一家专注流体压力成形技术
【作 者】韩飞;李冲
【引 言】
辊弯成形(冷弯成形)是一种高效、节能、节材的板材金属成形绿色工艺，它通过顺序配置的多道次成形轧辊，将卷材、带材等金属板材逐渐地进行横向弯曲，制成特定断面的型材[1]。
成形力的准确计算是轧机设计与工艺优化的重要条件，也是决定轧机几何尺寸与能耗的关键因素。为避免设备使用过程中出现破坏或需要维修等问题，设备的设计能耗必须是实际能耗的数倍，因此，精准的计算可以避免误差过大导致的轧机设计缺陷。
影响辊弯成形力的因素很多，一些研究人员采用简化的理论模型对成形力进行分析研究。韩飞等[2]基于板材为幂次强化材料模型的假定，根据内外力做功相等原理，开发了辊弯成形力的理论分析模型，其成形力的计算结果与现有文献中的实验数据的误差较小。杨世军川根据内外力做功相等原理，推导出成形力和扭矩的计算模型，并分析了板厚、变形区弯角半径和立边民度对成形力和扭矩的影响。
由于辊弯成形过程的复杂性，简化的理论模型通常无法还原金属板材在辊弯成形过程中的真实力学特性，因此实验对辊弯成形力的分析研究相当重要，并且在线检测技术的进步也使辊弯成形实验中采集的各种参数更加准确。
TRAUB等[13]根据施加在辊轴上的扭矩，提出了优化辊弯成形过程中轧辊速度的新决策规则，可大幅度减小辊弯成形过程的能量需求，提高成形效率。JURKOVIC等[14]通过实验研究了宽幅板材的成形力和扭矩在辊弯成形过程中随材料强度、板材厚度、板材宽度变化的规律，推导得出的数学模型能优化辊弯成形生产系统，提高了生产效率。
为研究辊弯成形力的变化规律，本文采用实验与理论分析相结合的方法分析立边民度和板厚对成形力的影响;采用实验、理论分析、有限元分析相结合的方法，对加工硬化效应对成形力的影响进行分析。
【结 论】
（1）板材的成形力随板宽的增加有不显著的增大趋势。成形力的决定因素是板材弯角区的变形量，立边民度对成形力的影响相对较小。实验涉及范围内，成形力随板宽增加而增大的趋势缓慢，板宽差值小于40 mm时，成形力的变化率在15%以内。
（2）起始角度与弯角增量相同时，同种材料、不同板厚的成形力比值基本相同，且成形力与板厚的平方近似成正比。
（3）初次成形后，板材弯角区的硬度显著提高，加工硬化效应明显，随着成形道次数的增加，弯角区硬度逐渐下降;成形力与材料弯角区的硬度呈现相同的变化规律，受加工硬化效应和软化效应的影响显著。变形区域出现先硬化后软化的现象是定半径辊弯成形这种反复加卸载工艺的典型特点。
以下是正文：
