拉彎成形生產的關鍵

拉彎就是把金屬板材、管材和型材彎曲成一定曲率、形狀和尺寸的工件的沖壓成形工藝。拉彎成形廣泛應用于制造高壓容器、鍋爐汽包、鍋爐爐管、船體的鋼板及骨肋、各種器皿、儀器儀表構件以及箱柜鑲條等。

材料拉彎時，其變形區內各部分的應力狀態有所不同。橫斷面中間不變形的部分稱為中性層。中性層以外的金屬受拉應力作用，產生伸長變形。中性層以內的金屬受壓應力作用，產生壓縮變形。由于中性層兩側金屬的應力和應變方向相反，當載荷卸去后，中性層兩側金屬的彈性變形回復方向相反，引起不同程度的彈復。雖然拉彎變形僅限于材料的局部區域，但彈復作用卻會影響彎曲件的精度。彈復的影響因素很多，而這些因素難以控制，由彈復引起的拉彎件精度問題，一直是拉彎成形生產的關鍵。

按工藝特點，拉彎可分為頂彎、壓彎、滾彎和拉彎。

壓彎是最常用的彎曲方法。所用設備大多為通用的機械壓力機或液壓機，也有用專用折彎壓力機的。常用的滾彎設備是卷板機。三輥卷板機按三點決定一圓的道理，對板坯進行連續彎曲。三輥卷板機具有兩個傳動輥（固定）和一個壓下輥（可調）。調節壓下輥的上下位置即可改變它與傳動輥之間的相對距離。拉彎時，板材置于傳動輥和壓下輥之間，傳動輥正反方向交換轉動，使板材往復運動。調節壓下輥使之逐步壓下，即可將板材彎曲成所需曲率的圓柱面、圓錐面和曲率較小的雙曲面。壓下輥一端可升起，便于卸出工件。另外還有四輥和多輥卷板機，四輥卷板機用于卷制厚板圓筒，四輥以上的多輥卷板機，用多對輥子將板材逐漸彎曲成復雜的型面。

對于精度要求較高，長度和曲率半徑要求較大、橫向尺寸要求較小的彎曲件，可在專用的拉彎機上進行拉彎。拉彎時，板材全部厚度上都受拉應力的作用，因而只產生伸長變形，卸載后彈復引起的變形小，容易保證精度。

工藝參數

選擇合適的加工參數是拉彎成形工藝的關鍵。除模具等變化相對較小的因素外，影響拉彎成形質量的工藝參數包括拉彎過程中的拉伸力、變形量等等。生產中限制拉彎加工的因素主要有以下兩點：一是拉彎斷裂，一是截面尺寸變形量過大。確定拉彎工藝參數首先要考慮的就是這兩個方面。此外，盡量減小彈性恢復量也是選擇拉彎工藝參數的重要依據之一。在收邊拉彎加工中，加工參數選擇不當會在腹板上產生失穩起皺的現象，這也是需要考慮的重要因素。擠壓型材被認為是一種特殊的鈑金材料，材料本身有一個方向尺寸遠小于另外兩個方向的尺寸，因而在成形過程中通常可被看作是在平面應力狀態下完成的。但型材拉彎與板材成形最大的不同在于，板材通常可以認為是各向同性的，而擠壓型材的各向異性特征則更為明顯。

拉彎構件

編輯

承受軸心拉力和彎矩共同作用下的構件成為拉彎構件，它包括偏心受拉構件和有橫向荷載作用的拉桿構件。鋼結構中拉彎構件應用較少

對于拉彎構件，如果彎矩不大而主要承受軸心拉力作用時，它的截面形式和一般軸心拉桿一樣。彎在拉力和彎矩的共同作用下，截面出現塑性鉸即視為承受能力的極限。但對格構式構件或冷彎薄壁型鋼構件，截面邊緣出現塑性即已基本上達到強度的極限。一般情況下，拉彎構件喪失整體穩定性和局部穩定性的可能性不大

拉彎工藝圖和可以生產的零部件簡介

由《金屬板材成形》雜志主辦的“MFC第二屆汽車冷彎（滾壓與拉彎）成形技術論壇”將于2020年5月28日（周四）～29日（周五）在江蘇無錫舉辦。

2019年在蘇州舉辦的首屆會議大約有100多家企業的200多名代表參會，上下游企業難得聚在一起，聆聽了十幾場報告，交流也非常充分，對變截面成形、模具切換、3D輥彎、多種材料成形、與別的工藝優劣比較等熱門問題進行了熱烈討論。本次論壇將繼續組織12場技術講座，邀請200名上下游專業人士參會，組織現場討論，并參觀一家冷彎成形企業，同時邀請采購商參與。

滾壓是一種節材、節能、高效的成形工藝，利用一組輥壓模具漸進變形，生產高強鋼滾壓件、車門框條、車門加強筋、保險杠、門梁、框軌、車頂弓型架、車身、車窗升降器、座椅的B柱及底盤等關鍵結構件。拉彎成形則是利用固定半徑的拉彎模具，用來生產鋁制保險杠、車身結構件、行李架、鋁車身大巴車身結構件等，和滾壓成形互補，各有所長。

冷彎成形具有材料利用率高、交貨期短（調試模具費時間，調好速度驚人）、性價比高、容易高效復合加工（預沖、切割、焊接、攻牙、鉚接集成到到一條線，減少二次加工的庫存和切換時間）、模具成本低，并且能靈活變更成形弧度、變形橫截面截型和零件的長度，可加工低碳鋼、鋁材、高達1700兆帕的高強鋼等多種材料。

冷彎成形與可以部分替代的內高壓、熱成形、冷擠壓等工藝比較，初始投資低，使用周期成本低。缺點是：看似成形結構和模具簡單，但是技術要求高，對材料、模具加工、工藝需要有深刻理解，中國業內的人才和積累的經驗較少。以汽車可以冷彎的零部件為例，國外發達國家的應用比例達到了50%以上，而中國剛過5%，潛在的市場空間巨大。

完整滾（輥）壓的原理及工藝圖-2-Shape

美國順普公司

冷彎工藝除了汽車行業蓬勃發展，在航天航空、家電、軌道交通、電扶梯、電力、照明、建材、物流倉儲等行業也有廣泛應用，在發達工業國家的應用尤為普及，加工精度、材料強度、生產效率和加工成本優勢明顯，替代了大量的折彎和傳統沖壓工藝。

本次論壇議題將以汽車行業的滾壓與拉彎成形技術為主，兼顧其他行業的類似工藝，擬邀請：上汽、諾貝麗斯、銀木、東風、一汽、吉利、廣汽、凌云、敏實、忠旺、英利、本特勒、片山工業、阿斯鐵亞、蒙塔薩、日本發條、李爾、東洋座椅、難波沖壓、富士沖壓、延鋒安道拓、弗吉亞、海納川、三五部件、海斯坦普、多利汽車配件、愛信順普、奇昊等汽車、等汽車主機廠及其一二級零部件供應商、專業沖壓廠、模具、設備、潤滑等企業進行交流，同時邀請國內外研究所、大學院校專家、行業專家進行前瞻性分析。

截止2019年，MFC組織了100余場沖壓鈑金專業會議，吸引了近2萬專業人士參與，參觀了大量業內龍頭企業。各論壇的線上線下交流互訪活躍，促成了大量合作，促進了行業技術提升。

《金屬板材成形》雜志-2020-03-16