目前市場上的各種小截面型材彎曲機不能加工大尺寸型材,并且加工后的型材腹板失穩(wěn)、起皺變形、由于滾輪與型材之間的摩擦產(chǎn)生過熱,同時由于型材的力學(xué)與材料性能,加工完畢后,還會出現(xiàn)回彈量和直線段的問題。型材滾彎機的進步就在于解決上述欠缺,即消除腹板失穩(wěn)、起皺變形的問題,并且通過精確計算減小回彈量的變化范圍,使最后得到的曲率半徑精準,而且還要嚴格控制兩端直線段的問題。
1.半徑回彈問題的解決
彎曲成型時塑性變形的一種方式,卸載時外層纖維因彈性恢復(fù)縮短,內(nèi)層纖維因彈性恢復(fù)伸長,結(jié)果使彎曲件曲率和角度發(fā)生顯著變化,這種現(xiàn)象稱為彈性回彈。型材變形過程均要經(jīng)過彈性變形再到塑性變形,回彈是材料變形時表現(xiàn)出來的一種力學(xué)特性,因而無法消除,只能盡量控制回彈量。
根據(jù)經(jīng)驗總結(jié),型材越厚,會談半徑越;屈服應(yīng)力越高,應(yīng)變剛模量越大,滾彎回彈越大;自由彎曲回彈量大,校正彎曲回彈量;形狀復(fù)雜、相互牽扯多的回彈量;冷作硬化(鋼材在常溫或再結(jié)晶溫度以下的加工產(chǎn)生強烈的塑性變形,使晶格扭曲、畸變,晶粒產(chǎn)生剪切、滑移,晶粒被拉長,這些都會使表面層金屬的硬度增加,減少表面層金屬變形的塑性,稱為冷作硬化。)后回彈量大;型材的外形尺寸大,截面形狀復(fù)雜,外形精度要求高的,成型后回彈半徑大。
現(xiàn)代制造業(yè)要求在設(shè)計階段就能解決生產(chǎn)問題的生命周期內(nèi)出現(xiàn)的所有問題,所以以前傳統(tǒng)意義上的根據(jù)經(jīng)驗和反復(fù)試驗控制回彈量的問題已經(jīng)不能為滾彎工藝所用了,目前為止控制回彈的辦法有:建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型;編制數(shù)控程序控制回彈半徑;有限元分析(FEM)——動靜態(tài)聯(lián)合算法;模具補償法和過彎曲法。而數(shù)值模擬分析也是以后回彈量研究的重要方向。
2.扭轉(zhuǎn)變形問題的解決
在滾彎過程中,由于滾輪和型材之間的摩擦力不等,所以使得型材產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,一旦產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,就會使真?zhèn)型材變形,精度不夠,不能滿足使用要求。扭轉(zhuǎn)變形的解決方法即固定住型材,給腹板和緣板的兩側(cè)加上足夠的約束,使其自由度為零,杜絕其在徑向上產(chǎn)生絲毫的變形,因為微笑的扭轉(zhuǎn)變形都對整個型材的精度產(chǎn)生很大的影響,誤差經(jīng)過整個型材的傳遞,累計誤差會增大很多倍。目前最有效的辦法就是增大滾輪的直徑和滾輪的對數(shù)。
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