辊弯成型
高强度钢辊弯成形工艺研究
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。
辊弯和辊形
n L hctg125'
d
d
加工不同曲率半径的辊弯件：调节中间 辊与下面两个辊子到三辊的同时 辊压，留下一段平直部分。
这些直边在校圆时也难以完全消除，故 一般对板材端头进行预弯。
常用的预弯方法：
辊弯中，从平板一次弯得的曲率半径有一个极限。 在三个辊子成等腰三角形时，用下式计算中间辊
辊形工艺辊形工艺生产率高，适用于生 产批量大的等截面长工件
可与多种工艺过程结合：如冲孔、起伏 成形、焊接、定尺剪切等。
辊形工艺设计要点如下：
1 带料宽度
辊形的带料宽度应按应变中性层的展开长度计 算。
2 导向线
为使毛坯从平板状态顺利向前移动而成形，应 设置水平导向线和垂直导向线．
水平导向线从第一组辊轮开始到最后一组辊轮 为止始终保持在同一水平面上：
垂直导向线垂直于辊轮轴线， 使导向线两侧的材料变形量基 本相等的一条基准线。
3 弯曲角度与直边升角
在一组辊轮中，同时弯曲的角不应超过二个。 一次弯曲的角度也有相应的参考值。
辊形时，直边最大高度应符合直线向上的关系， 其设计方法为控制成形直边升角。材料不同， 直边升角也有所不同（1°25’）。
4 花形展开图与辊形顺序
上下辊轮直径一致的直径是辊轮的节圆直径，也称辊 形线。在节圆上带料可无滑移地送进。
从第一对辊轮到最后一对辊轮，节圆直径应依次递增 0.4%（带料厚度小于0.3mm时取0.25%），使辊轮对材 料始终朝送进方向给以拉伸作用。
简单截面的辊形，辊轮工位间距为d，成 形设备的全长为L，辊轮组数n为：
花型展开图就是确定辊形顺序的过程，有三种：
①先内后外 (图a)，可使毛坯边缘平直，易于材料流向 两边，被广泛应用于宽板等的成形：
辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真
辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真I. 引言A. 辊弯成形的概述B. 成形力的重要性和研究价值C. 文章的研究目的和结构II. 辊弯成形中的成形力A. 成形力的来源B. 成形力的计算方法C. 成形力对成形质量的影响III. 成形力的理论分析A. 成形力的理论模型B. 成形力分解与分析C. 不同参数对成形力的影响IV. 成形力的有限元仿真A. 有限元仿真模型的建立B. 成形力的仿真计算C. 数据分析和结果讨论V. 实验验证A. 实验装置和参数设定B. 实验数据记录和分析C. 与仿真结果的对比分析VI. 结论和展望A. 结论B. 成形力研究存在的问题和发展趋势C. 可行性分析和未来展望注：以上提纲仅供参考，实际情况需要根据具体的写作需要和实际研究进展进行适当的调整和补充。
I. 引言A. 辊弯成形的概述辊弯成形是一种通过辊轮对材料进行加工的成形技术，在制造业中广泛应用。
它通常被用于制造金属管道、板材、轮圈等零部件，在航空、汽车、机械等行业都有着广泛的应用。
它有许多优点，例如可以生产大批量和高精度的复杂形状轮廓、可以使用各种材料和金属的生产以及可以生产相对较大的产品。
辊弯成形进程可以分为两种类型，即对称性轧制和不对称性轧制。
在对称性轧制中，材料在中心线上均匀地受到剪切，而在不对称性轧制中，材料被施加在中心线的一侧，剪切力更集中，更容易造成材料的塑性变形。
辊弯成形工艺的优越性决定了它不断拓宽其应用范围，并遇到了更广泛的挑战。
B. 成形力的重要性和研究价值成形力是指辊轮对材料施加的力，它是辊弯成形工艺中最重要的参数之一，对成形质量、生产效率和成本都有巨大影响。
因此，研究成形力的分布规律和大小变化成为优化辊弯成形工艺的重要步骤，需要进行理论研究和数值模拟分析。
成形力的大小直接影响着成形后的材料质量和表面状态。
成形力的分布不同，会导致材料的变形状态处于不同的状态，从而影响成形后的尺寸精度和表面平整度。
通过研究成形力的分布规律，可以优化辊轮的几何参数，减少材料的应变变化和剪切力的集中性，从而提高成形质量、降低成形成本。
辊弯成型有限元建模及成形缺陷分析
