滚动成型过程的当前状态和发展趋势
Gong 1 Li Xin 2周北京3 Zhao Yun 4
（1。; 2.，Xi'an; 3.，上海; 4.西安 钢材需求现状 发展趋势，）
摘要：通过摘要和分析国内外滚动成型研究的当前状态，分析方法，连续设备，新兴技术，为了解决高强度钢的延长速率低，传统冷冲压形成困难的延长速率的问题，研究了当前现有的滚动成型问题。它表明滚动成型过程扩大了板的传统成型过程。它通过优化截面的形状来提高材料利用率。这是一种高效率和能量储蓄生产过程，也是高强度钢的理想成型方法。
关键字：高强度钢辊压缩成型理论
1个序言
滚动（滚动）是通过多种不同形状的滚动弯曲的弯曲，最后形成了特定的横截面形状。 [1]适合形成高强度钢。水上钢具有成熟的工业应用。滚动成型是连续滚动的过程。通过修改滚轮表面以获得不同的部分形状的产品，在机架中添加独立的伺服电动机。成型过程中的水平运动形成了横截面，柔性生产过程，并扩大了原始单部分的产品应用程序限制。
2在国内外滚动成型的研究状态2.1外国滚动成型开发状态
在19世纪，外国滚动成型过程开始发展。早期，没有足够的理论研究。该过程参数主要源自实际生产经验。由于滚动成型过程已在各个领域广泛使用和推广，因此各国认识到滚动成型的发展潜力，因此他们投入了大量的人力和物质资源来进行研究[2]。
1910年，美国开发了第一个更专业的滚筒成型设备。 1939年，它由美国的铁与钢铁学院与康奈尔大学（ ）联合资助，乔治·温特（ ）教授研究了滚动模制理论。理论基础是冯和布莱恩的方程。在研究过程中，仍然提到大量的经验数据。在实际生产过程中，理论公式在生产中没有发挥重要的指导作用。
随着计算机技术的快速发展，滚动成型的理论分析方法变得越来越成熟。东京大学教授[3]分析了滚筒形成过程中皮带变形的变形区域，提出了类似的成型理论，以模拟板的成型轨迹，以模拟板的成型轨迹。同时，分析影响成型的因素，例如机架间距[4]。 JJ和King Tee和其他学者提出了Ortic [5]（）计算方法。该理论基于形成残余应力和塑性增量的理论。预测。
在20世纪中叶，改善了滚动成型设备的整合，并通过滚筒压缩逐渐集成并焊接了单个工艺方法。在21世纪，为了满足滚筒成型产品的高柔韧性和高度精确要求，性交的光学测量，产品在线工作的对称部分已集成在滚筒中，并进一步增强了整合。
2.2国内滚动成型开发状态
在20世纪末，我的国家推出了滚筒成型技术。随着我国行业的快速发展，滚动成型技术被广泛用于建筑和汽车行业，尤其是形成的单一部分的应用，这促进了滚筒成型理论的发展。
由于滚动成型过程具有高生产效率和简单过程的特征，因此它可以满足建筑行业对概况的巨大需求。随着汽车的安全性变得越来越有价值，高强度钢板已被广泛用于汽车行业。但是，在冲压成型的过程中，尤其是在大拉动变形的情况下，高强度的钢板容易折叠，并且滚动成型的形成过程易于控制表面的准确性和光滑度，以至于获取它，以获取IT促进和应用。为了实现节能和减少排放的目的，已经促进了高速钢和超高强度钢在汽车中的应用，因此它促进了滚动成型技术在拉伸强度1上的应用。 300 MPA或更多。
当时，计算机协助的制造技术和CAD/CAM集成了工作，并且当时的CAD/CAM的集成填充了家用空白[6]。 大学的Liu Cai教授将线理论应用于辊压力过程，并分析了其成型过程和压力领域。北北北大学的张·莱勒教授将拉格兰的塑性变形理论与滚筒的实际组合结合在一起，以分析滚动成型过程中皮带的应力和应变场[7-8]。北京科学技术大学已经开发了一种卡弹性系统和专家系统[9]。我的国家还使用弹性塑料有限元方法来模拟滚筒成型。用于成型研究的钢辊。目前，中国滚动成型的研究主要集中于有限元分析的发展[13]，仍然需要进行技术和理论研究。
2.3与外国滚动模制技术进行比较
从滚动成型钢的产量的角度来看，尤其是在高强度钢和汽车的超级钢方面，只有几个供应商（例如和）满足我国家的要求。对于抗拉力强度为1 200 MPa的汽车钢，我的国家主要依靠SSAB和欧洲钢铁厂进口。
从滚动成型设备，滚筒，冲刺，焊接，切割边缘和整形手术的角度来看，国外的高度融合，而家庭设备的自动化程度低和整合不良。
从成型技术的角度来看，有许多滚筒成型过程，例如四个滚动器类型，柔性辊压缩，CTA成型和“滚筒”。国内成型过程主要是单一的成型，横截面，以及与生产相对应的工作服的相应产生。与外国相比，模型中存在很大的差距。
