隨著彩鋼壓瓦機成型理論研究的深入，冷彎型鋼的成型工藝也隨之有所改進。產(chǎn)生了四輥式成型、柔性冷彎成型、CTA成型、“輥沖”的孔加工法等新的冷彎成型工藝。
俄羅斯切列波維茨克鋼鐵廠發(fā)明了生產(chǎn)沖孔冷彎型鋼的技術(shù)。沖孔冷彎型鋼的生產(chǎn)工藝是：將帶鋼開卷送入張力輥和矯直機矯直，剪切機剪去頭部，經(jīng)過活套儲套器，在自動沖壓機上按規(guī)定的孔間距離進行沖孔，再用彩鋼壓瓦機進行冷彎成型。采用這種生產(chǎn)工藝，可使不論是開口型鋼還是閉口型鋼都具有所需的裝配孔，不會降低彩鋼壓瓦機的生產(chǎn)速度，同時可減少廢品和降低生產(chǎn)成本。
另外還產(chǎn)生了變截面冷彎型鋼夔截面型鋼即型鋼在軸向上的寬度是變化的，作為汽車零件和屋頂材料一等，變截面型鋼有著廣泛的應(yīng)用)的生產(chǎn)技術(shù)。日本拓殖大學(xué)的小奈宏教授論述了用計算機控制的冷彎成型機械的變截面型鋼成型技術(shù)及設(shè)備組成。瑞典Ortic公司和德國Bemo公司共同開發(fā)了一種關(guān)于冷彎型鋼的彎曲截面和可變形狀截面的輥彎成型方式即Monroe方式。該方法利用高精度計算機控制的和無限可調(diào)的輥子(不像傳統(tǒng)的利用固定的輥子)的輥彎成型生產(chǎn)線。并且它可以實現(xiàn)以前只能通過昂貴的方式才能生產(chǎn)的各種曲線形截面、錐形截面以及可變的翼緣形狀。Monroe方法也應(yīng)用于其他工業(yè)的高效率生產(chǎn)，如汽車工業(yè)等。目前Bemo公司己經(jīng)將這種生產(chǎn)方法應(yīng)用于實際生產(chǎn)幾年了，并且己經(jīng)為幾項非常大的項目生產(chǎn)出了產(chǎn)品。德國Monroe生產(chǎn)方法己經(jīng)獲得了2004年的瑞典鋼鐵獎項。
一、國外彩鋼壓瓦機成型理論的發(fā)展
過去，冷彎型鋼的成型技術(shù)大多靠實際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗積累，并沒有過多的理論研究。隨著冷彎型鋼在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各國都意識到冷彎型鋼的發(fā)展?jié)摿Γ愿鲊即罅客度胭Y金和精力，研究和發(fā)展彩鋼壓瓦機及冷彎成型技術(shù)。
國外冷彎薄壁型鋼的計算理論研究起始于美國，1939年美國的鋼鐵研究院(AISI)出資在康奈爾大學(xué)(CornellUniversity)由喬治·溫特(GeorgeWinter)教授領(lǐng)頭對冷彎薄壁型鋼的設(shè)計理論進行了研究，并做了大量實驗。溫特教授通過大量實驗從Bryan's基于小變形理論的方程和大撓度理論即VonKarman微分方程得到了一個關(guān)于冷彎薄壁型鋼屈曲計算的經(jīng)驗方法。但當(dāng)時還是主要通過大量實驗數(shù)據(jù)的積累來得到經(jīng)驗公式，形成的理論在實際生產(chǎn)中的指導(dǎo)作用并不很大。
近年來，隨著彩鋼雙層壓瓦機成型理論研究的逐漸展開，冷彎成型理論的指導(dǎo)作用也受到了重視。日本東京大學(xué)木內(nèi)學(xué)提出了用形狀函數(shù)來描述冷彎過程中變形區(qū)曲面形狀的方法，并通過優(yōu)化變形功的方法來確定冷彎變形空間曲面。英國KingT.E..和PowellI.J.等人提出了根據(jù)塑性增量理論及殘余應(yīng)力理論，從數(shù)學(xué)上確定成型過程的應(yīng)力應(yīng)變的ORTIC(Oplinised Roll forming Technology Imperfections Calculated)設(shè)計方法，通過該方法可以計算型材的幾何形狀、帶寬、軋件變形圖、殘余應(yīng)力引起的理論缺陷、彎曲角、軋輥軸的負(fù)荷及變形所需的機組功率、軋輥的輥形等，對實際生產(chǎn)起到了很好的指導(dǎo)作用。另外，各國學(xué)者也針對一些簡單斷面彩鋼壓瓦機冷彎型鋼的變形進行了專門的研究，并提出了一些冷彎變形過程中的應(yīng)力應(yīng)變表達式，在生產(chǎn)中也有廣泛的應(yīng)用。
二、國外彩鋼壓瓦機CARD發(fā)展情況
隨著計算機在工業(yè)設(shè)計中的重要作用的突顯，20世紀(jì)70年代國外開始研究彩鋼雙層壓瓦機冷彎成型計算機輔助設(shè)計軟件(CARD)。目前許多公司和組織開發(fā)出了自己的冷彎CAD系統(tǒng)，如德國的dataM公司、UBECO公司，英國的MFTFORM公司，澳大利亞的John-Lysagth公司，加拿大的DELTA ENGINEERING公司，日本東京大學(xué)，美國的俄亥俄州立大學(xué)等。其中較為完善、技術(shù)領(lǐng)先的是德國的COPRA系統(tǒng)、英國的ORTIC系統(tǒng)和澳大利亞的交互式冷彎輥型的CAD系統(tǒng)。計算機的應(yīng)用使得輥型設(shè)計周期大大縮短，并且產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。
