滚压工艺简介

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滚压加工工艺

滚压加工工艺

滚压加工工艺简介滚压加工工艺是一种常见的金属加工方法,通过滚压设备对金属材料进行形变加工,使其获得所需的形状和尺寸。

滚压加工技术广泛应用于汽车制造、航天航空、机械制造等领域。

本文将从滚压加工的原理、工艺流程、设备和应用等方面进行详细探讨。

原理滚压加工是通过在金属材料表面施加大压力,将其塑性变形至所需形状的一种加工方法。

滚压过程中,金属材料处于塑性变形的温度范围,使其分子间结构发生变化,从而改变材料的形状和尺寸。

滚压加工可以通过改变滚轮形状、滚轮排列方式和滚压力度等参数,对金属材料进行精确的控制,以获得满足要求的成品。

工艺流程滚压加工的主要工艺流程包括预处理、滚压加工和后处理三个步骤。

1. 预处理预处理是滚压加工的第一步,其目的是为了提高金属材料的可塑性,减少滚压过程中的应力和能量消耗。

预处理可以采用热处理、化学处理和机械处理等方法,使金属材料达到适合滚压加工的状态。

2. 滚压加工滚压加工是整个工艺的核心步骤,该步骤通过滚压设备对金属材料进行形变加工。

滚轮的形状和排列方式决定了金属材料的变形方式,滚压力度决定了加工的变形程度。

滚压过程中需要对滚轮、工件和润滑液进行充分的冷却和润滑,以降低摩擦和热量的产生,提高加工效果和生产效率。

后处理是滚压加工的最后一步,其目的是对加工后的成品进行整形、调整和修整。

后处理可以采用热处理、机械加工和表面处理等方法,使成品达到所需的精度、表面光洁度和机械性能要求。

设备滚压加工依靠专用的滚压设备进行实施,主要包括滚轮、滚床和润滑系统等组成部分。

1. 滚轮滚轮是滚压设备的核心部件,其形状和排列方式直接决定了加工成品的形状和尺寸。

滚轮可以分为单排滚轮、双排滚轮和多排滚轮等不同形式,根据加工要求选择合适的滚轮类型。

2. 滚床滚床是用于支撑和定位金属材料的装置,保证滚轮对工件的加工精度和一致性。

滚床的结构和刀具的改变,可以实现对不同形状和尺寸的工件进行滚压加工。

3. 润滑系统润滑系统主要用于降低滚压过程中的摩擦和热量产生,提高加工效果和生产效率。

滚压强化概述

滚压强化概述

滚压强化概述0前言表面强化技术是近年来国内外广泛研究应用的工艺之一,其方法主要有喷丸、滚压和孔挤压等工艺。

金属材料的破坏往往从表面开始,零件(如内燃机曲轴,汽车的板簧等)工作时承受长期的循环载荷,零件的表面就会产生疲劳裂纹,时间一长裂纹就不断扩展,最终导致零件的疲劳失效。

因此,人们就希望采取措施以提高零件的表面性能,表面滚压强化技术就是其中的一种方法。

该方法是通过机械手段对金属表面加压,使金属表面产生加工硬化以提高零件的性能、质量和使用寿命。

表面滚压强化技术具有很多优点:滚压强化只是改变了材料的物理状态,并未改变材料的化学成分;表面滚压采用的工具和工艺比较简单,加工效率高;滚压强化是一种无切削加工工艺,在加工过程中不会产生废屑、废液,对环境的污染少,符合“绿色制造”的发展理念。