3滚动成型分析的一般方法
在滚动成型过程中结合变形的过程很难通过单个理论学科进行分析。同时，在变形过程中，在成型过程中滚动产物的过程仍然具有水平扭转和位移变形。国内外的许多专家和学者在滚动成型技术的研究方面取得了长足的进步。但是，由于成型过程的复杂性和因子相互作用，没有理论可以准确地执行准确的滚筒成型。仿真分析。
3.1简化分析方法
简化弯曲理论的水平和垂直弯曲分析的分析，然后使用塑料理论独立分析相同的内容。当对形成方向的变形分析通常用作子弹塑料壳时。简化分析方法无法在滚动成型过程中解决复杂问题。它只能解决一些简单的问题。因此，这不是帮助研究人员探索滚动成型问题的问题。
通过某些功能的定义来分析分析方法。该计算方法可以通过塑性变形的最小理论值确定，然后在滚动成型过程中计算可塑性和弹性变量。木制研究[14]通过变形能的最小能量和滚动产物的水平分析了成型过程。 G.通过使用使用特征表面变形的函数等待产品的函数。 B. [15]等，通过滚动产物的直线成型理论分析横截面截面的形状角度，以确定变形区域。 [16]分析成型过程中的塑料技能，结合对有限元的分析，分析了滚子道路的变异性。在滚动过程中，SM [17]分为变形区域，有限元的理论部分的理论子区域分析了剪切应变。 和 [18]分析了管类部分的成型过程。通过分析形成方向的应变比，获得了成型过程中应变的表达。
3.2能量分析方法
从原材料带到产品，它是弹性成型的非线性组合。仅通过简化分析方法，系统分析才能完成。有必要全面分析滚子变化中带材料的应力和应变过程。同时，考虑变形过程中的最小能量。
和其他人主要针对L类产品。通过能量分析方法，分析了滚子之间皮带的最小形成技能，扭矩和拉伸力。系统的移动轨迹在各个方向上都会改变方向的重量。 B.通过最小能量方法分析成型过程的U形横截面刚度，以确定最小变形能，以便在变形过程中获得道教的湍流角度和变形长度函数。
3.3有限的方法
有限的方法是解决壳的变形的有限元分析方法。它分析了各个方向的位移，并在成型过程中获得了应力分布。通过将弹性限制杆扩展到大尺度变形的范围，Zhou Ying博士建立了弹性变形的大规模转换。 Liu Cai教授提议模拟使用小型变形子弹b样品有限的方法来模拟焊接管的成型过程。然后，韩Zhiwu博士进行了优化。通过结构分析，建立了线路方法和更新的方法，以建立连续的成型模型。
3.4有限元方法
有限元分析方法进行有限区域的连续变体分析。由于这种方法中的计算大量，因此大多数依赖于高性能的计算机援助来完成。在1943年提议后，它没有被广泛使用。分析方法逐渐成为成型分析的主流方法。
在滚动成型过程中，许多学者在国内外的许多学者都采用了有限元方法。 RS [19]等学者分析了U截面产品成型过程的失败因子，其角度为“角度”。 F.对通过软件进行滚动成型的过程进行应力应变分析西安 钢材需求现状 发展趋势，以确定参数，例如沿形成方向的产品的拉力体积。 G.等。 [20]将PAFEC分析软件与设计软件相结合，以获取用于有效成型设计和分析的软件。等待[21]在产品弯曲之前分析状态，并确定合理的弯曲角度。 M.BMNET等。 [22]对辊压力产物的成型过程进行了弹性有限元分析，以获得各种变形状态。 S.Hong [23]和Ono [24]等，研究了在滚筒形成过程中通过钢塑料有限元法在滚筒形成过程中的插槽钢和焊接的模拟。
4当前滚子成型连续设备的一般组成4.1打开机器
如图1所示，打开机器通常是单个机头结构形式。悬臂结构用于[25]。自动释放和拧紧（维护存储设备以确保在操作过程中不会松开滚动）。为了促进对操作和进食速度的自动控制，需要频率转换控制，并且需要气动制动机制来启动和停止光电开关控制。
图1开机机器
座椅是板焊接机构。通常，有两组压力装置，可确保使用正卷和防卷，而不会松动。
单个头部的滚动机配备了一辆小型汽车，可缩短两个滚动的对接时间并提高生产效率。对于狭窄的卷设计，应该有反载设备。
4.2报价，馈线
它主要用于剪切和焊接中板块的紧密度，在焊接过程中调节材料的尾巴，以及滚动机的组织在主动喂养下牵引钢带。传输座椅的组成。
4.3切割焊接设备
如图2所示，焊接的切割是半自动的，即切头（尾部），压力定位为手动。该设备的主要功能是介绍钢带并切割钢带头和尾部以将其卸下，然后按板馈头和尾部以紧紧按下缝制。通常在焊接过程中受到保护。
