拉彎成形生產(chǎn)的關(guān)鍵

拉彎就是把金屬板材、管材和型材彎曲成一定曲率、形狀和尺寸的工件的沖壓成形工藝。拉彎成形廣泛應(yīng)用于制造高壓容器、鍋爐汽包、鍋爐爐管、船體的鋼板及骨肋、各種器皿、儀器儀表構(gòu)件以及箱柜鑲條等。

材料拉彎時，其變形區(qū)內(nèi)各部分的應(yīng)力狀態(tài)有所不同。橫斷面中間不變形的部分稱為中性層。中性層以外的金屬受拉應(yīng)力作用，產(chǎn)生伸長變形。中性層以內(nèi)的金屬受壓應(yīng)力作用，產(chǎn)生壓縮變形。由于中性層兩側(cè)金屬的應(yīng)力和應(yīng)變方向相反，當(dāng)載荷卸去后，中性層兩側(cè)金屬的彈性變形回復(fù)方向相反，引起不同程度的彈復(fù)。雖然拉彎變形僅限于材料的局部區(qū)域，但彈復(fù)作用卻會影響彎曲件的精度。彈復(fù)的影響因素很多，而這些因素難以控制，由彈復(fù)引起的拉彎件精度問題，一直是拉彎成形生產(chǎn)的關(guān)鍵。

按工藝特點，拉彎可分為頂彎、壓彎、滾彎和拉彎。

壓彎是最常用的彎曲方法。所用設(shè)備大多為通用的機(jī)械壓力機(jī)或液壓機(jī)，也有用專用折彎壓力機(jī)的。常用的滾彎設(shè)備是卷板機(jī)。三輥卷板機(jī)按三點決定一圓的道理，對板坯進(jìn)行連續(xù)彎曲。三輥卷板機(jī)具有兩個傳動輥（固定）和一個壓下輥（可調(diào)）。調(diào)節(jié)壓下輥的上下位置即可改變它與傳動輥之間的相對距離。拉彎時，板材置于傳動輥和壓下輥之間，傳動輥正反方向交換轉(zhuǎn)動，使板材往復(fù)運動。調(diào)節(jié)壓下輥使之逐步壓下，即可將板材彎曲成所需曲率的圓柱面、圓錐面和曲率較小的雙曲面。壓下輥一端可升起，便于卸出工件。另外還有四輥和多輥卷板機(jī)，四輥卷板機(jī)用于卷制厚板圓筒，四輥以上的多輥卷板機(jī)，用多對輥子將板材逐漸彎曲成復(fù)雜的型面。

對于精度要求較高，長度和曲率半徑要求較大、橫向尺寸要求較小的彎曲件，可在專用的拉彎機(jī)上進(jìn)行拉彎。拉彎時，板材全部厚度上都受拉應(yīng)力的作用，因而只產(chǎn)生伸長變形，卸載后彈復(fù)引起的變形小，容易保證精度。

工藝參數(shù)

選擇合適的加工參數(shù)是拉彎成形工藝的關(guān)鍵。除模具等變化相對較小的因素外，影響拉彎成形質(zhì)量的工藝參數(shù)包括拉彎過程中的拉伸力、變形量等等。生產(chǎn)中限制拉彎加工的因素主要有以下兩點：一是拉彎斷裂，一是截面尺寸變形量過大。確定拉彎工藝參數(shù)首先要考慮的就是這兩個方面。此外，盡量減小彈性恢復(fù)量也是選擇拉彎工藝參數(shù)的重要依據(jù)之一。在收邊拉彎加工中，加工參數(shù)選擇不當(dāng)會在腹板上產(chǎn)生失穩(wěn)起皺的現(xiàn)象，這也是需要考慮的重要因素。擠壓型材被認(rèn)為是一種特殊的鈑金材料，材料本身有一個方向尺寸遠(yuǎn)小于另外兩個方向的尺寸，因而在成形過程中通常可被看作是在平面應(yīng)力狀態(tài)下完成的。但型材拉彎與板材成形最大的不同在于，板材通?？梢哉J(rèn)為是各向同性的，而擠壓型材的各向異性特征則更為明顯。

拉彎構(gòu)件

編輯

承受軸心拉力和彎矩共同作用下的構(gòu)件成為拉彎構(gòu)件，它包括偏心受拉構(gòu)件和有橫向荷載作用的拉桿構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)中拉彎構(gòu)件應(yīng)用較少

