双螺栓管夹的滚压成型工艺及特点

1、双螺栓管夹滚压成型的功能及用途

双螺栓管夹滚压成型通用于等断面制件的大批量生产。由于使用多对辊轮的连续成型，可以滚制出许多壁薄、质轻、刚度大而且断面形状复杂的制件型材(如图1所示)。加上顺序滚压过程中可以与冲洗、起状、卷筒、焊接等多种工艺装置连动，形成流水作业，故生产效率，成本低廉，是现代加工制品中广泛应用和大力推广的特种工艺加工方法。如自行车钢圈的生产，自来水管的生产，塑料龙骨的生产，波汶板的生产以及国外广为应用的不锈钢窗框的生产。

2滚压成型的原理与设计要点

　　滚压成型原理如图2所示，是由多对成型辊轮顺次对双螺栓管夹变形并向前送进的滚压成型。成型在工艺上与弯曲工序极为相似，其设计要点主要有：

　　2.1断面的展开长度和弯曲展开一样，要考虑中性层的移动。

　　2.2在弯曲半径很小时，要考虑到拉伸给截面宽度的增加。

　　2.3以轮廓外形所制定的轴线在各工步中保持一致。

　　2.4每对辊轮对型材壁的弯曲角度有所限制，否则将产生滚压不畅(卡壳)、制品不光滑，起皱现象。弯曲数据如下：

　　板材厚δ<1mm 弯曲角：30°～ 40°

　　板材厚δ=1～2.5mm 弯曲角： 30°～ 40°

　　板材厚δ>1.5 mm 弯曲角： 30°～ 40°

　　塑性好的材料取上限，塑性差的材料取下限。连续弯曲要考虑金属的加工硬化。

　　2.5起始变形时，竖壁弯曲和底部弯曲不能同时进行。

　　2.6对成型辊轮形状应考虑弹性回跳数据。

在滚压成型中，目前理论尚不完整，以实践经验和类比推断为主，在金属板材变形机理上展开。

　　3.1制件花型展开图

　　开始设计时，首先考虑断面形状。以制件的弯曲过程逐渐展开，直至回复到平直双螺栓管夹的连续图形，就称之为花型展开图。

　　将展开过程的形状，叠放在同一张纸上的花型展开图进行分析研究、无论对形状简单还是复杂的断面都是十分有效的，进而可以从整体上考虑从一个辊轮孔型移至下一个辊轮孔型的时候，高度、宽度方向和弯曲加工有无不合理的地方。

　　制件形状要避免出现太深的沟槽和急剧过渡的尖角。

　　3.2成型顺序

　　成型顺序大致有三种方法：

　　3.2.1从双螺栓管夹中心起顺次向两边成型的方法、这是广泛应用的方法。

　　由于中间起成形使材料流向两边，不用担心发生不合理的拉伸干涉。图3即属于这种成形顺序。

　　3.2.2从双螺栓管夹的两边开始成型，再顺次成型到中间的方法。

　　这种方法常用于管形件的成型之中，在先使边缘成型更为方便时以及用边缘成型提高边缘纵弯强度等场合下，均采用这种方法。

　　3.2.3双螺栓管夹中间和两边同时对各个部份件成型的方法。

这常用于宽料的成型之中，最初对整体件缓和的过渡弯曲，然后再对急剧过渡角度作精加工。

　　4不锈钢窗框的滚压成型实例

　　4.1材料13Gr相当于30# 钢，其塑性和成型性能良好，可以选用较高的滚压成型速度：(20～30)m/min。

　　4.2弯曲处弯曲半径约为板厚的2倍左右。取1.5～2mm。

　　4.3成型顺序

　　4.3.1从双螺栓管夹中心起顺次向两边成型。

　　4.3.2先滚弯曲点后滚弯曲角。

　　4.4滚压成形的工步设想

　　抓住成型的顺序和成型的作眼点对成形的过程就有谱了，从平直的双螺栓管夹开始一步一步滚压成产品，中间弯曲角度不要过猛。

　　图6是BSG7003制件滚压成型时的工步展开图。共分成八个工步。就是说由八对辊轮组成，对为平整辊轮，其余七对为成形辊轮。对成形轮(第二工步)弯曲角度越小，双螺栓管夹的咬入状态越好，并防止了边缘的延伸。工步多少没有严格框定。均以形顺畅，变形到位为主。

　　5结束语

　　目前型材的广泛应用，双螺栓管夹产品越来越精致，形状越来越复杂，乍看起来，难以制作，但只要学会解剖形体，分析工艺，掌握基本的变形机理，就会对变形性质有准确的判断，解决问题的工艺方法也随之明朗起来。