辊弯成型有限元建模及成形缺陷分析辊弯成型是一种常用的金属板材成形工艺，广泛应用于船舶、汽车等制造业。
为了提高产品质量和生产效率，减少成形缺陷的发生，有限元建模及成形缺陷分析成为辊弯成型工艺研究的重要内容。
有限元建模是一种计算机仿真方法，通过将辊弯成型过程抽象为一系列有限元单元，建立数学模型，模拟实际成形过程中的力学行为。
首先，需要对辊弯成型机械结构进行建模，包括辊轴、辊筒、支撑架等组成部分。
然后，根据材料力学性质，将金属板材抽象为一个弹塑性体，并设置材料参数。
最后，根据成形工艺参数，如辊弯压力、辊弯角度等，对整个成形过程进行仿真计算。
通过有限元建模，可以得到不同位置的应力、应变分布情况，进而分析成形缺陷的发生机理。
成形缺陷是指在辊弯成型过程中，金属板材出现的各种不理想的形态或性能问题。
常见的成形缺陷包括皱纹、开裂、厚度不均匀等。
通过有限元分析，可以定量评估不同工艺参数对成形缺陷的影响。
例如，通过改变辊弯角度、辊弯压力等参数，可以调整金属板材的应力分布情况，减少皱纹的发生。
此外，有限元分析还可以帮助优化辊弯成型工艺，提高产品的质量和生产效率。
在进行有限元建模及成形缺陷分析时，需要考虑多重因素的综合作用。
首先，需要准确建立机械结构和材料模型，确保仿真计算的准确性。
其次，需要选择合适的边界条件和加载方式，模拟实际生产过程的力学行为。
最后，需要根据仿真结果进行参数优化，以实现成形缺陷的最小化。
综上所述，辊弯成型有限元建模及成形缺陷分析是提高产品质量和生产效率的重要手段。
通过准确建立数学模型，模拟实际成形过程中的力学行为，可以定量评估不同工艺参数对成形缺陷的影响，优化成形工艺，提高产品的质量和生产效率。
未来，随着计算机仿真技术的不断发展，有限元建模及成形缺陷分析将在辊弯成型工艺研究中发挥越来越重要的作用。
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.。
辊弯成型技术的应用与发展
辊弯成型技术的应用与发展摘要：本文介绍了近年来合作研究辊弯成型开发的技术成果，给出了辊弯成型CAD/CAM 技术的应用实例。
应用CAD技术，在非对称料型的设计中根据截面的几何特性确定成型基准及工艺，介绍了咬口封闭料型的设计特点，给出了计算机模拟技术在宽幅压型板设计中的实例。
应用CAM技术，解决了异型轧辊的计算机辅助加工，基于计算机数控包络法，用一片砂轮可加工出不同的轮廓曲线。
辊弯成型CAD/CAM一体化技术的应用取得了良好的效果。
对本技术的发展方向，也提出了见解。
关键词：CAD CAM 辊弯成型1. 辊弯成型的计算机辅助设计在过去的十多年中，辊弯成型(又称冷弯型钢)的计算机辅助设计技术得到广泛应用。
目前面临的问题是计算机可在多大程度“辅助”设计者完成任务。
许多人设计轧辊时应用计算机仅代替人工的几何计算，很大程度上仍依赖设计者的实践经验。
随着计算机技术的飞速发展，用于辊弯成型的CAD 软件应达到更高的水平。
首先应向更深的方面发展，计算机能够在更多的方面帮助设计者以得到最优的设计结果。
例如，CAD 软件应具备如下功能：模拟成形过程，应用人工智能及模糊神经网络技术给出专家水平的指导。
其次CAD技术向更广的领域发展，计算机辅助制造，生产管理，成本核算，质量控制以及CAE和CIMS。
由德国data M开发的COPRA是解决辊弯成型设计的集成软件。
以下是由COPRA完成的部分冷弯型钢断面的实例。
1.1 非对称断面日本拓殖大学的小奈弘教授给出了非对称断面成型道次的估算方法。
与对称断面相比，不平衡的扭矩会导致板带的扭曲。
断面成型过程中板带的几何变形与其静力学特性紧密相关。
作者发现若以截面的一个惯性轴作为展开的基准线，一些非对称断面可得到很好的成型质量。
1.1.1 以惯性主轴作为展开的基准用于集装箱的部件（图１）是一非对称截面。
某公司以最长的直线段作为成型的水平基准，共用12道次成型，并产生明显的扭屈。
用COPRA可方便地计算出主惯性轴的角度，以其中一个惯性轴作为成型基准面，只需6道次就获得了比前方法质量更好的断面。
下山法成形在辊弯成形中的应用
下山法成形在辊弯成形中的应用
下山法成形是一种金属板材成形方法，适用于弯曲较大角度的工件。
