冷弯成形(Cold Roll Forming)是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。

冷弯成形是一种节材、节能、高效的板金属成形新工艺、新技术。

目前我国对Could Roll Forming这一工艺名称的术语有多种叫法：一种是从俄文翻译过来的，称为冷弯成形、冷弯型钢（冶金行业多用此说法）；一种是从英文等外文译过来的：滚轧成形、辊轧成形、辊弯成形、滚压成形；还有一种是台湾人的叫法：滚轮成形、冷轧成形等等。

英文名称比较确定，有Rollforming、Roll-forming、Roll Forming。

日文采用从英文直译的方式：冷间ロ-ル成形。

用计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture)(即CAD/CAM) 一体化技术生产高精度、复杂型面轧辊，对提高冷弯成形精度、扩大轧制品种有重要意义。

九十年代，冷弯型钢的发展趋势是以满足多行业、多品种、高精度、短时交货为特点的。

采用CAD/CAM一体化技术，可以缩短冷弯型钢产品的开发周期，提高市场竞争力。

冷弯成形工艺仍被普遍认为是一种"未掌握的艺术"(Blank Art)，还未上升为科学。

主要原因是冷弯成形本身具有的特点和规律尚未被人们完全掌握和认识。

型材展开尺寸计算
型材展开尺寸是确定纵剪下料的依据。

生产中通常根据理论计算值先确定基本的尺寸，然后根据实际轧制情况作一些调整。

如果算法选得比较好，计算机也能直接给出准确的结果。

一般可按图形分析法计算坯料宽度，复杂断面要用计算机程序进行精确计算。

料宽通常按断面中性层长度决定。

一般认为中性层不经受弯折或横向拉伸变形。

计算出的结果再考虑弯折处金属变薄及横向拉伸而加以修正。

一个门窗型材，不管其外形多么复杂，总是由直线和圆弧单元组成的。

要确定一个给定型材所需要的带宽，把它划分为直线段和圆弧段后，沿中性线对各段长度进行求和。

各弯曲段对应的带坯宽度由弯曲角的大小和中性线所对应的弯曲半径(称为名义弯曲半
径，所确定，即
W= rmα
式中W一一弯曲段长度，mm;
rm一一名义弯曲半径，mm
α一一弯曲角角度，rad.
名义弯曲半径rm为:
rm =r+kt
式中r一弯曲角内径，mm
k 一系数(弯曲因子)
t一带坯厚度，mm.
不同的研究者对弯曲因子k选取的数值不同。

卡尔特普罗菲尔(Kaltprofile)推荐的k值如下:
r/t >0.65 >1.0 >1.5 >2.4 >3.8
k 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
美国《金属手册(第九版)》推荐的k值计算公式为(参见图5-3)
r ×0.04 ＋0.3 r/t < 1
K = (r －1.0) × 0.6 ＋0.34 r/t ≥ 1
0.45 r/t>1,k>0.45
图5-3 中性线位置与相对弯曲半径r/t的关系
美国金属学会推荐按下表计算k值:
r/t 0 0-2 >2
k 普通带坯0.33 0.33 0.5
难变形材料0.5
按德国DIN6935标准，k值的计算公式为:
k=0.5[0.65十0.5lg(r/t)]
k=0.5 当r/t>5时
上式可以重新整理为:
r/t 0.65-1.0 l.0-1.5 1.5-2.4 2.4-3.8 >3.8
k 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
计算板带宽度的公式有很多，需要注意这些公式的导出条件及其适用范围。

Proksa方法是根据非线性微分方程公式，由龙格-库塔（Runge-Kutta）法求出的；Bogojawlenskij方法是由数学统计方法得出的，适用于U型断面壁厚1-8mm，r=5-35mm,弯曲角0-90度，板带宽度为100-350mm；德国工程师协会标准VDI3389是根据边缘变形角为90度的精确试验结果得出的，适用于V或U型断面；Oehler方法适用于弯曲角为30-150度。

总之，弯曲因子k值主要取决于弯曲内径与带坯厚度的比值,而基本上与弯曲角的大小无关。

如弯曲角内径为零，弯曲角分别为90和180度时,对应的弯曲段长度为1/3t和2/3t。

因此，在实际生产中计算带坯宽度仅考虑r/t的影响，材料在弯角处减薄较多或材料的强度很高时需要考虑材料的影响。

图5-4 是一个专利产品,30平开窗的一个料型。

对于这样一个比较复杂的断面，采用计算机计算是非常方便的。

表5-1给出了按不同公式计算得出的数据。

表5-1 30平开窗料型展开宽度计算值mm
计算方法展开长度
中心线 223.007
DIN 6935 218.021
Proksa 221.565
Bogojawlenskij 218.021
VDI 3389 218.427
Oehler 221.244
滚压加工是一种无切屑加工。