该技术在工业中得到了广泛的应用,产生了巨大的经济效益。

1滚压强化的发展状况滚压强化技术是1929年由德国人提出的,1933年在美国铁路上开始应用滚压方法,1938年前苏联应用于机车车轴轴颈。

1950年美国、前苏联在军用、民用飞机上大量应用孔挤压技术,如提高干涉配合铆接、干涉配合螺接;1970年国内航空部门开始将冷挤压工艺应用到飞机制造及维修中。

我国是在60年代开始广泛深入的研究滚压加工方法的,并在70年代提出了冲击滚压技术,随后又出现了超声波滚压技术。

近年来,表面滚压技术的发展越来越快,应用范围越来越广,其社会和经济效益也日益显著]1[。

2 滚压强化的作用机理(1)微观组织机理:经过切削加工之后,金属的表面都残留有刀具的切削痕迹,在微观下观察可以看见金属的表面呈现出凹凸不平之状。

滚压加工是一种压力光整加工,在滚刀的作用下金属表面会发生强烈的塑性变形。

根据工程材料的相关理论,金属发生塑性变形的基本方式是滑移,即晶体沿某一晶面和晶向相对于另一部分发生相对滑移。

在外力的作用下,晶体不断的滑移,晶粒在变形过程中逐步由软取向转动到硬取向,晶粒之间互相约束,阻碍晶粒的变形。

试述内孔滚压工艺原理

试述内孔滚压工艺原理
孔 加 工工 艺方 法 。
关 键词 : 内孔 ; 压 ; 艺 滚 工 中图分 类号 :G 7 T 3
引言
文献 标识 码 : A
滚 压加 工是 将 高硬 度 且光 滑 的滚 柱与 金 属表 面滚压 接触 ,使 其 表 面层 发生 局 部微 量 的塑 性 变形 后得 到 改善 表 面粗糙 度 的 塑性 加 工法 的 ,通 过滚 压方 法 不仅 能 提 高 内孑表 面 L 粗糙 度 f 1,同 时也 提 高零 件 内孔 表 面质 图 ) 量, 是一 种高 效 的 内孔加 工方 法 , 经 济效 而且
摘 要 : 重机械 是被 广 泛地应 用 于各种 物料 的起 重 、 输 、 卸 、 装等 作业 中, 现代 工业 生产 不 可缺 少的设 备 。其广 泛地 应 用在 起 运 装 安 是 室内外仓 库 、 厂房 、 头和露 天贮料 场 等处 。通过 对起 重机械 现场 检验 案例 的分 析 , 出现 场检验 顺序 的 重要 性 及 解决方 法 码 提 关键 词 : 重机 械 ; 场检 验 ; 起 现 顺序 中 图分类 号 :H 1 T 2 文献 标识 码 : A
滚 压 内孔 时滚 柱 在 内孔 工 件 表 面 上作 1 ~ O 以上 。 O5 倍 b 优 质 一 次进 给实 现 R 0 501m 的 无 滑动 的滚 动 ,使 内孔表 面 层金 属 产生 塑性 . a. .. 0一 u
以 , 后 的零件 表 面质量 好 。 加工 滚珠 滚压 通常 可 获 得 很 低 的 表 面 粗 糙 度 ( a. m~ R0 2 01 ,在其余工艺参数匹配的条件下 , . m) 0 还 能达 到 R 0 5 m,被滚 压 零件 表 面质 量好 。 a. / 0x 同时 ,由于滚珠 与 工件 表 面 的接触 面 相对 较 小, 因此 , 同样 单 位压 力 的情 况 下能 减小 总 在 压力 , 滚压 时较 轻快 , 其 适合 于小 型 细长 精 尤 密零件 的外 表 面及 薄壁 零件 的内孔 滚 压 。滚 压 工 具 结构 简单 、 便 , 轻 当滚 珠 磨 损 后 , 采 可 用 价格 低 的外购 标 准滚 珠 ,一定 程 度上 可 以 降低成本。 其不足之处是滚珠使用寿命过低 , 通 常连 续使 用 1h 1h即需更 换 。 0一2 2. .2滚柱 滚压 2 滚 柱滚 压不 仅 可 以像 滚 珠滚 压 一样 得到 较好 的表 面 粗糙 度 ,又克 服 了滚 珠 寿命低 的 缺 点 ,还 可 以采 用 大 的 进 给 量 ,通 常 采 用 O 5 mr08m /进行 滚 压 , 其 生产 效 率 . m / . mr 7 一 0 故 高。

