辊弯成型技术
板金属的成型
折弯成型
（a ）依靠单个模具两步成型（b ）折弯机上的分布成型
= 全部直线段长度+ 全部圆弧段长度
圆弧段长度指各圆弧的中性线长度
wi zi
B b b =+∑∑弹性范围
永久变形范围
理论上弯角成型应力-应变分布
最大应变（拉伸）
应力层
实际外层纤维
实际外层纤维中性轴-理论上中性轴-实际上
最大的应变（压缩）
实际应力分布
应力层
实际弯角应力-应变分布
屈服应变
以截面惯性主轴为坐标方位
成型无盲角，全部实弯成型；成型对称性好，型材扭转小；
成型道次少，轧辊直径小，经济性好。

盲角
盲角
☐
☐
1区：接触段；
2区：非接触变形段；3区：不变形阶段；4区：弹性回复段。

实际变形不同于理论变形
材料实验、屈服极限、抗拉极限和延伸率
通过绘制应力-应变图可以清楚地知道屈服极限、抗拉强度的大小试验过程中的应力应变图
无载荷
颈缩开始
前后
断裂
无载荷
应变应力
最大载荷
断裂
永久的弹性的
L 1应力下的总变形（应变）应力
材料3#
材料2#
材料1#应变
不同材料的应力应变图
1#为低强度高延伸率的材料2#为高强度低延伸率的材料
3#为强度更高延伸率更低的材料由应力-应变估计成型性
—应变示意图表明，材料的屈服极限和抗拉极限相差越大，材料的延伸率越高，金属的成形性越好。

能和轧制方向上的性能不同。

抗拉强度拉伸
由于轧制方向不同金属的力学性能可能发生变化轧制方向
轧制方向
由（a）和（b）可以看出，带材后续成型时，弯曲方向的选择需要考虑原始的轧制方向；（c）为弯曲线与轧制方向平行时产品的缺陷。

屈
服
点
冷压下量
铍铜1010碳钢
1350 铝
不同金属典型的冷作硬化率
应力
冷作硬化屈服点110.000psi 抗拉强度120.000psi 伸长率1%
相同钢的退火屈服点27.000psi 抗拉强度36.000psi 伸长率1%
相同材料冷作硬化和退火后应力-应变图
应力
应变
冷作硬化
屈服点110.000psi
抗拉强度120.000psi 伸长率1%相同钢的退火屈服
点27.000psi 抗拉强度36.000psi 伸长率1%上述数学估算的根据是成型边以光滑的螺旋线运动，考虑了腿高、道次数、道次间距对成型过程应变的影响。

由于实际变形区长度往往大于理论变形区长度s ，因此，实际延伸率>理论延伸率
轧辊设计的目标是以最少的成形步骤
冷弯产品的形状可以分类为：简单截面（开口），封闭截面，复杂程度中等截面，非常复杂的截面，波纹板。

断面深度越大，要求成型的道次数越多
成型道次
各种辊式弯曲截面型材的成型道次与弯角数的关系
N
形状因子法Ф=Fnt
成型道次数
对称断面的形状因子与成型道次非对称断面的形状因子与成型道次
F：边长
n：右弯角个数
t：板厚
通过边缘极限应力来计算成型道次道次数的影响因素
高强度材料和厚材料的抗皱强度较高；因此，在同样的压应力时，
与低强度或薄材料相比很少有弯皱缺陷
）材料厚度
[⎩⎨
⎧>+=时）（当
5/5.0log(5.065.05.0t r k L、t、α已知，r、k待求，插值求解
α
π
)(180
kt r +=
弯曲（展开）方法☐长度补偿的位置及比例：外侧、中间、内侧、两侧
[]⎩⎨
⎧>+=时）（当
5/5.0/log(5.065.05.0t r t r k α
π
)(180
kt r L +=
3个道次的定半径弯曲
通过定长度或者定半径法来计算成型曲线长度混合应用定长度法和定半径法成型
材料在成型过程中会产生纵向延伸
前滑
直径递增量通常在0.4～
0.6mm（约为基本直径的3/‰
左右）。

用“定长度法”弯曲比用“定半径法”弯曲的如果道次数较多，通常在
最初的道次设置前滑增量，而
在产品刚度足以避免起皱的后
道次用相同直径的轧辊。

解决回弹的有效办法是过弯
以多个直线段代替大圆弧
腹板部分通常不影响道次数。

然而，腹板段越宽，材料越薄，产生波浪的几率越大。

尽管轧辊设计得很好，也不能根除波浪。

宽波纹板的成型，通常从中心波开始。

这种情况下，除了弯曲角随道次逐渐变化，每一边有一个较宽的平直段沿同一平面横向收缩，逐渐靠近中心
顺序成型奇数波：先成型中心波，中心波成形结束后开始相邻两个波的成形。

偶数波：两侧对称成型
同时成型
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w
1）在腹板中部增加上下轧辊进行2）在进行成型工艺设计时，优先。