通过一定形式的滚压工具向工件表面施加一定压力。

在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。

因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的。

金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。

经过滚压后，硬度可提高15～30%，而耐磨性提高15%。

滚压加工可以使表面粗糙度从Ra6.3提高到Ra2.4～Ra0.2。

并且有较高的生产效率，有些工件可在数分或数秒钟内完成。

滚压加工能解决目前某些工艺方法不易实现的关键问题。

例如对特大形缸体的加工。

同时它也适用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。

滚压加工使用范围广，在各大、中及小型工厂均能使用。

不论是从加工质量、生产效率，生产成本等方面来看，滚压加工都是一项比较优越的加工方法。

在某些方面，它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。

目前，按外力传递到滚压工具的加工方法可分为机械式、滚压式和弹簧式三类。

按加工性质，可分为光精加工、强化加工两类。

通过不同材质的试验，我们发现：
（1）滚压压力选择是否正确，对滚压后表面粗糙度、尺寸、精度都有影响。

一般情况下，滚压力增加，表面粗糙度提高。

但是滚压力增加到一定程度，表面粗糙度不再提高。

如继续增加，滚压表面开始恶化，甚至出现裂纹。

（2）提高工件表面粗糙度，采用滚压加工效果最好。

在预加工粗糙度达Ra1.6时，只要过盈量合适，粗糙度可达Ra0.2以上。

但当预加工粗糙度只有Ra6.4～Ra3.2，加工表面有振动乱刀纹时，那么较深的刀纹不能被滚压光，这只有增加过盈量再次滚压。

如果孔的椭圆度和锥度过大，滚压后上述缺陷仍然存在，同时粗糙度大。

因此，预加工表面最好小于Ra3.2，几何精度在一、二级以上，能获得小的粗糙度，较理想的精度。

（3）材料软，塑性大，容易被滚压光。

随着塑性降低，硬度的提高，永久变形量随之减少。

一般来说钢和铜的滚压效果较好，铸铁的效果较差。

可锻铁，球墨铸铁比灰口铸铁的滚压效果要好。

滚压铸铁件时，当铸件的材料硬度不均匀时，被滚压表面的缺陷（气孔、砂眼等）会马上显露出来。

因此，当铸件表面缺隐较多，质量较差时不宜采用滚压工艺。

（4）滚压过盈量的大小对表面粗糙度和几何精度的影响很大。

通过试验得知，最合理的滚压过盈量为0.027～0.036mm，此时得到的表面粗糙度为最小。

最大过盈量受多种因素的影响，因此最佳过盈量的确定要根据具体条件多次试验来确定。

（5）滚压速度对表面粗糙度影响很小，所以我们可以提高滚压的速度来提高生产效率。

（6）滚压的次数不宜太多。

一次滚压效果最为显著，可降低粗糙度2～3级。

二、三次次之。

（7）进给量的大小应按滚珠的直径大小而定。

进给量越小，表面粗糙度越小。

最佳的进给量应通过试验来确定。

（8）滚压工具通常有滚珠、圆柱形滚柱、圆锥形滚柱、滚轮等。

但用滚珠
作为变形构件可降低整个滚压工具成本。

而且滚珠的精度高，硬度高，与工件接触面小，用较小的滚压力，较小的过盈量可获得较高的压强，较小的粗糙度。

而且滚珠的使用寿命长，不易磨损，价格便宜，易更换。

通过一段时间的实践，初步体会到：
（1）滚压效果与上道工序密切相关。

如车、镗后，工件表现凹凸程度越大，滚压力势必增大，进给量要减小，滚压效果不佳。

若采用尖头车刀，小进给量的方法进行精加工并对工件采用汽油，煤油清洗，在滚压过程中用煤油充分的冷却，可获得表面粗糙度Ra≤3μm加工表面。

（2）滚子直径及圆弧半径与加工表面的关系。

①滚子直径越大，滚子接触工件表现积越大，塑性变形不充分。

②当滚子直径及圆弧半径过小时，会给加工表现留下压痕。

实践表明：当滚子直径：D=11～14mm，R=3～5mm时，滚压进给量，S=0.035～0.1mm 时滚压效果最好。

滚压前后的尺寸公差按直径计算可缩小10～15%。

总之，关于滚压方面的研究我们只是刚刚开始，经验不足，试验数据不全，有待今后的更进一步的探索。