陶瓷产品滚压工艺

陶瓷产品滚压工艺

陶瓷产品滚压工艺
《陶瓷产品滚压工艺》
陶瓷制品是一种常见的装饰和使用品,它们通常具有精美的外观和良好的质地。

而制作这些陶瓷产品需要经过多道工艺流程,其中滚压工艺起着至关重要的作用。

滚压工艺是一种传统的陶瓷制作工艺,它利用滚轮对陶泥进行压制和塑形。

这种工艺可以有效地提高制品的密度和强度,使得陶瓷制品更加坚固和耐用。

同时,滚压工艺还可以实现对陶瓷表面的纹理和图案的定制,为产品增添艺术感和个性化。

在滚压工艺中,首先需要将陶泥坯料制作成一定形状的坯体。

然后,将坯体放置在滚轮下方,由机器控制滚轮对其进行压制和塑形。

在这个过程中,压力的大小和滚轮的形状都会影响最终产品的质量和外观。

经过滚压工艺后,陶泥坯料就会变成成型的陶瓷产品,可以进行后续的干燥、上釉和烧制等工序。

当然,随着科技的发展,现代的陶瓷生产中也出现了一些先进的制作工艺,如注浆成型和3D
打印等。

但滚压工艺作为一种传统而又有效的制作方法,仍然被广泛应用于陶瓷制品的生产中。

总的来说,滚压工艺作为陶瓷制品制作过程中的重要环节,在保持传统制作工艺的同时,也能够满足现代市场对于高质量、个性化陶瓷产品的需求。

通过不断改进和创新,滚压工艺将继续在陶瓷行业中发挥重要作用。

滚压成型的工艺

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。

滚压成形工艺设计及应用

滚压成形工艺设计及应用
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金 属粉末 件钢模压制 形模具设 成 计计 算方法价… 余智勇 (一 4 等 2 5) 多工 压拉深棋设计,· ·· · · … 黄玉 (一 4 位冲 ,· ··· ·· … 滨 3 5) 翅高 壳体锻件模具 强度的有 分析 ··· , 易 等 ( 8 限元 。 , 幼平 ,· 3 ) -5
应用广泛。但该方法成形的上步较多。 () 2 从板料的两边开始顺次向中间成形。 这种方
法在管形件成形时应用较多, 也可用于先使边缘成形 更为方便以及边缘成形以提高边缘的纵向强度等场 合 该方法对带料宽度尺寸以及辊轮的设计计算和制
造精度等要求较高。
() 3在整个板宽范围内不加区别的同时对各部分 进行成形。 这种方法主要用于宽料、 断面形状复杂且 不规则的型材滚压成形。 通常, 选进行较缓和的过渡 弯曲, 然后再对急剧过渡的角度等进行精滚整形。 该 图 1 滚压成形原理 方法成形工序较少.但易造成带料的横向拉伸变形, 滚压成形加工具有结构简单、 生产率高、 材断 ' M 其试验的成份较大, 滚形成功的可能性与设计者的水 面质量稳定等优J 在长尺寸M材、 俞, 大批量生产条件 平等有较大的关系。 下,具有明显的综合经济效益。 2 变形量的分配 . 滚压成形是顺次弯曲变形的过程,侮对辊轮仅进 二、滚压成形工艺设计 行部 分变形, 因此, 合理的分配总变形量和确定每对辊 轮应完成的变形量对滚压成形加工具有极大的影响。 要进行滚压成形加工, 就必须对滚压成形工艺有 变形量的分配原则是保证每对滚轮完成的工作 男,3 8岁,副教授 都是使材料变形处于弯曲 变形之中, 不能产生拉伸变 收稿 日期 :19 12 991-6

滚压成型标准

滚压成型标准

滚压成型标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:滚压成型是一种常见的金属加工工艺,它通过利用辊轮对金属进行高压压制,将金属原料变形成所需形状和尺寸的产品。

