波(bo)(bo)紋(wen)管由波(bo)(bo)紋(wen)板(ban)分(fen)片彎曲(qu)連(lian)接(jie)成形(xing)(xing),波(bo)(bo)紋(wen)板(ban)制造一般采用(yong)(yong)(yong)板(ban)料(liao)卷輥(gun)(gun)壓(ya)成形(xing)(xing),輥(gun)(gun)壓(ya)孔型(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)有連(lian)續(xu)(xu)成形(xing)(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)(he)專用(yong)(yong)(yong)孔型(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。目前生產(chan)波(bo)(bo)紋(wen)板(ban)應用(yong)(yong)(yong)最廣(guang)泛(fan)的是連(lian)續(xu)(xu)成形(xing)(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong),即首先彎中心波(bo)(bo),然后彎相鄰波(bo)(bo),最后彎邊波(bo)(bo),該孔型(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的優點為(wei)(wei)輥(gun)(gun)耗最低(di),其(qi)缺點為(wei)(wei)工件易出現橫向彎曲(qu)和(he)(he)扭(niu)曲(qu)。專用(yong)(yong)(yong)孔型(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要(yao)用(yong)(yong)(yong)于生產(chan)波(bo)(bo)紋(wen)板(ban),在開始階段先預彎出弧形(xing)(xing)波(bo)(bo),再(zai)將其(qi)鐓(dui)壓(ya)成形(xing)(xing),該方法保證各(ge)彎角處(chu)金(jin)屬減薄最輕。其(qi)缺點為(wei)(wei)輥(gun)(gun)耗高,對(dui)成形(xing)(xing)設(she)備和(he)(he)材料(liao)要(yao)求(qiu)高。
項(xiang)目組(zu)根據多年(nian)的研究和產品(pin)開(kai)發(fa)經驗,將(jiang)上述兩種孔型系統進行了整(zheng)合(he),充分(fen)吸取了兩種成形(xing)方(fang)法的優點,克服了成形(xing)過程中經常出現(xian)的橫向彎曲、扭曲和邊(bian)波等缺陷(xian),經試(shi)驗驗證,該成形(xing)系統能很好地實(shi)現(xian)寬幅板類產品(pin)輥(gun)壓成形(xing)。
項目(mu)組近(jin)年來對(dui)寬幅板(ban)(ban)類輥壓(ya)工藝進(jin)行了較系統的研(yan)究,與長春軌道客車(che)合作建立(li)了常用輥壓(ya)板(ban)(ban)材(cai)性能數據庫,該數據庫包(bao)含SUS301L-ST、SUS301L-HT、SUS301L-DLT、太鋼00Cr12Ni、05CuPCrNi、09CuPCrNi、08F、Q235、Q345、Q610等材(cai)料各項機械(xie)性能,該數據庫的建立(li),為(wei)輥壓(ya)工藝的開發(fa)和有(you)限元數值模擬研(yan)究奠定了基礎(chu)。
在輥彎(wan)過程中常常遇(yu)到一些問題,如袋(dai)形波(bo)、邊波(bo)、劃痕(hen)、翹曲、裂紋(wen)、回彈、斷面形狀畸(ji)變(bian)等(deng)。針對上述(shu)缺陷的產(chan)生,項目(mu)組結(jie)合(he)長春軌道客車不銹鋼車體波(bo)紋(wen)頂(ding)板和(he)波(bo)紋(wen)地板開發項目(mu),利用有(you)限元(yuan)模擬研究了波(bo)紋(wen)板類產(chan)品輥壓變(bian)形過程,計算了角(jiao)部節點輥壓應(ying)變(bian)分(fen)布,分(fen)析了缺陷產(chan)生的原因和(he)解決(jue)辦法。
板(ban)材橫向(xiang)即寬(kuan)度方向(xiang)在(zai)彎(wan)(wan)曲角部(bu)位(wei)附近,應變(bian)(bian)(bian)變(bian)(bian)(bian)化大,并有明顯(xian)的峰值,而在(zai)底部(bu)部(bu)位(wei)應力均(jun)勻分布,因此(ci)應變(bian)(bian)(bian)主要集(ji)中在(zai)彎(wan)(wan)曲角附近的變(bian)(bian)(bian)形區域(yu)。板(ban)材的縱(zong)向(xiang)變(bian)(bian)(bian)形主要集(ji)中在(zai)變(bian)(bian)(bian)形區和(he)變(bian)(bian)(bian)形過渡區,反映在(zai)彎(wan)(wan)曲部(bu)位(wei),變(bian)(bian)(bian)形量較大,但處于(yu)彈性變(bian)(bian)(bian)形范(fan)圍,即板(ban)材在(zai)縱(zong)向(xiang)上存在(zai)彈性拉(la)伸變(bian)(bian)(bian)形,該應變(bian)(bian)(bian)的存在(zai),將引起型材縱(zong)向(xiang)彎(wan)(wan)曲和(he)斷面形狀畸變(bian)(bian)(bian)。
