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COPRA软件在柔性辊弯成型技术上的运用

  

柔性辊弯成型技术简介

与传统的辊弯成形相比,柔性辊弯成型技术允许使用同一条冷弯成形线,生产出沿着长度方向任意变化的变截面冷弯型材。

在变截面冷弯成型生产过程中,每道次的轧辊机组作为单独一个单元存在,在成型过程中具有独立的控制系统,根据控制系统发送的指令运动,从而生产出设计形状的板材。变截面冷弯成型技术可以进行纵向长度无限延长的变截面板材产品加工,每个成型道次轧辊的旋转角度、横向位移的长度,都可以通过计算机控制系统进行调整。这就克服了传统冷弯成型产品单一生产设备生产单一产品的缺陷,降低了生产成本,提高了生产效率。应用变截面冷弯成型技术,可以生产出变截面型钢,变截面型钢既是在板材的截面是变化的。

柔性辊弯成型原理

柔性辊弯成型技术(Flexible Roll Forming)是一种能够根据冷弯板材产品的横截面在纵向和横向及高度方向发生变化的新型冷弯成型技术。在变截面冷弯生产线中,每个道次的机架都是一个独立的单元,伺服电机按照计算机生成的程序,驱动成型辊进行横向或者沿高度方向移动,通过改变成型辊位置来改变所通过的冷弯型材横截面形状,使型材生成所需的形状。这种方法可方便地生产出用户要求的或者提前设定好的如图1所示的各种横截面的冷弯板材产品。

这种生产技术可以进行纵向长度无限延长的变截面连续冷弯成型产品加工,同时采用公用成型辊化技术,调整每架道次成型辊的旋转角度,横向方向的长度,可多道次公用相同型号的成型辊。这种方法克服了传统的冷弯成型产品所存在的不同道次机架使用不同成型辊的缺陷,降低了生产成本,提高了生产率。

柔性辊弯成型样品

柔性辊弯成型技术的应用前景

传统的U型断面型材是一种常用的型材,很适合汽车部件轻量化。然而,未来的汽车结构部件需要变宽度和变高度的变截面型材,以及多种材料结合的技术。管材部分的改变是通过昂贵的液压成型技术来实现的。这个方法主要的限制是需要高级别的管材和生产开口部分。

变截面的构件在塔架的制作中,有着良好的应用前景。采用变截面的塔架构件不但可以提高塔架的刚度,而且可以减少塔架的质量,这是有实际意义的。

柔性辊弯成型工序适用于制造变宽度的开口与闭口断面的型材。这种截面传统制造通常是通过多重工序,如剪切、冲压、弯曲和焊接,或者通过多个零件组装,这种传统制造方式造价相对很高。虽然这种制造方法造价昂贵,但是变截面的长组件应用十分广泛。在汽车工业,变截面纵向结构组件应用广泛,尤其是大规模生产车辆,例如铁路货车,公共汽车轻重卡车等。对于大部分汽车构件应用,刚度比强度相对来说更重要,这个刚度与重量的比值是柔性辊弯成型零件的另一个很大的优点。

柔性辊弯成型产品可以根据具体的生产环境,确定自身的截面形状,克服了传统工艺生产曲线形截面、锥形截面以及可变翼缘形状昂贵生产成本的缺陷,并且通过合理设计冷弯机组的几何形状,提高了柔性辊弯产品的承载能力,减轻了结构重量,降低了生产成本。

由于目前人们对于环境以及能源的越来越关注,许多传统工业行业都受到或多或少的冲击。柔性辊弯成型产品其截面多样化、较高的承载能力以及相对较小的自身重量,恰恰满足了现代工业发展的需求。例如在汽车结构中,纵向变截面结构件应用广泛,尤其在现在以大规模生产为前提的汽车工业中,对于大部分汽车结构件,十分注重构件刚度和强度,柔性辊弯成型产品在刚度和强度同样能够满足这样的要求。应用柔性辊弯成型技术,可以大幅提高我国制造业水平,并且可以为转变制造业生产模式提供技术手段。

综上所述,柔性辊弯成型是计算机控制技术、计算机辅助设计技术、计算机辅助工艺设计技术以及现代制造技术的完美结合,成为当前制造业领域中一支重要力量。


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