在滚压成型过程中,产品的质量和精度受到许多因素的影响,其中滚压成型标准是至关重要的一环。

本文将着重介绍滚压成型标准的相关内容。

一、滚压成型标准的制定目的制定滚压成型标准的目的在于规范和统一滚压成型工艺,保证产品的质量和性能达到要求,提高生产效率和降低成本。

滚压成型标准包括工艺标准、设备标准、产品标准和质量控制标准等,它们共同构成了一个完整的滚压成型体系,指导着生产实践。

1. 工艺标准工艺标准是滚压成型中最基础的标准之一,它包括工艺流程、参数设定、工艺规范和操作要求等内容。

工艺标准规定了金属加热温度、辊轮压力、成型速度等关键参数,确保产品成型过程中的稳定性和精度。

2. 设备标准设备标准是滚压成型设备的规范要求,包括辊轮机床、压力机、加热炉等设备的型号、规格和性能参数。

设备标准要求设备的可靠性和稳定性,以确保滚压成型工艺的顺利进行。

3. 产品标准产品标准是滚压成型产品的质量要求,包括外形尺寸、表面质量、力学性能和化学成分等指标。

产品标准是生产质量的保证,对产品的检验和验收起着重要作用。

4. 质量控制标准质量控制标准是滚压成型生产过程中的质量管理要求,包括原材料检测、工艺控制、检验验收和质量记录等内容。

质量控制标准是确保产品质量稳定和可靠的关键环节。

要保证滚压成型标准的有效实施,首先要建立健全的质量管理体系,明确各项标准的执行要求和责任分工。

要加强员工培训和技能提升,提高操作人员的技术水平和质量意识。

要定期对滚压成型设备和产品进行检测和评估,及时发现和纠正问题,确保生产工艺的稳定性和产品质量的一致性。

1. 提高生产效率通过依据标准化的滚压成型工艺流程和操作要求,能够有效地提高生产效率,减少生产过程中的浪费和损耗,提高生产线的运行速度和生产能力。

2. 降低成本滚压成型标准化能够减少产品生产过程中的重复性工作和不必要的调整,降低了生产成本以及设备维护和维修费用,提高了企业的经济效益。

曲轴滚压圆角

曲轴滚压圆角

曲轴圆角滚压强化工艺介绍曲轴圆角滚压强化工艺是提高曲轴疲劳强度最有效的手段之一,是实现曲轴“以铁代钢”的关键工艺。

经圆角滚压后的曲轴产品,由于内部应力的重新分布,必然存在较大的物理变形,工艺过程参数如不加以优化,很容易造成批量的不合格品。

解决形变问题是发挥曲轴圆角滚压工艺优势的门槛。

曲轴是发动机中的主要零件之一,在发动机五大件中是最难保证加工质量的零件。

曲轴服役工况条件恶劣,其失效形式一般是轴颈磨损和疲劳断裂。

疲劳断裂往往是破坏性的,涉及安全方面,必须高度重视。

提高曲轴疲劳强度常见的强化工艺大致有以下五种:1.氮化:曲轴氮化包括气体软氮化、离子氮化和盐浴氮化等。

氮化能提高曲轴疲劳强度的20%-60%,适用于各类曲轴。

2.喷丸:曲轴经喷丸处理后能提高疲劳强度的20%-40%,但因喷丸时须保护轴颈表面,故采用较少。

3.圆角与轴颈同时感应淬火:该强化方式应用于球铁曲轴时,能提高疲劳强度的20%,而应用于钢轴时,则能提高100%以上,故在钢轴中应用比较普遍。

4.圆角滚压:由于国内只有少数厂家实现了曲轴圆角滚压强化工艺,且大多数采用的相关工艺设备是国外引进的,故无具体数据。

根据统计资料:球铁曲轴经圆角滚压后寿命可提高80%-200%,钢轴经圆角滚压后寿命可提高70%-150%。

5.复合强化:就是应用多种强化工艺对曲轴进行强化处理,例如曲轴轴颈氮化加圆角滚压工艺等。

由以上可知,圆角滚压对提高曲轴疲劳强度有显著作用。

目前汽车曲轴以及工程机械用发动机曲轴越来越多的采用圆角滚压强化工艺,国外轿车发动机曲轴几乎全部采用圆角滚压工艺。

由于圆角滚压可大幅度提高疲劳强度,因此它成为曲轴“以铁代钢”的关键工艺。

就目前而言,曲轴圆角滚压强化工艺已成为提高产品竞争力的重要手段。

曲轴圆角滚压强化机理1.曲轴疲劳断裂的原因曲轴在发动机中工作时承受很大的弯曲应力和扭转应力。

如图1所示,曲拐顶部受压力P时,曲拐两内侧圆角过渡处表现为拉应力,主轴圆角过渡处则为压应力;另外,曲轴还承受惯性力矩、输出扭矩、扭振力矩,受力情况十分复杂。

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滚压工艺简介冷弯成形(Cold Roll Forming)是一种节材、节能、•高效的金属成形新工艺、新技术。