對于拉彎構(gòu)件，如果彎矩不大而主要承受軸心拉力作用時，它的截面形式和一般軸心拉桿一樣。彎在拉力和彎矩的共同作用下，截面出現(xiàn)塑性鉸即視為承受能力的極限。但對格構(gòu)式構(gòu)件或冷彎薄壁型鋼構(gòu)件，截面邊緣出現(xiàn)塑性即已基本上達(dá)到強(qiáng)度的極限。一般情況下，拉彎構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的可能性不大

拉彎工藝圖和可以生產(chǎn)的零部件簡介

由《金屬板材成形》雜志主辦的“MFC第二屆汽車?yán)鋸潱L壓與拉彎）成形技術(shù)論壇”將于2020年5月28日（周四）～29日（周五）在江蘇無錫舉辦。

2019年在蘇州舉辦的首屆會議大約有100多家企業(yè)的200多名代表參會，上下游企業(yè)難得聚在一起，聆聽了十幾場報告，交流也非常充分，對變截面成形、模具切換、3D輥彎、多種材料成形、與別的工藝優(yōu)劣比較等熱門問題進(jìn)行了熱烈討論。本次論壇將繼續(xù)組織12場技術(shù)講座，邀請200名上下游專業(yè)人士參會，組織現(xiàn)場討論，并參觀一家冷彎成形企業(yè)，同時邀請采購商參與。

滾壓是一種節(jié)材、節(jié)能、高效的成形工藝，利用一組輥壓模具漸進(jìn)變形，生產(chǎn)高強(qiáng)鋼滾壓件、車門框條、車門加強(qiáng)筋、保險杠、門梁、框軌、車頂弓型架、車身、車窗升降器、座椅的B柱及底盤等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。拉彎成形則是利用固定半徑的拉彎模具，用來生產(chǎn)鋁制保險杠、車身結(jié)構(gòu)件、行李架、鋁車身大巴車身結(jié)構(gòu)件等，和滾壓成形互補(bǔ)，各有所長。

冷彎成形具有材料利用率高、交貨期短（調(diào)試模具費時間，調(diào)好速度驚人）、性價比高、容易高效復(fù)合加工（預(yù)沖、切割、焊接、攻牙、鉚接集成到到一條線，減少二次加工的庫存和切換時間）、模具成本低，并且能靈活變更成形弧度、變形橫截面截型和零件的長度，可加工低碳鋼、鋁材、高達(dá)1700兆帕的高強(qiáng)鋼等多種材料。

冷彎成形與可以部分替代的內(nèi)高壓、熱成形、冷擠壓等工藝比較，初始投資低，使用周期成本低。缺點是：看似成形結(jié)構(gòu)和模具簡單，但是技術(shù)要求高，對材料、模具加工、工藝需要有深刻理解，中國業(yè)內(nèi)的人才和積累的經(jīng)驗較少。以汽車可以冷彎的零部件為例，國外發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用比例達(dá)到了50%以上，而中國剛過5%，潛在的市場空間巨大。

完整滾（輥）壓的原理及工藝圖-2-Shape

美國順普公司

冷彎工藝除了汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，在航天航空、家電、軌道交通、電扶梯、電力、照明、建材、物流倉儲等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用，在發(fā)達(dá)工業(yè)國家的應(yīng)用尤為普及，加工精度、材料強(qiáng)度、生產(chǎn)效率和加工成本優(yōu)勢明顯，替代了大量的折彎和傳統(tǒng)沖壓工藝。

本次論壇議題將以汽車行業(yè)的滾壓與拉彎成形技術(shù)為主，兼顧其他行業(yè)的類似工藝，擬邀請：上汽、諾貝麗斯、銀木、東風(fēng)、一汽、吉利、廣汽、凌云、敏實、忠旺、英利、本特勒、片山工業(yè)、阿斯鐵亞、蒙塔薩、日本發(fā)條、李爾、東洋座椅、難波沖壓、富士沖壓、延鋒安道拓、弗吉亞、海納川、三五部件、海斯坦普、多利汽車配件、愛信順普、奇昊等汽車、等汽車主機(jī)廠及其一二級零部件供應(yīng)商、專業(yè)沖壓廠、模具、設(shè)備、潤滑等企業(yè)進(jìn)行交流，同時邀請國內(nèi)外研究所、大學(xué)院校專家、行業(yè)專家進(jìn)行前瞻性分析。

截止2019年，MFC組織了100余場沖壓鈑金專業(yè)會議，吸引了近2萬專業(yè)人士參與，參觀了大量業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)。各論壇的線上線下交流互訪活躍，促成了大量合作，促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)提升。

《金屬板材成形》雜志-2020-03-16