简单介绍了U型钢压制过程中的弯曲回弹现象,通过对比人工模段压制和法兰成型机压制原理,阐明了两种制造方法的优缺点,并提出了未来U型钢支架成型的发展趋势。目前国内U型钢拱形可缩性支架生产制造主要以人工模段压制和半自动辊弯成形压制为主,这两种加工工艺相对国外来说比较落后,存在着加工效率低、制作精度不高、人工劳动强度大、生产安全性差等缺点。随着近阶段我国科技迅速发展,全自动数控U型钢支架辊弯成形压制工艺将会成为今后U型钢支架制造的发展方向。U型钢弯曲回弹现象:U型钢的截面比较复杂,无论在辊弯成型或模压弯曲成型中,都必须配备与U型钢截面相符合的模具,否则在弯曲时就会形成扭转变形、较大斜弯曲、腹板与缘条错动、收边型材腹板失稳起皱、剖面角度改变等缺陷。U型钢在弯曲压制过程中,其横刨面上不但存在弹性变形区,而且还存在塑性变形区,此外,在塑性变形区内U型钢的变形中也包含着弹性变形,因此,当弯曲力矩卸载之后,U型钢的弯曲半径比卸载前增大,而弯角减小,这就是回弹现象,如下图1所示。回弹现象直接影响U型钢弯曲生产加工工艺,它所造成的后果是降低U型钢支架的加工精度及质量,使U型钢支架装配性能差,并可产生过大的残余应力,从而影响U型钢支架在使用中的可靠性。要使U型钢辊压件的形状及尺寸达到生产要求,就必须使辊压模具的形状和尺寸与U型钢支架要求的尺寸和形状产生一定的偏离余量,这个偏离余量程度就取决于U型钢回弹量的大小及分布情况。
法兰成型机压制:(1)法兰成型机原理辊压成型工艺设备是目前U型钢支架成型的发展方向,侧辊摆动式辊弯原理,该法兰成型机采用液压传动,连续辊弯方式,辊可绕辊轴心钢性摆动,辊压后直线长度≤80mm,生产效率相对较高。(2)辊弯成形过程辊弯压制成形过程可分为两个阶段,辊弯过程受力分析。第一阶段属于连续加载弯曲,U型钢从弹性弯曲开始,随着材料接近于第四侧辊时弯矩愈大,逐步进入塑性弯曲。第二阶段属于连续卸载回弹,处于左、右辊轮与主辊轮之间的型材相当于中部承受上辊轮施加集中载荷的简支梁。上、下辊轮垂直中心线处弯矩最大。由此可以见,型材沿长度方向任何微段的材料进入上、下辊轮处时弯曲变形程度最大,零件回弹后的曲率半径决定于进入此处的曲率以及随后的回弹量。(3)法兰成型机压制优缺点梁、腿在辊压成形中可以定长下料,一次进料,自动成型,但无法二次修复。曲率比较均匀,附加应力小。靠几组压辊旋转压制,不需要多余的模具。U型钢两端直线段长度无法消除。弯曲半径受到限制R≥1100mm。
