輥式冷彎成型的質量(liang)和(he)工作效率主要(yao)取決于成(cheng)型輥的輥型和(he)結構(gou)。在帶鋼的穩定性(xing)和(he)型材的質量(liang)方(fang)面(mian),隨著成(cheng)型速度的提高,對成(cheng)型輥的要(yao)求也(ye)就愈高。
在為生產特定產品而進行(xing)輥(gun)(gun)型設計時應考(kao)慮的要素有:成型道(dao)次、帶鋼寬度、輥(gun)(gun)花(hua)設計、成型輥(gun)(gun)參(can)數以及(ji)成型輥(gun)(gun)的材質等。
1. 成(cheng)型(xing)輥(gun)的作用
成(cheng)型(xing)輥的(de)(de)主要作用是將(jiang)帶(dai)(dai)坯(pi)連(lian)續彎曲成(cheng)型(xing),并(bing)且是帶(dai)(dai)坯(pi)從前一(yi)架(jia)成(cheng)型(xing)機輸送至后一(yi)架(jia)成(cheng)型(xing)機的(de)(de)驅動力的(de)(de)提(ti)供者。
2. 成型輥的結構
成(cheng)(cheng)型(xing)輥的(de)結構可(ke)以是整體成(cheng)(cheng)型(xing)輥,也可(ke)以是組(zu)(zu)合(he)(he)成(cheng)(cheng)型(xing)輥。彎曲簡單斷(duan)面的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)輥可(ke)制成(cheng)(cheng)整體輥,而較復雜(za)斷(duan)面均采用(yong)組(zu)(zu)合(he)(he)輥成(cheng)(cheng)型(xing)。組(zu)(zu)合(he)(he)輥由輥軸、輥片(pian)、鎖緊螺母等(deng)組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)。與整體輥比較,組(zu)(zu)合(he)(he)輥有以下優點:
①. 將外(wai)形輪廓(kuo)復雜、磨(mo)削加(jia)工有困難的表面變為外(wai)形簡單(直線(xian)、圓弧)、便于磨(mo)削加(jia)工的多個單片;
②. 輪(lun)廓線復雜(za)整體輥熱處理時在拐角處易(yi)開裂,改為單個(ge)輥片(pian),此類問題將(jiang)不會(hui)發生;
③. 組合輥(gun)單個輥(gun)片(pian)重量(liang)輕,易(yi)搬運(yun)、易(yi)儲存;
④. 根據輥面磨損情況,更換被(bei)磨損的單片輥片,既方(fang)便又可降低輥耗;
⑤. 根據(ju)外形位置(zhi)不(bu)同,可(ke)分別采用耐磨性(xing)不(bu)同的材料(liao)制作輥(gun)片(pian),節約輥(gun)片(pian)材料(liao)成本;
⑥. 調整(zheng)間(jian)隔輥(gun)套和輥(gun)片(pian)間(jian)墊片(pian)厚度,可適(shi)應生產不同寬度型材,提(ti)高輥(gun)片(pian)共用性、節約(yue)輥(gun)片(pian);
⑦. 能(neng)進行(xing)整體輥(gun)不能(neng)完成的微調,提(ti)高產(chan)品精度(du)。由于以(yi)上(shang)這些優點,所(suo)以(yi)近年來冷(leng)彎(wan)型(xing)鋼(gang)生(sheng)產(chan)幾乎不用(yong)整體輥(gun)。組合(he)輥(gun)主要的不足之處是:當存在大(da)軸(zhou)向(xiang)力時,易在輥(gun)片分割處由于彎(wan)曲被撐(cheng)開,增大(da)了整個輥(gun)面寬度(du),造成彎(wan)曲型(xing)鋼(gang)寬度(du)超差。對(dui)此需加大(da)軸(zhou)向(xiang)鎖緊螺母鎖緊力方(fang)能(neng)克服。
3. 輥花圖
輥花圖(tu)(tu)是成型機各(ge)架次(ci)的(de)(de)(de)帶(dai)鋼(gang)變(bian)形橫截面形狀的(de)(de)(de)重疊圖(tu)(tu),因(yin)而輥花圖(tu)(tu)是描(miao)述在輥式(shi)彎(wan)成型過(guo)程中,帶(dai)鋼(gang)從平直變(bian)形為(wei)所(suo)需型材的(de)(de)(de)變(bian)形行為(wei)的(de)(de)(de)示意圖(tu)(tu),如圖(tu)(tu)5-8所(suo)示。在輥花圖(tu)(tu)設(she)計過(guo)程中,首先要確定的(de)(de)(de)是成型工作斷面的(de)(de)(de)取向(xiang)、彎(wan)曲的(de)(de)(de)次(ci)序、彎(wan)曲角的(de)(de)(de)分(fen)配和彎(wan)曲的(de)(de)(de)方式(shi)等。
