金屬板材滾壓成型設備

1 板料滾壓成型設備的功能及用途

　　板料滾壓成型設備通用于等斷面制件的大批量生產。由于使用多對輥輪的連續成型，可以滾制出許多壁薄、質輕、剛度大而且斷面形狀復雜的制件型材(如圖1所示)。加上順序滾壓過程中可以與沖洗、起狀、卷筒、焊接等多種工藝裝置連動，形成流水作業，故生產效率極高，成本低廉，是現代加工制品中廣泛應用和大力推廣的特種工藝加工方法。如自行車鋼圈的生產，自來水管的生產，塑料龍骨的生產，波汶板的生產以及國外廣為應用的不銹鋼窗框的生產。

　　2滾壓成型設備的原理與設計要點

　　滾壓成型設備原理，是由多對成型輥輪順次對板料變形并向前送進的滾壓成型。成型在工藝上與彎曲工序極為相似，其設計要點主要有：

　　2.1斷面的展開長度和彎曲展開一樣，要考慮中性層的移動。

　　2.2在彎曲半徑很小時，要考慮到拉伸給截面寬度的增加。

　　2.3以輪廓外形所制定的軸線在各工步中保持一致。

　　2.4每對輥輪對型材壁的彎曲角度有所限制，否則將產生滾壓不暢(卡殼)、制品不光滑，起皺現象。彎曲數據如下：

　　板材厚δ<1mm 彎曲角：30°～ 40°

　　板材厚δ=1～2.5mm 彎曲角： 30°～ 40°

　　板材厚δ>1.5 mm 彎曲角： 30°～ 40°

　　塑性好的材料取上限，塑性差的材料取下限。連續彎曲要考慮金屬的加工硬化。

　　2.5起始變形時，豎壁彎曲和底部彎曲不能同時進行。

　　2.6最后一對成型輥輪形狀應考慮彈性回跳數據。

　　 在滾壓成型設備中，目前理論尚不完整，以實踐經驗和類比推斷為主，在金屬板材變形機理上展開。

　　3.制件花型展開圖

　　開始設計時，首先考慮斷面形狀。以制件的彎曲過程逐漸展開，直至回復到平直板料的連續圖形，就稱之為花型展開圖。

　　 將展開過程的形狀，疊放在同一張紙上的花型展開圖進行分析研究、無論對形狀簡單還是復雜的斷面都是十分有效的，進而可以從整體上考慮從一個輥輪孔型移至下一個輥輪孔型的時候，高度、寬度方向和彎曲加工有無不合理的地方。

　　制件形狀要避免出現太深的溝槽和急劇過渡的尖角。

　　3.2成型順序

　　成型順序大致有三種方法：

　　3.2.1從板料中心起順次向兩邊成型的方法、這是最為廣泛應用的方法。

　　由于中間起成形使材料流向兩邊，不用擔心發生不合理的拉伸干涉。圖3即屬于這種成形順序。

　　3.2.2從板料的兩邊開始成型，再順次成型到中間的方法。

　　這種方法常用于管形件的成型之中，在先使邊緣成型更為方便時以及用邊緣成型提高邊緣縱彎強度等場合下，均采用這種方法。見圖4：焊接管的成型。

　　3.2.3板料中間和兩邊同時對各個部份件成型的方法。

　　這常用于寬料的成型之中，最初對整體件緩和的過渡彎曲，然后再對急劇過渡角度作精加工。

　　4不銹鋼窗框的滾壓成型實例

   4.1材料13Gr相當于30# 鋼，其塑性和成型性能良好，可以選用較高的滾壓成型速度：(20～30)m/min。

　　4.2彎曲處彎曲半徑約為板厚的2倍左右。取1.5～2mm。

　　4.3成型順序

　　4.3.1從板料中心起順次向兩邊成型。

　　4.3.2先滾彎曲點后滾彎曲角。

　　4.4滾壓成形的工步設想

　　抓住成型的順序和成型的作眼點對成形的過程就有譜了，從平直的板料開始一步一步滾壓成產品，中間彎曲角度不要過猛。