冷弯

(科技术语)

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一种金属加工方法。在室 温下将金属材料板、带材用机械弯曲成一定形状和 尺寸的型材。其产品称为冷弯型材。冷弯的优点是: 可以生产轧制不能生产的各种特薄、特宽和形状复杂的型材;节省金属材料;;制品机械性能好。 常用的加工方法有辊弯、压弯、拔弯和折弯。 [1] 
中文名
冷弯
外文名
roll forming 
产    品
冷弯型材
学    科
金属塑性加工
加工方法
辊弯、压弯、拔弯和折弯
出现时间
1855年

冷弯介绍

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常温下将金属板带材经弯曲变形制成型材 (或零件)和焊管管筒 (见辊式成形)的金属塑性加工方法。广义的冷弯变形包括折弯、辊模弯曲、三辊弯板、连续辊轧弯曲等。由于连续辊弯成形所生产的型材和焊管管筒产量大,产品定型,因此狭义的冷弯变形就是指这一种特定的弯曲变形。其产品称为冷弯型材,半成品即焊接管管筒。
冷弯型材的第一次公开报导是1855年美国纽约修建办公大楼时用了铆接工字梁。连续辊弯成型机组1910年始建于美国,此后冷弯型材生产则大力发展起来。与热轧型材比,冷弯型材尺寸精确、外表光洁、具有热轧无法生产的异形断面形状、相同重量下抗弯和抗扭性能好,因而使用冷弯型材能节约金属30%以上。此外生产方式简单,设备投资不大。故冷弯型材生产不断得到发展。一般先进产钢国家冷弯型材占轧材总量的2%~4% (最高达5%)。

冷弯冷弯型材用原料

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常用的是低碳钢、铝、铜等板带材,此外还有不锈钢、钛金属、复合金属的板带。碳钢板带厚度为0.15~3.2mm,热轧板带厚度为1.2~25.4mm。铝板带厚度为0.13~25.4mm。据报道,不少国家已能生产厚达32mm的冷弯型钢。原料宽度根据成品的断面展开长度确定,由纵剪机剪成板带材进入成型机组,由一对相对转动的成形辊依次弯曲成所要求的成品形状,如图1所示;板料的成形过程如图2所示。

冷弯生产方式

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分为从单张板材弯成单件型材的单张生产方式、以整卷带材为原料生产型材的成卷生产方式和以卷材为原料并将其头尾对焊在一起的连续生产方式等3种。连续生产方式由于产品尺寸精度好、生产率高而得到更多的发展。连续冷弯型钢的典型设备组成及布置如图3所示。无论哪种生产方式,其整个工艺过程均分为原料准备、成形和精整3个阶段。
一般开式冷弯型材工艺流程为:
带钢卷→纵剪→上料→开卷→矫直→切头→对焊→储料器储料→成形→矫直→切断→检查收集→打捆→称重→入库。
闭式冷弯型材工艺流程为:带钢卷→纵剪→上料→开卷→矫直→切头→对焊→储料器储料→成形→高频焊接→除毛刺→冷却→矫直→切断→检查收集→打捆→称重→入库。
如在生产线上增加冲孔、压痕、扭弯等附加工序,就可生产出各种异形冷弯型材。

冷弯研究与发展

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冷弯产品属经济型材,发展很快,围绕冷弯所进行的研究工作主要有以下几个方面:
(1)加强冷弯成形理论(纵横向应力、应变,残余应力,宽板边部行为等)的研究;(2)新型冷弯机组的研制,使其向高速、连续、联合化方向发展,以进一步提高产量;(3)冷弯用金属材料及其成形性研究,以拓宽冷弯产品范围,同时使产品具有更好的综合性能(力学性能、防腐性能、零部件化、功能化); (4)计算机辅助设计和制造成形辊的研究。 [2] 
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参考资料
  • 1.    中国冶金百科全书总编辑委员会《金属塑性加工》卷编辑委员会,冶金工业出版社《中国冶金百科全书》编辑部 编.中国冶金百科全书·金属塑性加工.北京:冶金工业出版社.1999.第487-488页.
  • 2.    邓安华 编.金属材料简明辞典.北京:冶金工业出版社.1992.第206页.
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    科学百科工程技术分类 科技术语 科学