一家专注流体压力成形技术
【作 者】顾泽中;孟珂;任锟;周家银;陈英豪
【前 言】
支架类槽钢被广泛应用于消防、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯、太阳能等国家重点领域和工程，具有安装简便、高效以及施工劳动强度低等诸多优点，是国家制造业发展的重点。冷弯成形，作为一种先进、节能、高效的板带金属成形工艺，被广泛应用于各种类型槽钢的生产制造中。成形道次数和弯曲角增量是槽钢冷弯成形工艺中最重要的参数。成形道次数过小，会导致弯曲角增加，继而引发成形应变增加，导致产品产生波浪、褶皱、圆角变尖等缺陷; 成形道次数过多，虽会使单次成形弯曲角变小，制造容易，但会导致工位冗余、设备制造成本增加，造成资源浪费。因此，有必要针对成形道次数和弯曲角增量的优化方法进行研究。
国内外学者针对冷弯成形道次数和弯曲角增量的优化进行了大量研究。Safdarian R 等［1］针对冷弯成形中易产生纵向弯曲的问题，采用数值模拟和拉伸试验相结合的方法，发现了弯曲角增量和板材厚度等参数与断面边缘纵向应变的变化规律。Mohammdi N H 等［2］针对型材冷弯成形过程中的边缘起皱等问题，采用有限元分析方法，分析了边缘起皱成形机理，通过试验验证发现了内、外凸缘宽度与冷弯成形过程中的边缘起皱缺陷呈正相关的规律。
本文针对支架类槽钢冷弯成形过程中成形道次数和弯曲角增量的参数设计及优化进行研究。首先，考虑坯料厚度、弯曲角度和弯曲半径等参数，计算实际用料宽度，确定成形顺序; 其次，根据成形道次数计算公式，确定总道次数; 利用弯曲角分配公式，计算每道次间的弯曲角增量; 建立抗震支架有限元模型，并进行仿真分析［9］，结合应变曲线图优化弯曲角增量，获得最优的弯曲角增量组合; 最后，结合生产设备验证优化结果的有效性。
【结 论】
(1)本文针对支架类槽钢冷弯成形过程中由于应变过大导致的弯角减薄、圆角变尖问题，考虑坯料厚度、弯曲角度和弯曲半径等参数，基于 Hauschild 模型对冷弯过程进行有限元仿真分析，提出成形道次数和弯曲角增量的优化方法。
(2)利用优化后的成形道次数和弯曲角增量进行产品生产，经测量，产品的实际尺寸在标准误差范围内，且弯角减薄、圆角变尖的缺陷得到了有效改善。
以下是正文：
