造能力不断提 升。国内研究现状呈现出技术水平逐步提高、应用领域不断拓展的良好态势。
本次演示通过对光固化快速成型的理论、技术及应用的深入研究，发现该技 术在缩短产品开发周期、降低制造成本、提高产品质量等方面具有显著优势。同 时，光固化快速成型技术的应用前景广泛，可为各行各业提供个性化的定制服务， 满足多元化的市场需求。然而，光固化快速成型技术的发展仍存在一定的局限性， 例如设备成本高、材料价格贵等问题，需要进一步加以解决。
随着计算机技术的不断发展，计算机辅助设计系统在异形管连续辊弯成型工 艺中得到了广泛应用。通过引入计算机辅助设计系统，可以大大提高生产效率、 降低生产成本、缩短产品开发周期，同时还能提高产品的质量和精度。
计算机辅助设计系统在异形管连续辊弯成型工艺中的应用包括软件和硬件技 术的使用。在软件方面，常用的软件包括CAD、CAM和CAE等，这些软件可以帮助 设计师进行产品的设计、分析和优化。在硬件方面，随着计算机技术的不断发展， 高性能计算机和高速网络的使用为异形管连续辊弯成型工艺提供了强有力的支持。
三、辊弯成型应用研究
1、汽车制造业
在汽车制造业中，辊弯成型技术被广泛应用于制造汽车零部件，如车门、发 动机罩、后备箱等。利用辊弯成型技术可以生产出具有较高强度和稳定性的零部 件，提高汽车的整体性能和安全性。
辊弯成型工艺研究
辊弯成型工艺研究辊弯成型是指通过利用辊子、压力以及加热，让金属材料在辊子上匀速高速流动，形成一定曲率的工艺，得到各种型号的产品。
由于辊弯成型工艺可以提供准确的尺寸和低成本，当代汽车、航空航天、电子行业、石油化工等行业对它非常感兴趣，研究者也针对这项工艺不断改进和完善。
一、辊弯成型过程的基本原理辊弯成型是一种机械加工方式，其基本原理在于利用机器辊子的滚动力，将工作件进行屈曲设计，使得工作件获得一定的拉拔变形，从而改变工作件的形状。
辊弯成型的机器辊子是采用单向或双向滚动力，内辊子滚动时将外辊子送入中间件，这样中间件就可以不断被压缩和拉伸，形成辊弯痕迹。
二、辊弯成型工艺的发展辊弯成型工艺的发展主要是改善其加工精度和加工效果。
目前，传统的辊弯成型工艺已经广泛应用于微型辊弯技术，特别是CNC控制的辊弯成型工艺，通过使用特殊的数控系统来控制辊子的滚动力，从而极大提高了加工精度和加工效果。
此外，科学家们还改进了用于辊弯成型的各种加热方法，使得辊弯成型过程更加完善和高效，有效地提高了加工效率。
三、辊弯成型工艺在工程设计中的应用在工程设计中，辊弯成型工艺通常用于制造机械零部件，它可以准确地生产出各种复杂的零部件，如弹簧、曲柄、曲轴、螺旋管等，它可以满足复杂零部件的任何特殊要求，并有效地提高了工程效率。
辊弯成型工艺还可以用于制作各种表面质量高、材质软、硬度可调的金属制品，它能够有效地提高工程所需产品的精度度和硬度。
四、辊弯成型工艺的可能发展辊弯成型工艺的未来可能会发展出更多可能性，如运用三维扫描技术，提高辊弯成型工艺的加工效率，增加辊弯成型机械的精度，降低加工的能耗，提高加工的质量，以使辊弯成型工艺能够更好地适应多样化的加工环境和复杂的结构要求。
综上所述，辊弯成型工艺目前已经得到了实际应用，未来还将会不断发展，完善其加工效率、质量及精度，为各大行业提供更优质的产品。
高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究
精密成形工程
JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 133
高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究
丁立波 1，李健东 2，李明杰 1，梁继才 2
（1. 白城职业技术学院，吉林 白城 137000；2. 吉林大学 材料科学与工程学院，长春 130000）
验方案确定每一道次所需的成形力大小。文中利用德
国 DataM 公司专业辊花设计软件 COPRA[5]对辊弯过
程进行逆向建模以研究其成形方式，通过仿真模拟和
实验比较验证仿真模型的精度，把成形后矩形管截面
节点与实验结果截面进行比较，掌握闭合截面型材的
成形规律，研究不同工艺条件对辊弯件成形力的影
响，优化成形方案，为提高产品的质量提供保障。
广泛应用于汽车零部件、船舶、石油天然气管道、电 力电子工业以及机械制造等诸多领域[3]。
近年来，汽车行业已成为辊弯成形工艺的重要应 用领域，例如，商务车防撞梁、B 柱等零部件的成形 不但截面要求复杂，而且也要求高精度，传统的成形 工艺已不能满足要求。现阶段对于轻量化车体的开 发，提高安全性能与降低制造成本将成为汽车工业发 展的迫切需求[2]。工艺上采用辊弯成形技术，材料上 采用高强钢，已成为实现汽车轻量化和增加碰撞安全 性能的两种主要方式。
根据已有的理论研究基础，可知辊弯成形过程中 成形力[12]的大小可辨识为：
F
s
p
3 2
c
2at3p 3sin2 (p c )
(1)
式中：F 为成形力；σs 为材料的屈服极限；θc 为 本道次成形角；θp 为本道次之前板材总成形角；a 为 翼缘高度；t 为板材厚度。
高强钢-超高强钢局部加热辊弯成形技术研究
高强钢-超高强钢局部加热辊弯成形技术探究高强度钢材是现代工程结构中越来越重要的材料，但同时也存在成形难度大、加工性能差等问题，这限制了其应用范围。
局部加热辊弯成形技术是提高高强度钢材加工效率和质量的重要技术手段之一。
本文系统综述了高强度钢材局部加热辊弯成形技术的探究现状和进步趋势，分析了不同加热方法和参数对于成形质量的影响，总结了高强度钢材局部加热辊弯成形技术在航空、汽车、高速铁路等领域的应用状况。