成型(xing)過(guo)程工(gong)作斷面的(de)取向(xiang)受多(duo)種因素影響。空(kong)彎是(shi)指僅由(you)上輥(gun)(gun)或(huo)下輥(gun)(gun)進行的(de)彎曲,它對斷面尺寸的(de)精(jing)確度有(you)很大影響。成型(xing)工(gong)作斷面的(de)取向(xiang)應盡(jin)可能避免(mian)空(kong)彎。回(hui)彈也是(shi)輥(gun)(gun)式冷(leng)彎成型(xing)中常(chang)見的(de)問題,成型(xing)斷面的(de)取向(xiang)應有(you)助于利用立(li)輥(gun)(gun)過(guo)彎以(yi)克(ke)服回(hui)彈。在多(duo)數情況(kuang)下,成型(xing)斷面取向(xiang)與型(xing)鋼基本(ben)(ben)中心(xin)(xin)線或(huo)基本(ben)(ben)成型(xing)面的(de)選(xuan)擇有(you)關(guan)。基本(ben)(ben)中心(xin)(xin)線是(shi)通(tong)過(guo)工(gong)件(jian)全長的(de)一(yi)條直(zhi)線,其位(wei)置在整個變形(xing)過(guo)程中,相對于機(ji)架中心(xin)(xin)不變。對稱型(xing)鋼的(de)基本(ben)(ben)中心(xin)(xin)線就(jiu)是(shi)其對稱中心(xin)(xin)線;非(fei)對稱型(xing)鋼的(de)基本(ben)(ben)中心(xin)(xin)線最好(hao)是(shi)開始成型(xing)前的(de)中心(xin)(xin)線,以(yi)防止工(gong)件(jian)在進一(yi)步變形(xing)時(shi)發生橫(heng)向(xiang)位(wei)移。
選擇基本中心線的(de)原(yuan)則是使成型(xing)斷面(mian)兩邊的(de)水平力(li)相抵消(xiao),從而(er)使金(jin)屬(shu)自由成型(xing)而(er)不會受到牽(qian)拉(la)。應該使型(xing)材斷面(mian)最深(shen)處處于(yu)基本成型(xing)線,型(xing)材表面(mian)質量(liang)要求較(jiao)高的(de)部分或涂覆面(mian)應處于(yu)上(shang)(shang)下(xia)輥速差(cha)較(jiao)小的(de)地方。成型(xing)時(shi)應盡量(liang)使型(xing)材的(de)翼緣向上(shang)(shang)彎曲(qu),這樣(yang)可以使型(xing)材更接(jie)近(jin)要求,并簡化了(le)成型(xing)輥。
4. 彎曲(qu)次(ci)序
對于(yu)復雜斷面(mian)型材,彎(wan)曲(qu)的(de)(de)次序是重要(yao)的(de)(de)設(she)計內容之一。理想情況下,從斷面(mian)中心向兩(liang)邊逐漸(jian)彎(wan)曲(qu),這樣可以使已彎(wan)曲(qu)成型部分不會進(jin)一步受到(dao)變(bian)形。但是,考(kao)慮到(dao)多種其他因素的(de)(de)影響,如避免(mian)空彎(wan)、減小(xiao)金(jin)屬(shu)移動、改善材料流動的(de)(de)平滑性等,也可采用其他的(de)(de)彎(wan)曲(qu)次序。
彎曲次序的分類(lei):
①. 全波(bo)同時彎曲方式,適用于單張(zhang)或連續成型(xing)工藝生(sheng)產開口對(dui)移型(xing)鋼(gang)(gang)、Z型(xing)鋼(gang)(gang)、波(bo)紋(wen)板及不(bu)對(dui)稱(cheng)程(cheng)度(du)小(xiao)的槽(cao)鋼(gang)(gang)。
②. 逐步順序彎(wan)曲方(fang)式(shi),包(bao)括(kuo)由坯料(liao)兩邊(bian)向中部順序進行成型(xing)和從坯料(liao)中心向兩邊(bian)順序進行成型(xing),適用(yong)于(yu)單張(zhang)或連續工藝(yi)生(sheng)產閉口(kou)型(xing)鋼(gang)、半閉口(kou)型(xing)鋼(gang)及(ji)波紋板。
③. 聯合彎(wan)曲方式(shi),是(shi)上述兩(liang)種方式(shi)的組合,這種方式(shi)適合于(yu)生產(chan)有(you)2~5個彎(wan)曲部位的不對(dui)稱型(xing)鋼(gang)、閉口型(xing)鋼(gang)及半閉口型(xing)鋼(gang),但不適于(yu)生產(chan)波(bo)紋板。
④. 彎(wan)曲(qu)整形方式,這種(zhong)方式先用大(da)彎(wan)曲(qu)半徑預彎(wan)出各彎(wan)曲(qu)角,然后(hou)整形,該法適(shi)用于高質量波(bo)紋(wen)板(ban)的彎(wan)曲(qu)。
彎(wan)曲(qu)角(jiao)度的(de)(de)分配由成(cheng)(cheng)型(xing)機組的(de)(de)能力、成(cheng)(cheng)型(xing)道次(ci)、機架間(jian)距、總變形量等(deng)因素決定(ding)。一般(ban)在(zai)成(cheng)(cheng)型(xing)初期取較小(xiao)的(de)(de)彎(wan)曲(qu)角(jiao)以避(bi)(bi)免強(qiang)迫咬入(ru);在(zai)成(cheng)(cheng)型(xing)中期應避(bi)(bi)免由于彎(wan)曲(qu)角(jiao)分配不均而(er)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)帶鋼局部異常變形以及型(xing)材(cai)的(de)(de)表面擦(ca)劃傷;在(zai)成(cheng)(cheng)型(xing)后期采用較小(xiao)的(de)(de)變形量以防止(zhi)回彈,保(bao)證產品的(de)(de)尺寸(cun)精度。
在(zai)成型后期,為(wei)防止回彈,彎曲(qu)(qu)角的實際分配應視現場生產(chan)條(tiao)件(jian)考(kao)慮(lv)適當(dang)的過量(liang)彎曲(qu)(qu)。