總的(de)來說,橫(heng)向應變(bian)要大于縱向應變(bian),說明變(bian)形(xing)主要發生在橫(heng)向即板材的(de)寬度方向,在冷(leng)彎(wan)成形(xing)中(zhong),摩(mo)擦是重要的(de)影(ying)響(xiang)因素,利用有(you)限元(yuan)模擬了(le)摩(mo)擦系數(shu)對冷(leng)彎(wan)成形(xing)的(de)影(ying)響(xiang)。如當摩(mo)擦系數(shu)為0.2時,在冷(leng)彎(wan)過程(cheng)中(zhong)出現粘輥(gun)的(de)現象,把摩(mo)擦系數(shu)調整(zheng)為0.1后,板材被冷(leng)彎(wan)后就沒有(you)異常(chang)的(de)粘輥(gun)和網格畸變(bian)的(de)現象。從上述(shu)分(fen)析可(ke)以看出,輥(gun)型表面狀(zhuang)態對工件的(de)扭曲具有(you)較大的(de)影(ying)響(xiang)。
輥壓成形技術在波紋板成形中的應用
輥(gun)壓(ya)(ya)成(cheng)形就是通(tong)過依次排列(lie)配置的數組成(cheng)形軋輥(gun)、把卷材、帶材或(huo)剪板(ban)(ban)(ban)等金(jin)屬坯板(ban)(ban)(ban)或(huo)金(jin)屬帶不斷(duan)地(di)進(jin)行橫向彎曲,將平整的原(yuan)板(ban)(ban)(ban)壓(ya)(ya)制成(cheng)特(te)定的斷(duan)面(mian)形狀的鋼(gang)材,如管材、型材、板(ban)(ban)(ban)材、槽鋼(gang)等的加(jia)(jia)工(gong)成(cheng)形法(fa)。這種(zhong)成(cheng)形方法(fa)適于斷(duan)面(mian)形狀均勻,長尺寸的各種(zhong)產(chan)(chan)品(pin)大量生產(chan)(chan),與成(cheng)型機(ji)同步的切(qie)斷(duan)機(ji)、壓(ya)(ya)力(li)機(ji)、焊(han)接(jie)機(ji)可以同時對產(chan)(chan)品(pin)所需長度切(qie)斷(duan)加(jia)(jia)工(gong)、穿(chuan)孔加(jia)(jia)工(gong)、壓(ya)(ya)紋加(jia)(jia)工(gong)、焊(han)接(jie)加(jia)(jia)工(gong)、縱向彎曲加(jia)(jia)工(gong)等輔助加(jia)(jia)工(gong),從而能夠極大的提高生產(chan)(chan)率。
輥(gun)(gun)壓成(cheng)形技術非常適合于波紋(wen)(wen)板(ban)和波紋(wen)(wen)管的(de)(de)生(sheng)產,這(zhe)種成(cheng)形方式可以(yi)提(ti)高(gao)波紋(wen)(wen)板(ban)的(de)(de)成(cheng)形精度(du),有效克(ke)服回彈的(de)(de)問(wen)題,而(er)且同一(yi)套設備(bei)和輥(gun)(gun)片可以(yi)加工不同規格的(de)(de)波紋(wen)(wen)板(ban),大大節(jie)約了成(cheng)本(ben)的(de)(de)同時,還(huan)可以(yi)提(ti)高(gao)生(sheng)產率(lv)。以(yi)下簡單介紹項目組近年(nian)來在(zai)波紋(wen)(wen)板(ban)輥(gun)(gun)壓方面(mian)的(de)(de)工作:
1)與長春軌道客車合作,開發了軌道客車不銹鋼波紋地板和頂板產品。該項目同時對北車集團用12種常用板材進行了性能測試,建立了材料性能數據庫。波紋板材料:301系列不銹鋼,材料厚度0.6mm;
2)與南海力豐集團合作,開發了集裝箱側板產品,生產速度為18m/mim;
3)與(yu)南(nan)海力(li)豐集團、長沙(sha)金(jin)迪(di)集團合作,開發(fa)了(le)鋼波(bo)(bo)紋(wen)板橋(qiao)涵制(zhi)品,該生產線利用一套輥片,生產3mm、5mm 和(he)8mm 三(san)種厚(hou)度(du)的波(bo)(bo)紋(wen)板,并利用彎曲專機實(shi)現波(bo)(bo)紋(wen)管分片裝的制(zhi)備。
