高精度四辊卷板机的结构设计与性能分析(4)

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板机具有结构复杂，空间面积增大，重量变大等缺点。

1.5 卷板机发展状况和研究现状

1.5.1 国内卷板机的发展现状

三辊卷板机相继向市场推出。这两类新型卷板机，既具备直接对板料进行预弯曲功能，能一次装配完成圆筒成形，又具备矫圆功能，是多功能性卷板机，工作效率比原机高出两到三倍。

由于滚弯成形技术的逐步成熟，由计算机控制的高精度三、四辊卷板机在 20 世纪 80 年代末进入中国市场[6]。它吸取了计算机高精度化控制的优点，集合了最优秀的卷板技术。计算机控制型卷板机可以通过编程来实现自动调节工作辊的位置以及工作辊的倾斜程度等功能。由计算机控制的卷板机的同步精度可以缩小到 0.2mm 范围内。后来，我国又开发出了弧线下调式三辊和四辊卷板机，此类卷板机性能更加优越，一次装配就可完成板料端部预弯和卷制，而且弧线摆动时，轴承与基座导轨之间的摩擦力更小，卷板时机器受力均匀。在卷制小直径圆筒方向上，弧线式四辊卷板机的可卷制范围更宽阔[7]。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1.5.2 国外卷板机的发展现状

1.5.3 我国卷板机发展趋势

2 板材弯曲理论和卷板工艺过程分析

2.1 板材弯曲基础理论概述

卷板是利用三点成圆原理，由卷板机提供压力把板材滚弯成筒体，形成所需要的形状及尺寸的过程，因此，卷板属于金属塑性成形过程[10]。通常把塑性加工分为五大类：铸造、锻造、轧制、冲压、拉拔。其中冲压又可以分为拉伸、弯曲、剪切三类工序，而卷板属于冲压工艺中的弯曲工序[11]。

2.1.1 弯曲变形特点

弯曲是靠模具或其他工具，将平直板材或管材等型材的坯料或不合格品弯成具有一定形状、曲率的加工方法。弯曲成形普遍在液压机、摩擦压力机、机械压力机上进行，同时也有在卷板机等专用设备上完成的。卷板机工作时，使工具作旋转运动，同时给坯料施加压力使其弯曲成形，称为滚压或滚弯。弯曲过程中，给毛坯施加外弯曲力矩，毛坯的曲率半径会发生变化。不断增加施加的弯曲力，毛坯的曲率半径会不断产生相应的变化。弯曲过程中毛坯在变形区的切向应力分布情况如图 2.1 所示，可以明显看出，毛坯的变形区主要集中在曲率发生变化的部分，在弯曲过程中，毛坯内区受到压缩产生变形，而外区受拉变形，受拉区和受压区以毛坯的中性层为界。