现代过程装备制造技术-7成形加工优质PPT.ppt

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通常是在概念：

通常是在室温下室温下成型、不需要加热设备。

成型、不需要加热设备。

特点：

成型过程不产生氧化皮，操作工艺简单且方便特点：

成型过程不产生氧化皮，操作工艺简单且方便操作，费用低。

操作，费用低。

v钢板弯卷的变形率钢板弯卷的变形率v注意注意弯卷前后，弯卷前后，中性层长度不变中性层长度不变。

沿钢板厚度方向，钢板沿钢板厚度方向，钢板塑性变塑性变形程序是不同的形程序是不同的；

外侧伸长，内侧缩短。

SIT7.1.1冷卷成形的特点冷卷成形的特点v按外侧按外侧相对伸长量计算变形率相对伸长量计算变形率v或或v结论结论：

钢板越厚、筒节的弯卷半径越小，则变形率越大。

（双向拉伸，如筒体折边、（双向拉伸，如筒体折边、冷压封头）冷压封头）（单向拉伸，如钢板卷圆）（单向拉伸，如钢板卷圆）SIT7.1.1冷卷成形的特点冷卷成形的特点v临界变形率临界变形率冷弯变形率冷弯变形率达到临界变形率达到临界变形率，材料在随后热切割、焊，材料在随后热切割、焊接或热处理时，接或热处理时，将产生粗大的再结晶晶粒将产生粗大的再结晶晶粒，会降低力，会降低力学性能。

学性能。

金属材料冷弯后产生粗大再结晶晶粒的变形速率，称金属材料冷弯后产生粗大再结晶晶粒的变形速率，称为金属的临界变形率。

为金属的临界变形率。

钢材的理论临界变形率范围为钢材的理论临界变形率范围为5%10%。

实际生产中要求实际生产中要求5%，一般控制在，一般控制在2.5%3%。

HG20584钢制化工容器制造技术要求钢制化工容器制造技术要求碳素钢碳素钢3%；

低合金钢；

低合金钢2.5%；

奥氏体不锈钢；

奥氏体不锈钢15%SIT7.1.1冷卷成形的特点冷卷成形的特点v最小冷弯半径最小冷弯半径Rmin钢板冷弯卷制筒节时，筒节的要大于或等于最小冷弯钢板冷弯卷制筒节时，筒节的要大于或等于最小冷弯半径，否则要考虑进行热处理。

半径，否则要考虑进行热处理。

碳素钢碳素钢3%，/Dm3%，/Rm6%Rmin=100/6=16.7低合金钢低合金钢Rmin=20奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢Rmin=3.3随着变形率的增大，即塑性变形增大，在金属内部晶随着变形率的增大，即塑性变形增大，在金属内部晶格发生严重歪扭和畸变，金属的强度、硬度上升，而格发生严重歪扭和畸变，金属的强度、硬度上升，而塑性、韧性下降，称为塑性、韧性下降，称为冷加工硬化冷加工硬化。

其产生的组织使。

其产生的组织使变形抗力增加，成形的动力消耗增加，影响成形质量。

变形抗力增加，成形的动力消耗增加，影响成形质量。

SIT7.1.1冷卷成形的特点冷卷成形的特点v温卷成形温卷成形概念：

钢板加热到概念：

钢板加热到500600进行的弯卷。

进行的弯卷。

由于是在钢材的再结晶温度以下，因此其实质仍由于是在钢材的再结晶温度以下，因此其实质仍属于属于冷卷冷卷，但它具备热卷的一些特点。

，但它具备热卷的一些特点。

防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，不产生内应力，减轻卷板机工作负担。

不产生内应力，减轻卷板机工作负担。

同时克服钢板的氧化、脱碳等现象。

SIT7.1.2热卷成形的特点热卷成形的特点v热卷成形热卷成形概念：

在概念：

在再结晶温度以上再结晶温度以上的弯卷，又称热变形。

的弯卷，又称热变形。

防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，不防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，不产生内应力，减轻卷板机工作负担。