在辊弯成形中，下山法成形可以用于以下应用：
1. 弯曲大半径的工件：辊弯成形通常适用于弯曲半径较大的工件，而下山法成形可以更好地控制工件的曲线形状和弯曲角度，确保工件弯曲到所需的形状。
2. 弯曲复杂形状的工件：下山法成形可以通过分段弯曲的方式，逐渐将工件弯曲到复杂的形状，使得整个成形过程更加精确和可控。
3. 弯曲高强度材料的工件：高强度金属材料通常较难进行辊弯成形，而下山法成形可以通过逐段进行弯曲，减小材料的应力集中，从而降低工件变形和损伤的风险。
4. 弯曲薄壁结构的工件：薄壁结构的工件容易产生皱纹、变形等问题，而下山法成形可以通过逐渐降低弯曲力度，减小工件的应变和应力，从而避免这些问题的发生。
总的来说，下山法成形在辊弯成形中的应用主要是用于弯曲大角度、复杂形状、高强度材料和薄壁结构的工件，以提高成形的精度和质量。
辊弯生产中的缺陷分析
辊弯生产中的缺陷分析摘要：辊弯成形工艺是加工连续截面的一种重要工艺，在世界上得到广泛应用。
但是，辊弯生产中同样存在很多问题，多种因素的影响使得辊弯产品存在许多缺陷，例如纵向弯曲和扭曲，边波，袋形波，角部褶皱，边角裂纹和撕裂等，这些缺陷主要是由加工产品的冗余应变引起的，因此就需要对冗余应变的产生原因进行分析，进而找出解决或者改进方法。
关键字：辊弯成型，缺陷分析，冗余应变辊弯成型是带材在辊式成形机上连续弯曲成具有规定形状和尺寸的截形的塑性变形工艺。
在实际的辊弯生产中，金属板带受到不同的变形，包括横向变形和冗余变形。
其中横向变形是辊弯成形过程中最重要，必不可少的变形。
横向变形将加工材料变形为具有所要求的横截面的产品，它通过一系列具有轮廓的轧辊来逐渐成型。
而冗余变形则是在加工过程中产生的多余的，不需要的变形。
冗余变形包括：纵向弯曲和回复；纵向伸长和收缩；横向伸长和收缩；金属平面的剪切；金属厚度方向的剪切；以及以上各种变形的结合。
在辊弯生产过程中，纵向应变主要产生在边缘处。
这是因为金属板带的横向边缘和临近部分通常沿着流线移动，这些边部流线比中心和中间部分更长。
由于这个原因，中心部分通常沿着直线运动，边部通常为竖直上升，同时水平移向横截面中心，边部的垂直上升和水平移动使得边部在纵向伸长，而中心和中间部分在纵向收缩。
在辊弯生产过程中产生的纵向应变以及剪切应变无法同时得到优化，只能在两者之间取得一个折中的解决办法。
如纵向弯曲和扭曲，边波，袋形波，角部褶皱，边角裂纹和撕裂等缺陷问题主要是由这些冗余变形引起的。
冗余变形极大地影响着或者所要求产品横截面所需的横向弯曲，也影响着金属板带中的应力应变，成型后的回弹变形，产品中残余应力的分布等。
图1 产品缺陷示意图纵向弯曲、翘曲、扭曲是辊弯成型产品中最常见的缺陷，这些缺陷是由纵向薄膜应变的横向分布不均造成的，这种非均匀性是辊弯成形中金属板带变形的基本特征之一。
纵向薄膜应变的横向不均是不可避免的，然而其应变大小却是可以改变的。
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辊弯成型
是通过顺序配置的多道次成型轧辊，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。
辊弯成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺、新技术。
利用这一工艺，不但可以生产出高质量的型钢产品，而且能够缩短产品开发的周期、提高生产效率，从而提高企业的市场竞争力。
近些年来，辊弯型钢产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域得到了广泛的应用。
其产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造的专用型材，类型极其广泛。
辊弯型钢单位重量的断面性能优于热轧型钢产品，并且具有很高的表面光洁度和尺寸精度，因此辊弯型钢代替热轧型钢可以取得既节约钢材又节省能源的双重效果，所以人们对辊弯型钢的发展给予了高度重视。
正是用户对辊弯型钢产品的品种、规格、质量等方面的不断渴求，促使辊弯成型工艺技术的迅猛发展。