针对现有探究中存在的问题，如热影响区域过大、成形质量低等，提出了将来探究的方向和进步趋势，包括针对不同材质的局部加热策略、加热控制策略的优化、自适应辊弯成形等方面的探究。
本文的探究效果可以为高强度钢材局部加热辊弯成形技术的探究和应用提供参考。
关键词：高强度钢材；局部加热；辊弯成形；热影响区域；优化策略Abstract:High-strength steel is an increasingly important material in modern engineering structures, but it also faces difficulties in forming and poor processingperformance, which limits its application range. Local heating roller bending forming technology is one ofthe important technical means to improve theprocessing efficiency and quality of high-strength steel. This paper systematically reviews the research status and development trend of local heating roller bending forming technology for high-strength steel, analyzes the influence of different heating methodsand parameters on the forming quality, and summarizes the application of local heating roller bendingforming technology for high-strength steel in aviation, automobile, high-speed railway and other fields. Aimed at the problems existing in the current research, such as too large thermal affected zone and low forming quality, the future research direction and development trend are proposed, including local heating strategies for different materials, optimization of heatingcontrol strategies, adaptive roller bending forming, etc. The research results of this paper can provide reference for the research and application of local heating roller bending forming technology for high-strength steel.Keywords: high-strength steel; local heating; roller bending forming; thermal affected zone; optimization strategy。
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高强度钢辊弯成形工艺研究
摘要：随着工业化的不断发展，对于高强度钢的需求也越来越大。
高强度钢具有优异的力学性能和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
本文通过对高强度钢辊弯成形工艺的研究，探讨了其成形过程中的影响因素以及优化方法，为高强度钢辊弯成形工艺提供了理论依据和实际应用价值。
关键词：高强度钢，辊弯成形，影响因素，优化方法
1. 引言
高强度钢由于其卓越的力学性能和耐腐蚀性，被广泛应用于各个领域。
其中，辊弯成形是一种常见的加工工艺，用于制造弯曲形状的高强度钢材料。
然而，高强度钢的强度和韧性往往使得其辊弯成形过程中存在一定的难度和挑战。
因此，研究高强度钢辊弯成形工艺，对于提高工艺效率和降低成本具有重要意义。
2. 影响因素
（1）材料性能：高强度钢的硬度和强度决定了其辊弯成形的难度。
材料的塑性和韧性对成形结果有着重要影响。
（2）辊弯工艺参数：辊弯工艺参数包括辊弯压力、辊弯半径、辊弯速度等。
这些参数的选择直接影响到成形质量和效率。
（3）辊弯机械设备：辊弯机械设备的稳定性和精度对于高强度钢辊弯成形的成功与否至关重要。
3. 优化方法
（1）选择合适的辊弯工艺参数：根据高强度钢的物理性质和强度要求，选择合适的辊弯工艺参数，如辊弯压力、辊弯半径和辊弯速度等。
（2）控制辊弯机械设备：确保辊弯机械设备的稳定性和精度，减少成形过程中的误差。
（3）加热预处理：对于某些高强度钢材料，加热预处理能够提高其塑性和韧性，有利于辊弯成形的顺利进行。
（4）优化工艺流程：通过优化工艺流程，减少成形过程中的残余应力和变形。
4. 结论
高强度钢辊弯成形工艺的研究是一项复杂而重要的工作。
本文通过分析影响因素和优化方法，提供了一些有效的工艺指导，并为高强度钢辊弯成形工艺的进一步研究提供了一定的理论依据和实际应用价值。
相信随着工艺技术的不断进步，高强度钢辊弯成形工艺将取得更大的突破和发展。