BC-5183冰箱门壳滚压成型及专机设计（全套含CAD图纸）
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毕业设计 文献综述 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导教师 毕业设计 (文献综述 ) 第 2 页 滚压成型工艺特点及发展状况 摘要 ： 本文 主要论述关押成型的背景，国内外发展状况以及其原理和特点优点之类分析，为技术应用做准备工作。冷弯成型工艺被普遍视为一种“ 掌握的艺术 ”，还未上升为学科，主要原因是冷弯成型本身具有的特点和规律尚未被完全掌握和认识，故而对这方面的 研究是相当必要的 。 关键词 ： 滚压，发展状况 ， 特点，原理，设计要点 前言 滚压成型是一种把待加工金属薄板通过逐步加工成固定形状的结构的弯曲过程1。 由于 可以在 较高的速度 下把 剖面可被制作出来 从而使 这个过程 在 钣金行业 显得 非常有 用。 滚压成型大约从二十世纪六十年代在欧洲开始的。由于滚压成型工型有生产效率高、节约材料、增加产品强度等优点，不仅螺纹紧固件行业应用，汽车、自行车等工业部门也采用滚压成型工艺 加工 形状复杂的零件 。 随着技术的进步和生产的发展，滚压成型工艺越来越受到人们的关注。 作为 塑性成型的主要形式 滚压成型，在杯、碟、盘和碗等回转体成型中，仍是中小型企业采用的主要成型方式，有着其它成型方法无法取代的特点。在很多型材加工中，滚压成型的一些优点是其他成型技术无法比拟的 2。 国外在 1983年对滚压成形有一定发展 , 冷弯成型 (通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的工艺技术。冷弯成型是一种节材、节能、高效、先进适用的板金属成型工艺 3。20世纪八九十年代以来，冷弯成型的工艺技术在我国得到广泛应 用。在国内外，由于技术资料缺乏，工程技术人员经常需要进行探索和利用试错法解决工程问题，冷弯成型工艺仍被普遍认为是一种 “未掌握的艺 术” (还未上升为科学。主要原因是冷弯成型本身具有的特点和规律尚未被人们完全掌握和认识 4。 毕业设计 (文献综述 ) 第 3 页 近些年来，冷弯型钢产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域得到了广泛的应用。其产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造的专用型材，类型极其广泛。冷弯型钢单位重量的断面性能优于热轧型钢产品，并且具有很高的表面光洁度和尺 寸精度，因此冷弯型钢代替热轧型钢可以取得既节约钢材又节省能源的双重效果，所以人们对冷弯型钢的发展给予了高度重视。正是用户对冷弯型钢产品的品种、规格、质量等方面的不断渴求，促使冷弯成型工艺技术的迅猛发展 5。 (1)滚压成型的特点 滚压成型是冷弯成型另一种叫法， 目前我国对 一工艺有多种叫法 ， 滚压成型工艺主要是靠材料的塑性移动滚压 加工 成各种形状复杂的轴杆、阀门芯和特殊紧固件等产品。滚压变形是线接触，连续逐步地进行，所需变形力较小，一个行程可生产一个或几个工件。滚压成型工艺和切削、磨削工艺相比，它不仅生产效率高、节约材料，而且产品强度高、质量稳定 6。这种工艺特别适于加工的特长短难于切削的工件，尤其对年产上百万件大批量的产品，采用滚压成型工艺最为有利，经济效益也最为可观。 滚压工艺是一种冷锻工艺，可进行滚压成型的材料很多，其中低碳钢是滚压成型普通采用的材料，有色金属更适合于滚压成型。滚压成型是一种先进的 加工 工艺，它的显著工艺特点受到国内外汽车行业的重视。美国、日本、英国、德国、法国和俄罗斯等国均大力发展这种工艺，美国用滚压成型工艺 加工 汽车转轴，每分钟达 200 件，比原切削加工提高 40 多部。英国、日本汽车工业也采用滚压工艺生产汽车连杆 零件 7。 板料滚压成型通用于等断面制件的大批量生产。由于使用多对辊轮的连续成型，可以滚制出许多壁薄、质轻、刚度大而且断面形状复杂的制件型材。加上顺序滚压过程中可以与冲洗、起状、卷筒、焊接等多种工艺装置连动，形成流水作业，故生产效率极高，成本低廉，是现代加工制品中广泛应用和大力推广的特种工艺加工方法 8。如自行车钢圈的生产，自来水管的生产，塑料龙骨的生产，波汶板的生产以及国外广为应用的不锈钢窗框的生产。 毕业设计 (文献综述 ) 第 4 页 (2)滚压加工原理及设计要点 滚压加工是一种无切屑加工 ,在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微 观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的，是磨削无法做到的 。 