冷弯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横向弯曲,以制成特定断面的型材。

在辊式冷弯成型过程中只有弯曲变形。

除坯料弯曲角局部有轻微减薄外,变形材料的厚度在成型过程中保持不变。

这种加工方法特别适合于外形纵长、批量较大的高精度产品的加工。

钢门窗料型采用辊式连续冷弯成型工艺,成型时前一卷带材的尾部与后一卷带材的头部经对齐对焊,使坯料带材连续不断地进入成型机进行成型。

这种成型工艺高效、高产、通用。

这种成型工艺的主要优点是:(1)带卷成本低、切损少,因而降低了材料总成本。

(2)可以加工形状复杂的型材。

(3)型材的头尾部扭曲及张开度减小。

(4)由于操作几乎是连续的,因而生产率得到提高。

冷弯成形的产品用于建筑、汽车制造、矿山机械制造、农业及轻工机械制造、造船及交通运输、石油化工电力工业、仪器仪表、集装箱、纺织机械、高速公路、金属货架、民用电器及日常用品制造等各个领域,在经济发展中起着很重要的作用。

尽管采用冷弯成形工艺已达到很大的生产量,但它仍被普遍认为是一种“未掌握的艺术”(Blank Art),还未上升为科学。

主要原因是冷弯成形作为一种金属成形加工新技术,本身具有的特点和规律尚未被人们完全掌握和认识。

彩板门窗型材的成型绝大多数采用辊式冷弯成型。

这是因为这种工艺的生产效率高(成型速度10-30m/min)、成型精度高(尺寸控制精度0.2-0.5mm)、大批量生产的成本低(成型加工费1000元/t左右)。

图5-1 塞柯(SERCONSULT)公司的彩色门窗型材轧机我国自1986年从意大利塞柯(SERCONSULT)公司引进彩色门窗生产线,目前已有70多条门窗型材生产线,生产能力达到15万吨足以满足门窗行业的需要。

目前国内钢门窗型材生产厂家所采用的成型机,基本上和塞柯公司的类似。

这种成型机一般由24-32道水平辊机架和矫直辊机架组成。

按型材成型要求配置不同辅助变形辊和立辊。

水平辊是传动机架,承担变形的主要任务。

辅助辊是被动的,设立于两架水平辊间或成组设立,主要作用是对平辊无法压实的盲角部分变形、并减少水平辊的道次。

立辊设置在水平辊孔型的同一平面内,用于最后几道的边部成型。

对于咬口的封闭街面,还要设置芯子、拉杆、咬口压痕等部件。

轧机的压下形式可分为螺旋机械压下和液压压下。

机械压下成本较低,液压压下操作方便。

传动方式为万向轴式,上下水平辊可有较大的调整范围,以适应多品种门窗型材的生产。

为便于轧辊的更换,外侧机架与底板多为可翻转的铰链连接。

图5-2 钢门窗辊式连续冷弯成型工艺示意图1-带卷2-开卷机3-坯料4-对焊平台5-加热6-贴膜7-进料8-成型机9-辅助辊10-驱动平辊11-矫直台12-飞锯切断13-储料台彩板门窗型材的一般生产工艺为:开卷——纵剪——红外线加热——贴膜——成型轧制——矫直——切断——打捆也有企业为了降低成本,略去了红外线加热和贴膜工序,这种情况下,对成型轧制轧辊的表面和生产控制有更高的要求。

