波纹钢板辊压成形技术

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波纹管由波纹板分片弯曲连接成形，波纹板制造一般采用板料卷辊压成形，辊压孔型系统有连续成形系统和专用孔型系统。目前生产波纹板应用最广泛的是连续成形系统，即首先弯中心波，然后弯相邻波，最后弯边波，该孔型系统的优点为辊耗最低，其缺点为工件易出现横向弯曲和扭曲。专用孔型系统主要用于生产波纹板，在开始阶段先预弯出弧形波，再将其镦压成形，该方法保证各弯角处金属减薄最轻。其缺点为辊耗高，对成形设备和材料要求高。

项目组根据多年的研究和产品开发经验，将上述两种孔型系统进行了整合，充分吸取了两种成形方法的优点，克服了成形过程中经常出现的横向弯曲、扭曲和边波等缺陷，经试验验证，该成形系统能很好地实现宽幅板类产品辊压成形。

项目组近年来对宽幅板类辊压工艺进行了较系统的研究，与长春轨道客车合作建立了常用辊压板材性能数据库，该数据库包含SUS301L-ST、SUS301L-HT、SUS301L-DLT、太钢00Cr12Ni、05CuPCrNi、09CuPCrNi、08F、Q235、Q345、Q610等材料各项机械性能，该数据库的建立，为辊压工艺的开发和有限元数值模拟研究奠定了基础。

在辊弯过程中常常遇到一些问题，如袋形波、边波、划痕、翘曲、裂纹、回弹、断面形状畸变等。针对上述缺陷的产生，项目组结合长春轨道客车不锈钢车体波纹顶板和波纹地板开发项目，利用有限元模拟研究了波纹板类产品辊压变形过程，计算了角部节点辊压应变分布，分析了缺陷产生的原因和解决办法。

板材横向即宽度方向在弯曲角部位附近，应变变化大，并有明显的峰值，而在底部部位应力均匀分布，因此应变主要集中在弯曲角附近的变形区域。板材的纵向变形主要集中在变形区和变形过渡区，反映在弯曲部位，变形量较大，但处于弹性变形范围，即板材在纵向上存在弹性拉伸变形，该应变的存在，将引起型材纵向弯曲和断面形状畸变。

总的来说，横向应变要大于纵向应变，说明变形主要发生在横向即板材的宽度方向，在冷弯成形中，摩擦是重要的影响因素，利用有限元模拟了摩擦系数对冷弯成形的影响。如当摩擦系数为0.2时，在冷弯过程中出现粘辊的现象，把摩擦系数调整为0.1后，板材被冷弯后就没有异常的粘辊和网格畸变的现象。从上述分析可以看出，辊型表面状态对工件的扭曲具有较大的影响。

辊压成形技术在波纹板成形中的应用

辊压成形就是通过依次排列配置的数组成形轧辊、把卷材、带材或剪板等金属坯板或金属带不断地进行横向弯曲，将平整的原板压制成特定的断面形状的钢材，如管材、型材、板材、槽钢等的加工成形法。这种成形方法适于断面形状均匀，长尺寸的各种产品大量生产，与成型机同步的切断机、压力机、焊接机可以同时对产品所需长度切断加工、穿孔加工、压纹加工、焊接加工、纵向弯曲加工等辅助加工，从而能够极大的提高生产率。

辊压成形技术非常适合于波纹板和波纹管的生产，这种成形方式可以提高波纹板的成形精度，有效克服回弹的问题，而且同一套设备和辊片可以加工不同规格的波纹板，大大节约了成本的同时，还可以提高生产率。以下简单介绍项目组近年来在波纹板辊压方面的工作：

1）与长春轨道客车合作，开发了轨道客车不锈钢波纹地板和顶板产品。该项目同时对北车集团用12种常用板材进行了性能测试，建立了材料性能数据库。波纹板材料：301系列不锈钢，材料厚度0.6mm；

2）与南海力丰集团合作，开发了集装箱侧板产品，生产速度为18m/mim；

3）与南海力丰集团、长沙金迪集团合作，开发了钢波纹板桥涵制品，该生产线利用一套辊片，生产3mm、5mm和8mm三种厚度的波纹板，并利用弯曲专机实现波纹管分片装的制备。

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建立数据库进行分析确实是太重要了。

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