图2切割焊接设备
4.4压力机
如图3所示，通常根据剪裁力确定加压剂的吨位。压力机通常配备了伺服进料系统，以满足单位产品长度的饲料精度。总准确性以每件0.5毫米的速度控制。
图3压力机
4.5成型单元
如图4所示，成型宿主组通常使用伺服电动机提供动力来确保成型的准确性。伺服电机和蠕虫减速机串联连接。安装快速更换时，液压气动系统可以满足定位的定位需求。当调试器的操作错误时，紧急停止设备可以拉动紧急停止设备。计量设备的长度用于测量进料长度作为粗糙定位方法。在成型过程中，冷却系统可以冷却滚筒和钢带。光纤检测装置通常用作切割尺寸的基础。成型模具可以实现滚筒。
4.6 ARC设备（可选）
如图5所示，为了形成等效或不等的曲率，需要形成产品条。电弧零件包括弧形的滚子设备和弧形的电源设备。弧形辊设备包括三个点压力弯曲，旋转轮，弯曲的形成和可变的曲率形成弧形设备。 ARC电源设备为电弧提供了电源援助。
图4形成的单元
图5％弧形设备
4.7塑料零件
如图6所示，后部整形手术通常包括两组打孔床。喂食能力由成型单元提供。它可以在滚动成型后完成打孔，切割的边缘和压力类型，这可以实现自动化和过程的整合。
图6塑料处理过程
4.8区域机制
完成产品栏切割工作的切割机构通常需要达到±0.5 mm，毛刺的高度应小于所需值，如图7所示。
4.9代码设备
如图8所示，代码设备通常包括1个输送带，机器人臂和存储仓库。切割切割机构后，产品落在传送带上，产品代码将从机器人臂放置到存储仓库。
4.1 0其他
滚动成型的连续生产单元通常由上述部分组成，可以实现高度的自动化和连续生产方法。一些封闭的 - 嘴部分辊产品需要增加激光焊接机或直流滚筒焊接机，以焊接封闭的嘴区域。在滚动成型过程中，非标准的打孔器可以集成冲压，压力类型，切割边缘和其他过程。
图7
图8-编码设备
5滚筒成型的新兴技术分析5.1横截面技术
横截面技术用于在某些机架中添加独立的伺服电动机，并通过计算机控制电机驾驶滚轮以实现垂直和水平的交叉截面变化，从而在产品生产过程中形成位移时间曲线，并通过过程参数的输入横截面生产来完成产品。
5.2柔性辊压力技术
灵活的滚动成型技术可以迅速适应内部和外部环境的变化，从而提高生产率和设备利用率。
在柔性辊生产线中，控制机架上的机架通过计算机控制的移动设备的移动被控制以更改垂直压缩位置，以便在系统中的系统中生产相似的产品，从而减少设备投资类型。
5.3本地供暖技术
通过局部加热，高强度钢通过滚动成型引起的反弹可以更好地控制横截面精度。该方法用于控制大型板造型。
5.4人工智能技术
引入了滚动成型分析软件和设计软件的组合，以引入参数化的设计概念。在设计的早期阶段，产品的材料和形状已找到。通过软件分析和拓扑优化，可以确定形成类型的最佳方法，这可以减少随后的调整。
在调试过程中，增加了本节的在线监视设备，比较正式部分和理论部分，并自动调整格式的形成，以满足满足准确性要求的目的。
6滚动技术电流问题
在过去的十年中，我国家的滚制技术发展迅速，但仍然存在以下主要问题：
一个。我的国家的滚动成型标准较少，无法满足当前发展趋势下的应用要求。它限制了一些新过程的使用和促进[26]。
b。我所在国家的滚筒钢制造商更少，尤其是生产高钢和超强钢的生产。物质参数取决于国外咨询。滚子型钢很难使用国内开发企业。本质
c。滚子成型的精度受到控制不佳。大多数外国滚动成型取决于高级开发和仿真分析软件。我的国家在软件开发中一直处于不利地位。本质
d。先进的滚制技术已经慢慢发展。大多数滚动成型制造商也仅限于单个部分生产模型。关于灵活的制造和变压器技术的研究更少。这些研究大多数仍处于大学和大学的理论阶段。
e。尽管有更多的外包设备，但通常由于公司设备的水平较低和支撑设施不完整，因此很难适应多种品种的高质量生产和运营模型[27]。
f。袋形波，边缘波，错误线，垂直失真和滚动成型后产生的其他过程问题的解决方案并不完美。
7个单词
滚子成型过程扩大了板的传统成型过程。它通过优化截面的形状来提高材料利用率。这是一个有效且节省能源的生产过程。特别是，高强度的钢制滚筒成型技术的应用有助于汽车的轻量级工作，这对减少环境污染具有直接的意义。
滚动成型是一个复杂的成型过程。目前，关于滚筒成型的基本理论研究仍然不足，需要继续进行研究。
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