产生内应力，减轻卷板机工作负担。

应控制合适的加热温度。

温度高：

塑性好、易于成形，变形的能量消耗少。

温度过高：

过热或过烧，加重氧化、脱碳现象。

一般取9001100，弯曲终止温度不应低于800。

SIT7.1.2热卷成形的特点热卷成形的特点应控制合适的加热速度。

应控制合适的加热速度。

加热速度快：

加热时间短，内外温差大，容易出现缺陷。

加热速度慢：

加热时间长，增加钢材与炉内氧化性H2O、CO2、O2等气体反应，产生氧化、脱碳等现象；

氧化皮直接影响成形（麻点、压坑）。

需要加热设备，费用较大，在高温下加工，操作麻需要加热设备，费用较大，在高温下加工，操作麻烦，钢板减薄严重。

烦，钢板减薄严重。

对于厚板或小直径筒节通常采用热卷。

当卷板时变对于厚板或小直径筒节通常采用热卷。

当卷板时变形率超过要求、卷板机功率不能满足要求时，都需形率超过要求、卷板机功率不能满足要求时，都需采用热卷。

采用热卷。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺1.对称式三辊卷板机对称式三辊卷板机工作原理工作原理主要特点主要特点构造简单，价格便宜，应用很普遍。

构造简单，价格便宜，应用很普遍。

被卷钢板两端各有一段无法弯卷而被卷钢板两端各有一段无法弯卷而产生直边产生直边。

通。

通常进行预弯曲。

常进行预弯曲。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺1.对称式三辊卷板机对称式三辊卷板机可调参量可调参量上下辊的垂直距离上下辊的垂直距离hSIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺1.对称式三辊卷板机对称式三辊卷板机直边直边产生：

对称三辊卷板机上钢板的最大塑性弯曲发生在上辊接产生：

对称三辊卷板机上钢板的最大塑性弯曲发生在上辊接触处，即两下辊支点的中央，因而在钢板两端约为触处，即两下辊支点的中央，因而在钢板两端约为两下辊距两下辊距一半的长度一半的长度上曲率不足，称为直边。

上曲率不足，称为直边。

后果：

筒节不能完成整圆，也不利于校圆、组对、焊接等工后果：

筒节不能完成整圆，也不利于校圆、组对、焊接等工序的进行。

序的进行。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺2.其他型式的卷板机其他型式的卷板机下辊垂直移动三辊卷板机下辊垂直移动三辊卷板机工作原理工作原理放料；

预弯板左端；

下辊复位，板坯移动到另一端；

预弯板放料；

预弯板右端；

右下辊复位，把钢板弯卷成无直边的圆筒。

右端；

操作简单，结构不复杂，在生产上得到较普遍的应用。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺不对称式三辊卷板机不对称式三辊卷板机工作原理工作原理放料，下辊上移压紧料坯；

用旁辊预弯板右端；

旁辊复位，放料，下辊上移压紧料坯；

旁辊复位，移动板坯到另一端；

用旁辊预弯板左端；

旁辊下调到合适位移动板坯到另一端；

旁辊下调到合适位置，旋转辊子，使钢板弯卷成形。

置，旋转辊子，使钢板弯卷成形。

不仅可卷圆筒节，由于旁辊两端可分别调节，故也可弯特点：

不仅可卷圆筒节，由于旁辊两端可分别调节，故也可弯卷锥形筒体。

卷锥形筒体。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺两下辊同时水平移动的三辊卷板机两下辊同时水平移动的三辊卷板机上辊作水平移动的三辊卷板机上辊作水平移动的三辊卷板机SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺对称式四辊卷板机对称式四辊卷板机工作原理工作原理放料、找正、压紧；