?、貱OPRA系統(tǒng)
COPRA系統(tǒng)源于1986年德國慕尼黑大學(xué)的一項冷彎研究工程，是德國dataM公司研究開發(fā)的冷彎成型設(shè)計系統(tǒng)。COPRA是面向所有雙層彩鋼壓瓦機軋輥設(shè)計者的軟件包，不論是開口的還是封閉型材，從簡單到復(fù)雜的形狀，COPRA都能根據(jù)設(shè)計者的意圖完成專業(yè)的軋輥設(shè)計。
由dataM公司開發(fā)的變形技術(shù)模塊(DTM)是在有限元法和大量實驗基礎(chǔ)上，根據(jù)幾何變形條件和材料一特性，在計算機上實現(xiàn)冷彎型鋼的變形模擬。
目前，dataM公司，在原來的基礎(chǔ)上與中國北方工業(yè)大學(xué)合作又進一步開發(fā)了該軟件，使得冷彎型鋼的CAD/CAM即計算機輔助設(shè)計與制造一體化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在應(yīng)用COPRA這一優(yōu)秀軟件的基礎(chǔ)上，計算機能夠模擬成形過程，即實現(xiàn)了冷彎型鋼生產(chǎn)的仿真，并且在更多的方面幫助設(shè)計者得到最優(yōu)的設(shè)計結(jié)果，能夠快速做出工藝方案，估算成本，完成鍛件下料一計劃。設(shè)計的輥型輪l郭數(shù)據(jù)可以自動轉(zhuǎn)化為計算數(shù)控加工指令代碼，并經(jīng)計算機傳送到數(shù)控機床，提高了機床的利用率。由于實現(xiàn)了計算機與數(shù)控機床之間的通訊，幾秒鐘之內(nèi)可實現(xiàn)上千條語句的傳送。一張3寸的小磁盤可存儲2000~3000片軋輥的加工數(shù)據(jù)。對于復(fù)雜型面軋輥的精加工，可提高機床利用率40%~50%。輥片數(shù)據(jù)的保存、重復(fù)生產(chǎn)及輥片的修復(fù)是十分方便的。而且這樣也避免了以往的人工輸送數(shù)控程序的繁瑣和錯誤。利用包絡(luò)法磨削及新型刀具材料一實現(xiàn)高精度的輥型輪廓加工。計算機輔助制造技術(shù)以及計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用，使軋輥設(shè)計質(zhì)量和制造質(zhì)量得到了保證，并且使設(shè)計者能很快得到最優(yōu)的設(shè)計工藝及設(shè)計參數(shù)，將可能出現(xiàn)的問題盡可能在模擬過程中解決。同時，提高了復(fù)雜輪廓輥形的制造精度。
?、贠RTIC系統(tǒng)
ORTIC系統(tǒng)是英國RollsecDesign有限公司開發(fā)研制的，其最大特點是在設(shè)計方法上強調(diào)經(jīng)驗與理論的結(jié)合。該系統(tǒng)不僅能對任意斷面形狀的產(chǎn)品進行工具設(shè)計，而且能對整條冷彎生產(chǎn)線上的設(shè)備，如機架、飛鋸、輸出輥道、液壓裝置等進行設(shè)計。ORTIC系統(tǒng)至今己發(fā)展了10余年，己為十幾個國家設(shè)計開發(fā)過冷彎新產(chǎn)品及彩鋼壓瓦機生產(chǎn)線。
?、郯拇罄麃喗换ナ嚼鋸澼佇虲AD系統(tǒng)
澳大利亞John-Lysagth公司開發(fā)出交互式冷彎輥型的CAD系統(tǒng)，采用由實驗測定的材料一特性、輥型、縱向拉伸力與回彈的相互關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，由彈塑性理論計算各彎曲角的彎曲能分布，根據(jù)帶材變形過渡區(qū)假設(shè)計算縱向應(yīng)變值、冷彎成型過程的回彈、彎曲能分布及縱向應(yīng)變值，由屏幕上設(shè)計“滾花圖”，進而初步設(shè)計輥型圖，直到繪出圖形。
目前對冷彎成型的數(shù)值模擬研究并不完整，主要集中于簡單斷面型材，但己顯示了其無比的優(yōu)越性和強大的生命力。使用數(shù)值模擬手段，可以準(zhǔn)確地計算分析成型過程、檢驗工具設(shè)計模型、設(shè)計結(jié)果，從而使工具設(shè)計成本和風(fēng)險性大大降低。因此，與有限元分析法相結(jié)合是冷彎CARD發(fā)展的趨勢。
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