无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象 9。 滚压加工 是一种压力光整加工，是利用金属在常温状态的冷塑性特点，利用滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，填入到原始残留的低凹波谷中，而达到工件表面粗糙值降低。由于被滚压的表层金属塑性变形，使表层组织冷硬化和晶粒变细，形成致密的纤维状，并形成残余应力层，硬度和强度提高 ，从而改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性。滚压是一种无切削的塑性加工方法。 压成型原理 如图所示，是由多对成型辊轮顺次对板料变形并向前送进的滚压成型。成型在工艺上与弯曲工序极为相似，其设计要点主要有： (1)断面的展开长度和弯曲展开一样，要考虑中性层的移动。 (2)在弯曲半径很小时，要考虑到拉伸给截面宽度的增加。 (3)以轮廓外形所制定的轴线在各工步中保持一致。 (4)每对辊轮对型 材壁的弯曲角度有所限制，否则将产生滚压不畅 (卡壳 )、制品不光滑，起皱现象。弯曲数据如下： 板材厚 1.5 曲角： 30 40 塑性好的材料取上限，塑性差的材料取下限。连续弯曲要考虑金属的加工硬化 10 (5)起始变形时，竖壁弯曲和底部弯曲不能同时进行。 (6)最后一对成型辊轮形状应考虑弹性回跳数据。 在滚压成型中，目前理论尚不完整，毕业设计 (文献综述 ) 第 5 页 以实践经验和类比推断为主，在金属板材变形机理上展开。 件花型展开图 开始设计时，首先考虑断面形状。以制件的弯曲过程逐渐展开，直至回复到平直板料 的连续图形，就称之为花型展开图，如图所示。 将展开过程的形状，叠放在同一张纸上的花型展开图进行分析研究、无论对形状简单还是复杂的断面都是十分有效的，进而可以从整体上考虑从一个辊轮孔型移至下一个辊轮孔型的时候，高度、宽度方向和弯曲加工有无不合理的地方 11。 制件形状要避免出现太深的沟槽和急剧过渡的尖角。 型顺序 成型顺序大致有三种方法： 板料中心起顺次向两边成型的方法、这是最为广泛应用的方法。 由于中间起成形使材料流向两边，不用担心发生不合理的拉伸干涉。图 3 即属于这种成形顺序。 板料的两边开始成型，再顺次成型到中间的方法。 这种方法常用于管形件的成型之中，在先使边缘成型更为方便时以及用边缘成型提高边缘纵弯强度等场合下，均采用这种方法 12。见图 4：焊接管的成型。 料中间和两边同时对各个部份件成型的方法。 这常用于宽料的成型之中，最初对整体件缓和的过渡弯曲，然后再对急剧过渡角度作精加工。 素 毕业设计 (文献综述 ) 第 6 页 型步骤 (1)材料 13当于 30# 钢，其塑性和成型性能良好，可以选用较高的滚压成型速度： (20 30)m/ (2)弯曲处弯曲半径约为板厚的 2倍左右。取 2 (3)成型顺序 (4)从板料中心起顺次向两边成型。 (5)先滚弯曲点后滚弯曲角 13。 压成形的工步设想 抓住成型的顺序和成型的作眼点对成形的过程就有谱了，从平直的板料开始一步一步滚压成产品，中间弯曲角度不要过猛 14。 图 6是 分成八个工步。就是说由八对辊轮组成，第一对为平整辊轮，其余七对为成形辊轮。第一对成形轮(第二工步 )弯曲角度越小，板料的咬入状态越好，并防止了边缘的延伸。工步多少没 有严格框定 15。均以形顺畅，变形到位为主。 5. 结束语 目前型材的广泛应用，产品越来越精致，形状越来越复杂，乍看起来，难以制作，但只要学会解剖形体，分析工艺，掌握基本的变形机理，就会对变形性质有准确的判断，解决问题的工艺方法也随之明朗起来。 毕业设计 (文献综述 ) 第 7 页 参考文献 1 王孝培 . 冲压设计资料 M. 北京 :机械工业出版社 , 1985. 2 陈为国：滚压成形工艺设计与应用，锻压技术， 2000年，第 6期。 57页 3 成大先机械设计手册 (第 3版 ) M北京：北京化学工业出版社， 2001 4 金涤尘 , 宋放之 . 现代模具制造技术 M. 北京 :机械工业出版社 , 2001. 5 模具制造手册编写组 . 模具制造手册 M. 北京 :机械工业出版社 , 1997. 6 成大先机械设计图册 M，北京：北京化学工业出版社， 1997 7日本塑性加工学会压力加工手册 M北京：机械工人出版社， 1985 8万战胜，顾圣岩，庞锐冲压模具设计 M北京：中国铁道出版社， 1983 9韦忠洪滚压成形工件展开料的计算 J模具工业， 1994(8)： 41 43页
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