波纹瓦成型工艺及专机设计.docVIP

绪论 1.1滚压成型工艺历史及其发展现状 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一种。滚压加工是用滚柱滚压金属表面，将表面凸起部分碾平,而使凹陷部分隆起，加工成平滑如镜的表面。与切削加工不同，是一种塑性加工。被滚压加工的工件不仅表面粗糙度瞬间就可以达到Ry0.1-0.8μm，而且加工面硬化后其耐磨性得到提高的同时疲劳强度也增加了30%等具有切削加工中无法得到的优点。由于可简单地并且低成本地进行零部件的超精密加工，日益被以汽车产业为首的精密机械，化学，家电等产业广泛采用，发挥了很大的优势。 滚压成型工艺主要是靠材料的塑性移动滚压加工成各种形状复杂的轴杆、阀门芯和特殊紧固件等产品。滚压变形是线接触，连续逐步地进行，所需变形力较小，一个行程可生产一个或几个工件。滚压成型工艺和切削、磨削工艺相比，它不仅生产效率高、节约材料，而且产品强度高、质量稳定，这种工艺特别适于加工的特长短难于切削的工件，尤其对年产上百万件大批量的产品，采用滚压成型工艺最为有利，经济效益也最为可观 滚压成型大约从二十世纪六十年代在欧洲开始的。由于滚压成型有生产效率高、节约材料、增加产品强度等优点，不仅螺纹紧固件行业应用，汽车、自行车等工业部门也采用滚压成型工艺形状复杂的零件。随着技术的进步和生产的发展，滚压成型工艺越来越受到人们的关注, 用滚压工艺代替冲压不仅能保证零件质量、性能、使用要求, 而且可以降低成本, 提高零件的耐磨性及疲劳强度。目前型材的广泛应用，产品越来越精致，形状越来越复杂，乍看起来，难以制作，但只要学会解剖形体，分析工艺，掌握基本的变形机理，就会对变形性质有准确的判断，解决问题的工艺方法也随之明朗起来。 近些年来，冷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。冷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，因此冷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，所以人们对冷弯型钢的发展给予了高度重视。正是用户对冷弯型钢产品的品种、规格、质量等方面的不断渴求，促使冷弯成型工艺技术的迅猛发展。 冷弯成型(Cold Roll Forming)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，以制成特定断面型材的工艺技术。冷弯成型是一种节材、节能、高效、先进适用的板金属成型工艺20世纪八九十年代以来，冷弯成型的工艺技术在我国得到广泛应用。在国内外，由于技术资料缺乏，工程技术人员经常需要进行探索和利用试错法解决工程问题，冷弯成型工艺仍被普遍认为是一种“未掌握的艺 (Blank Art)，还未上升为科学 辊式冷弯成型，即在一排串联的成型扎机上，连续通过金属板和金属板带，顺次弯曲，将平板加工成所需的截面形状的塑性加工法。辊式冷弯成型用于自行车的轮圈、伞的骨架制造、波纹瓦的制造等。第二次世界大战之前的欧美，在开始只在钢管、预制结构、航空飞机库顶波纹板、简易飞机场的着陆底板、飞机零部件等之后，逐渐形成了工业规模的发展。 由于钢铁的需求扩大，日本各钢铁公司从1955年开始生产轻质型钢材。轻质型钢材在1957年作为“一般构造用轻质型钢材”被列入日本工业标准。从此以后，经过数次修改，沿用至今。辊式冷弯成型技术在大学、企业等的研究成果从1980年中期开始有了飞跃式进步。特别是1990年中期开始的计算机辅助设计、理论解析、计算机控制钢管轧机、数控冷弯成型机等的开发研究，使辊式冷弯成型技术向智能成型技术迈出了新的一步。 1.3滚压成型的产品 冷弯成型的产品有很多种，主要包括C型钢、薄槽钢、薄V型钢、薄Z型钢、带缘Z型钢、帽型钢等轻质型钢，瓦垄钢板、波纹钢板等宽幅截面材，钢板桩、道路护栏等大型截面材，圆管、方矩形管等钢管。 对于轻质型钢，截面各部分的形状、尺寸、尺寸公差和板厚都有规定 1.4滚压成型用材料 （1）碳素钢中，常用的多为含碳量0.2%以下的软钢，其成型是容易的。当纵方向分布有线状夹杂物时，就容易引起弯曲裂纹。特别是必须使用高级材料的场合，最好是用铝镇静钢。如果是球状珠光体组织，含碳量约在0.6%以下，都可以作急剧过渡的直角弯曲。 （2）不锈钢 13、18-8、18等不锈钢很好使用。不锈钢13的成型性能稍差一些。成型速度在8~25m/min的情况下要防止由于发热而烧伤表面。必须使滚轮的润滑良好并保持其表面清洁。当板厚小于2mm，弯曲半径取为板厚的2倍左右是安全的。 （3）由于浸镀材料成型困难，故必须加大弯曲半径。油漆类涂覆材料，必须以尽可能低的滚压力加工。使用韧性良好的硬质涂料作滚