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三维辊压成型技术 |
| 辊压成型在铝带中的应用 |
| 添加日期：2013/10/10 |
辊压成型在铝带中的应用 上海理工大学机械学院 李 志 [摘 要]论述了辊压成型技术在生产实际中的应用,在UG三维的状态下,设计三维辊轮,在AUTOCAD状态下转成二维图,并最终用于生产实践。产品是薄铝板辊压而成,应用于双层玻璃中,起到防水、防灰、美化作用,在火车的双层玻璃中被大量使用。 [关键词]辊压成型 计算机辅助设计 辊轮 一前言 辊压成型技术在工业生产中得到了广泛的应用,特别是80年代以后,辊压成型技术得到了长足的发展。随着计算机的广泛应用,辊压成型技术和计算机实现了完美的结合。在计算机辅助设计的平台基础上,能够快速实现辊轮的设计,提高了生产效率[1]。 二铝带成型的工艺分析 一块平的铝板,为了实现如图所示的形状,首先通过剪板机,将大的铝板剪成铝带,再把铝带通过一系列辊轮辊压成如图一所示形状。图一的形状是封闭形,最后通过焊接实现最终的产 品。 各弯曲段对的带坯宽度由弯曲角的大小和中性线所对应的弯曲半径(称为名义弯曲半径)所确定,即 W=rm 式中W—弯曲段长度,mm; rm—名义弯曲半径,mm;—弯曲角角度,rad. 名义弯曲半径rm为: rm=r+kt 式中r—弯曲角内径,mm; k—系数(弯曲因子); t—带坯厚度,mm. 不同的研究者对弯曲因子k选取的数值不同。卡尔特普罗菲尔(Kaltprofile)推荐的k值如下: r/t>0.65>1.0>1.5>2.4>3.8 k0.300.350.400.450.50美国《金属手册(第九版)》推荐的k值计算公式为r/t×0.04+0.3 r/t<1K=(r/t-1.0)×0.06+0.34 r/t≥1 0.45 r/t>1,k>0.45[2] 图一所示产品的铝带是t=0.36mm,根据美国《金属手册 (第九版)》推荐K值得到铝带展开后的长度L=32.17mm。型材变形工艺图俗称辊花图,是根据型材的成品断面,按照与成型顺序相反的步骤展开,叠加在同一平面内,象一朵开放的花型。通过这样的花型图,设计者可以了解型材的变形情况,配置相应的轧辊孔型。三辊轮的计算机辅助设计(CAD)技术 随着计算机辅助设计的广泛应用,传统的辊轮设计与现代技术结合起来。辊弯成型是通过布置一系列辊弯模具将带材加 工成为具有一定断面几何形状产品的加工方法[3]。按照图二所示的辊花图,设计三维的辊轮。对于冷弯成形行业,初级的CAD系统是以计算机辅助绘图为主要功能的。由于手工设计时,无法在一张图纸上画出二、三十道次的变形辊花图,因而在设计每一道轧辊时需要进行坐标的转换,使得计算工作量相当大和繁琐。利用计算机作图极大地简化了这一过程,通过编制的专用程序,可以很快地作出辊花图和轧辊图。但是只解决计算作图是远远不够的。在辊轮设计中,有立辊和侧辊,具体采用哪种形式根据实际辊花图设计。在设计时,保证立辊的厚度一致,便于安装和调试。立辊的高度随着工序的增加逐步增加,这样可以保证铝带在辊压时处于绷紧状态。侧辊设计时,不能与立辊干涉,同时侧辊的大小与立辊的质量相似,保证力的大小匀称。图三所示是滚轮设计中第一序,该辊轮作用是起到导向作用,两个并排的辊轮安装在辊式连续冷弯成型机上。计中的三维图。通过一系列辊轮辊压得到最终的
产品。 四结论 本文以实际的产品为目标,从计算截面展开长度和计算机辅助设计方面,论述了辊压成型技术的应用。在未来的工业生产中,由于辊压成型工艺改进,计算机的普遍应用,辊压成型技术在工业生产中定将发挥重要的作用。 |
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