第二节型材展开尺寸计算型材展开尺寸是确定纵剪下料的依据。

生产中通常根据理论计算值先确定基本的尺寸,然后根据实际轧制情况作一些调整。

如果算法选得比较好,计算机也能直接给出准确的结果。

一般可按图形分析法计算坯料宽度,复杂断面要用计算机程序进行精确计算。

料宽通常按断面中性层长度决定。

一般认为中性层不经受弯折或横向拉伸变形。

计算出的结果再考虑弯折处金属变薄及横向拉伸而加以修正。

一个门窗型材,不管其外形多么复杂,总是由直线和圆弧单元组成的。

要确定一个给定型材所需要的带宽,把它划分为直线段和圆弧段后,沿中性线对各段长度进行求和。

各弯曲段对应的带坯宽度由弯曲角的大小和中性线所对应的弯曲半径(称为名义弯曲半径,所确定,即W= rmα式中W一一弯曲段长度,mm;rm一一名义弯曲半径,mmα一一弯曲角角度,rad.名义弯曲半径rm为:rm =r+kt式中r一弯曲角内径,mmk 一系数(弯曲因子)t一带坯厚度,mm.不同的研究者对弯曲因子k选取的数值不同。

卡尔特普罗菲尔(Kaltprofile)推荐的k值如下:美国《金属手册(第九版)》推荐的k值计算公式为(参见图5-3)图5-3 中性线位置与相对弯曲半径r/t的关系美国金属学会推荐按下表计算k值:按德国DIN6935标准,k值的计算公式为:上式可以重新整理为:计算板带宽度的公式有很多,需要注意这些公式的导出条件及其适用范围。

Proksa方法是根据非线性微分方程公式,由龙格-库塔(Runge-Kutta)法求出的;Bogojawl enskij方法是由数学统计方法得出的,适用于U型断面壁厚1-8mm,r=5-35mm,弯曲角0-90度,板带宽度为100-350mm;德国工程师协会标准VDI3389是根据边缘变形角为90度的精确试验结果得出的,适用于V或U型断面;Oehler方法适用于弯曲角为30-150度。

总之,弯曲因子k值主要取决于弯曲内径与带坯厚度的比值,而基本上与弯曲角的大小无关。

如弯曲角内径为零,弯曲角分别为90和180度时,对应的弯曲段长度为1/3t和2/3t。

因此,在实际生产中计算带坯宽度仅考虑r/t的影响,材料在弯角处减薄较多或材料的强度很高时需要考虑材料的影响。

图5-4 是一个专利产品,30平开窗的一个料型。

对于这样一个比较复杂的断面,采用计算机计算是非常方便的。

表5-1给出了按不同公式计算得出的数据。

图5-4 30平开窗料型断面表5-1 30平开窗料型展开宽度计算值mm第三节轧辊的计算机辅助设计(CAD)技术目前冷弯型钢正朝着高精度的方向发展。

以彩色钢板门窗料型为例,为保证良好的气密性、水密性,料型的制造公差在±0.3mm左右,相应地轧辊的制造公差也应控制在0.02~0.03mm 之间,这对于复杂轮廓的截面来说,用普通的人工设计及手工制造来说是不可能达到的。

对于冷弯成形行业,初级的CAD系统是以计算机辅助绘图为主要功能的。

由于手工设计时,无法在一张图纸上画出二、三十道次的变形辊花图,因而在设计每一道轧辊时需要进行坐标的转换,使得计算工作量相当大和繁琐。

利用计算机作图极大地简化了这一过程,通过编制的专用程序,可以很快地作出辊花图和轧辊图。

但是只解决计算作图是远远不够的。

门窗料型要求有良好的气密性和水密性,几何精度要求高;表面质量要求也极高,不允许擦伤彩色涂层;而彩色钢板的厚度一般较薄(0.6-1.0mm),板带料宽达200-400mm;这就极易产生翘曲和折皱等冷弯缺陷,是目前工程应用中亟待解决的问题。

解决好这一难题对冷弯成形工艺具有普遍应用价值。

冷弯型钢行业采用计算机技术是从轧辊的孔型设计开始的,轧辊的计算机辅助设计(即CAD)技术在国内应用已有近十年的历史。

•问题是在多大程度上可“辅助”人们完成设计。

一般的C AD•代替了人工计算与出图,缩短了轧辊的设计周期,但这种设计依赖的仍然是几何关系和设计者的实践经验。

目前的CAD要向更高的层次发展。

一是向自身内涵的深度发展,•用计算机技术分析成形过程的应力、应变,为确定成形工艺提供模拟方法,为实际生产提供最优的辊型设计。

二是向外延扩展的广度发展,用计算机技术不仅完成轧辊设计,还要实现辅助制造、生产管理、成本核算、质量控制,即实现设计制造一体化(CAD/CAM•)甚至是计算机辅助工程(CAE)和计算机集成制造(CIMS)技术。

