對于冷彎成型工藝出現的問題的分析

　　冷彎成型工藝被稱為一門“藝術”，其產品廣泛應用于各個領域。目前已有學者對其進行了較深入的理論研究，部分研究人員對成型過程進行了計算機仿真，且取得了一定成果。但冷彎成型過程是一個十分復雜的過程，設計生產中仍有許多問題尚待解決，這些問題往往在調試生產過程中才能發現。以寬幅斷面薄板成型為例，如果設計不合理，在調試過程中會出現邊浪、袋形波、縱向彎曲、角部皺褶、裂紋及扭曲等變形缺陷。出現問題后再重新設計加工軋輥，必然會造成人力物力等資源的極大浪費。如果能夠了解這些缺陷的產生機理，在設計過程中盡量避免這些缺陷，或在缺陷出現后能夠在原來的基礎上對軋輥進行合理的改進，從而減輕甚至消除這些缺陷，仍可達到軋輥設計預期的目標。


    以下是我們對于冷彎成型實際操作出現的問題的原因一些簡單分析,請大家多指點!


    1.袋形波的產生主要是由于板在彎曲過程中產生了橫向拉伸應力和橫向應變，而板料沿厚度方向的應變相對較小，根據材料變形的泊松關系，必然會在變形比較集中的部位沿縱向出現收縮變形。在本實驗中這種現象主要出現在四條變形彎角處，于是縱向收縮的部分對中部的板施加壓縮力，部分地區在力的作用下發生失穩出現了袋狀鼓包，這就是我們常說的袋形波。袋形波主要是彈性變形。


    2.邊部波浪（以下簡稱邊浪）是一種比袋形波更為常見的缺陷，它的產生主要是兩種作用的綜合：第一種同前面袋形波的機理相同，是由于斷面彎曲部分材料受到橫向拉伸應力，產生橫向拉伸應變，在厚度方向應變不大的情況下，根據泊松關系出現縱向收縮，而邊緣部分由于受到壓縮應力產生邊浪；第二種是邊緣部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切變長，后又再次被壓縮剪切產生塑性變形造成邊浪。這兩種作用互相疊加，形成邊浪。


    3.造成縱向彎曲的原因較多，其中一個很重要的原因是斷面的邊部在彎曲側面時受到張緊力的作用，力圖將整個斷面沿縱向拉長，但張緊力不足以拉長整個剛性斷面，導致軋件前端出現向上或向下彎曲的現象。


    分析及解決:


    1. 前面的道次和后面的道次比中間的道次對袋形波的產生影響較大，特別是后面的道次，影響更大。出現袋形波可通過采用更多的成型道次加以消除。斷面邊緣寬度的大小對袋形波有一定影響，設計中可以參照關系式F<250t2/(W-88t)。薄板比厚板更容易出現袋形波。可以通過給板料施加拉力來減緩袋形波。


    2.各道次均有可能發生邊部波浪，前面的道次對邊部波浪的出現影響較大，薄一點的板比厚一點的板更容易出現邊部波浪，寬邊較窄邊容易出現邊部波浪。要減輕或消除邊部波浪，在設計初期應注意斷面邊緣寬度不宜過大，可參照斷面邊緣寬和板厚的比接近或小于40的比例進行設計。彎曲角可參照經驗公式 進行分配。如果在軋制過程中出現邊部波浪，可以通過適當添加部分道次減輕或消除。


    3. 后面的道次對縱向彎曲影響較大，相同斷面和輥型配置下，厚板較薄板更容易出現縱向彎曲。為減輕或消除縱向彎曲，在設計中要注意合理分配變形量，后面幾道變形量不易過大。可以通過預彎、增加道次、使用矯直機、變更架間距、采用托輥、調整軋輥間隙等措施來減小或消除縱向彎曲。

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