升起左侧辊对右端预弯；

左侧辊调节到合理放料、找正、压紧；

左侧辊调节到合理位置，回转辊子使筒体预成形；

到另一端时，上升右侧辊，对左端位置，回转辊子使筒体预成形；

到另一端时，上升右侧辊，对左端预弯；

将右侧端调节到合理位置，连续弯卷，直到卷成需要的筒节预弯；

将右侧端调节到合理位置，连续弯卷，直到卷成需要的筒节为止。

为止。

特点特点一次安装可以卷成一个圆筒，不留直连，故加工性能较先进。

但一次安装可以卷成一个圆筒，不留直连，故加工性能较先进。

但其结构复杂，辊轴多用贵重合金钢制造，加工要求严格，造价高。

其结构复杂，辊轴多用贵重合金钢制造，加工要求严格，造价高。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺立式卷板机立式卷板机工作原理工作原理弯卷时，钢板放入辊弯卷时，钢板放入辊1和柱和柱2之间，压紧之间，压紧轮轮3靠液压力始终将钢板紧压在辊靠液压力始终将钢板紧压在辊1上，上，两侧支柱两侧支柱2朝辊朝辊1方向推进将钢板局部压方向推进将钢板局部压弯。

然后支柱弯。

然后支柱2退回原位，驱动辊退回原位，驱动辊1使钢使钢板移动一定距离，两侧支柱板移动一定距离，两侧支柱2再向前将再向前将钢板压弯。

钢板压弯。

特点特点1主动轮，主动轮，2侧支柱，侧支柱，3压紧轮压紧轮间歇地、分级地将钢板压弯成筒节，压弯力强，钢板一次通过弯曲成间歇地、分级地将钢板压弯成筒节，压弯力强，钢板一次通过弯曲成形；

形；

热卷厚板时，氧化皮不会落在辊筒与钢板之间，可以避免表面产生压热卷厚板时，氧化皮不会落在辊筒与钢板之间，可以避免表面产生压坑等缺陷；

坑等缺陷；

卷大直径薄壁筒节时，不会因钢板的刚度不足而下塌；

弯卷时，钢板与地面摩擦，薄壁大直径筒节有拉成上下圆弧不一致的弯卷时，钢板与地面摩擦，薄壁大直径筒节有拉成上下圆弧不一致的可能。

可能。

SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺3.卷板机的主要工作参数卷板机的主要工作参数v卷板机的工作能力和卷制范围由卷板机的技术性能和主要工作参数卷板机的工作能力和卷制范围由卷板机的技术性能和主要工作参数来决定。

同种卷板机的主要参数见下表：

来决定。

v卷板机可卷制的最小圆筒直径的计算：

卷板机可卷制的最小圆筒直径的计算：

Dmin=d1+（0.150.20）d1d1卷板机的上辊直径SIT7.1.3卷板机及弯卷工艺卷板机及弯卷工艺4.卷板机的扩大卷板机的扩大使用使用v卷板机的主要工作参数是根据某一材料（通常为低碳钢）在常温下，卷板机的主要工作参数是根据某一材料（通常为低碳钢）在常温下，按一定的板厚、板宽等卷制条件来设计的。

当使用条件与设计条件按一定的板厚、板宽等卷制条件来设计的。

当使用条件与设计条件不同时，如冷卷、热卷、板宽改变、弯卷曲率改变等，可以进行适不同时，如冷卷、热卷、板宽改变、弯卷曲率改变等，可以进行适当计算以扩大使用。

当计算以扩大使用。

5.筒节弯卷的回弹估算筒节弯卷的回弹估算v弯卷钢板在辊子压力下既有塑性弯曲，又有弹性弯曲，故钢板卸载弯卷钢板在辊子压力下既有塑性弯曲，又有弹性弯曲，故钢板卸载后，会有一定的弹性恢复，即回弹。

后，会有一定的弹性恢复，即回弹。

热弯卷：

回弹量小，不予考虑。

冷弯卷：

回弹量大，过卷以尽量控制回弹量；

最终成形前进行一次退火处理。

6.筒节弯卷的工艺减薄量筒节弯卷的工艺减薄量SIT补充：

筒节卷圆常见的外形缺陷补充：

筒节卷圆常见