由德国data M开发的COPRA是解决辊弯成型设计的集成软件。

对用户来说,一个好的冷弯型钢轧辊设计软件应具有良好的界面,能适应不同的轧机参数,•能实现多种方法的设计。

•COPRA•是在微机上AutoCAD平台运行的一个优秀软件,•该软件系统地归纳总结了冷弯成形领域的理论成果、相关的标准规范以及大量的实验数据和经验。

可计算显示弯曲应变水平,计算各种材料的回弹,优化成形过程,用户可以自己定义参数存入数据库。

从断面设计到轧辊制造、成本核算的全过程都可以由计算机很快地完成。

冷弯型钢计算机辅助设计应有完整、系统的理论体系支持,例如计算板料宽度应提供有关的行业标准或Proksa、Bogojawlenski•等计算方法。

根据不同的材料,给出回弹计算结果,修正辊型设计参数,能够设计彩色钢板、不锈钢板、多种金属的合金板等。

根据断面计算出截面面积、重量、重心坐标、几何惯性矩、截面模量、扭转几何惯性矩、载荷中心坐标、失稳参量计算等,为断面设计提供基本力学参数,为生产工艺过程提供变形力学分析依据。

应力、应变计算功能,采用FEM、•能量法等对冷弯变形过程计算,给出最大应变值、应力分布状况,不断优化设计结果。

数据库管理功能,存储用户自定义的企业标准、实验数据、经验公式,存储和管理本企业的型材断面资料、轧辊资料、库存管理等。

能进行辊的成本核算,直接给出锯切下料表、成品辊的重量。

在进行冷弯型钢轧辊设计之前,要先确定轧机的参数文件。

如机组辊的排列方式、轧辊轴线的位置、驱动直径、各架次的传动比等。

这些参数可由人机对话的方式输入,也可写成相应的数据文件。

一个生产厂可按不同的机组,确定几个参数文件,设计时只要选择对应的轧机文件即可。

轧辊设计的有关参数,例如平辊的内径结构尺寸、最大轴向长度,轧辊的最大、最小直径,立辊的内孔结构尺寸等都可由参数文件确定。

对于具体的生产企业,上述参数只需一次确定即可。

在实际设计时,只要输入截面的外形尺寸,计算机就能够排出各道次的辊花图,•随后可利用轧辊的编辑模块设计出轧辊的零件图。

由于设计软件可以根据给定的参数,指导设计者确定每一道轧辊的设计和装配关系,因而轧辊的安装、调整就不会出任何问题。

一旦超过极限值,就会得到一个错误或警告信息。

设计者可预先了解下辊和上辊辊环的间隙,是否会发生碰撞,轧辊的最大直径是否会超过机架的最大开口度,以及是否在轧辊的端面上有足够的位置做标记槽。

一般的计算机设计软件中虽然都包括了尺寸标注功能,但逐一地标出全部尺寸,仍是费时费力的枯燥工作。

提供给用户一个专门的适用于尺寸标注的软件包,这包括单件轧辊尺寸的自动标注、配辊平面图尺寸的自动标注、自动标注孔型尺寸等功能。

尺寸标注是自动执行的,用户可以对标注的尺寸移动和修改。

因为这一过程是自动进行的,不但可以节省大量的时间,而且可避免尺寸的漏注和错标。

根据不同的用户需求可选择不同的尺寸标注方法。

设计者可以选择轧辊轮廓的自动标注、适用于数控加工要求的自动尺寸标注。

需要说明的是,采用计算机数控方法加工要按相交点和切线方式标注尺寸,这样可节省数控编程的时间和避免错误。

有键槽和标记槽的轧辊图以及装配平面图可自动地画出来。

图纸可以按选定的半剖或全视图的方式绘制。

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