柔性冷弯成型实验研究
一种基于机器视觉柔性冷弯成型在线检测方法研究
图 ｌ 线 激 光 与 Ｃ Ｄ图像 传 感 发 生 器 放 置 在 成 型 板 材 啮 出 轧 辊 后 的 正 上 方 ，在 成 型 板 材 上 形 成一 条 明 亮 光 带 ，该 光 带 即 该 道 次 成 型 后 的板 材 截 面 形 状 。 在 与成 型 板 材 上 的 明 亮光 带 成 ４ 。 角且 与 一 字激 ５ 光 同一水平高度的位置放置 了 Ｃ Ｄ图像传感器 ， Ｃ 对 板 材上 的 明 亮 光 带 进 行 周 期 性 的 图 像 采 集 。 为 了得 到 更 好信 噪 比 的 图 片 ，在 成 型 板 材 的 四 周采 用 遮 光板 隔离 无用 光 。
０ 引 言
柔性 冷 弯 成 型 技 术 是 一 种 生 产 横 截 面 可 以 按 照一 定规 律变 化 产 品 的 冷 弯 成 形 新 技 术 。 与 传 统 的冷 弯 成 型加 工 的 等截 面 型 材 不 同 ，由于 柔性 冷
和 控制 。 本 检 测 装 置 由线 激 光 发 生 器 、Ｃ Ｄ 图像 传 感 Ｃ
Ｃ Ｄ 图 像 传 感器 将 摄 取 的 有 明 亮 光带 成 型 板 Ｃ
种 将 机 器 视 觉 应 用 到 柔 性 冷 弯 成 型 过 程 中 的检
测 反 馈 方 法 ，实 现 全 闭环 控 制 ，提 高 柔 性 冷 弯 成
型过 程 中 的控制 精度 。
１ 基 于 机 器 视 觉 柔 性 冷 弯 成 型检 测 系统
能 ，如 ：成 果信 息 支撑 材 料 的上 传 、下 载 。 教 师 有新 的成 果 ，可 以 自己 申请 更 新 并 提 交 支 撑 材 料
电子 版 （ 论 文 信 息 的 期 刊 封 面 、 目录 、文 章 全 如 文 、获 奖 证 书 扫 描 件 等 ） ，管 理 人 员 审 核 或 修 改
二、低温弯折试验
二、低温弯折试验
二、低温柔性试验
1、试件准备
改性沥青防水卷材：纵向150mm×横向25mm 十块，去除非持久保护层后试验2、技术条件
改性沥青防水卷材：（1）试验均按GB/T328.14-2007进行，采用专用机械弯曲试
验仪（速度360mm/min）进行低温弯折试验。
△L=D+2×L+2
△L：两支持轴棒间距，mm
D：弯曲棒直径，mm
L：卷材厚度，mm
（2）试验在乙二醇/丙二醇及水混合成的冷冻液中进行。
在规
定温度的冷冻液中保持60min后进行弯曲试验，五个试
件上表面，五个试件下表面分别试验。
（3）3mm厚SBS I型产品：-20℃60min ∮30mm
（4）4、5mm厚SBS I型产品：-20℃60min ∮50mm
（5）3mm厚APP I型产品：-7℃60min ∮30mm
（6）4、5mm厚APP I型产品：-7℃60min ∮50mm
（7）N类自粘卷材I型产品：-20℃60min ∮20mm
（8）2、3mm厚PY类自粘卷材I型产品：-20℃60min ∮
30mm
（9）4mm厚PY类自粘卷材I型产品：-20℃60min ∮50mm 3、结果判定
改性沥青防水卷材：（1）裂缝：沥青防水卷材涂盖层的裂纹扩展到胎体或完全贯
穿无增强卷材。
（2）无裂缝：即没有从涂盖层表面深入到胎体层或完全贯穿
无增强卷材的裂纹。
（3）自粘卷材每面5个试件中至少4个试件目测无裂纹为该面通过，上下两面均通过认为符合低温柔性要求。
（4）SBS、APP卷材每面5个试件中至少4个试件目测无裂缝为该面通过，上下两面均通过认为符合低温柔性要求。
冷弯毕业设计
冷弯毕业设计冷弯毕业设计毕业设计是大学生活中的一项重要任务，它不仅是对所学知识的综合运用，也是对个人能力和专业素养的考验。
而作为机械工程专业的学生，我选择了冷弯作为我的毕业设计主题。
冷弯是一种通过施加力量使金属材料在室温下发生塑性变形的工艺。
与热弯相比，冷弯具有成本低、工艺简单、操作方便等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
我的毕业设计旨在研究冷弯工艺的优化和应用。
首先，我通过文献调研和实地考察，了解了冷弯工艺的基本原理和现有的研究成果。
冷弯工艺的核心是通过施加力量使材料发生塑性变形，而力量的大小和施加的位置都会对成品产生影响。
因此，我需要在设计过程中考虑材料的性质、力量的施加方式以及成品的要求等因素。
其次，我选择了一种常见的冷弯材料作为研究对象，例如钢管或铝合金板。
这些材料在工业生产中广泛应用，研究它们的冷弯工艺对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
在实验过程中，我使用了专业的冷弯设备和工具，通过调整力量的大小和施加的位置，探索了不同冷弯条件下材料的变形规律和成品的质量。
除了实验研究，我还进行了数值模拟分析。
通过建立冷弯过程的数学模型，我可以预测材料在不同冷弯条件下的变形情况，并优化工艺参数。
数值模拟分析不仅可以节省时间和成本，还可以为实验提供指导和参考。
在毕业设计的过程中，我还深入了解了冷弯工艺在实际应用中的问题和挑战。
例如，材料的强度和韧性对冷弯工艺的影响，以及如何解决冷弯过程中的变形和应力集中等问题。
通过与工程师和专家的交流和讨论，我对冷弯工艺有了更深入的理解，也提高了解决问题的能力。
最后，我总结了毕业设计的成果和收获。
通过对冷弯工艺的研究和实践，我不仅提高了专业知识和实践能力，还培养了解决问题和团队合作的能力。
冷弯毕业设计不仅是对所学知识的应用，也是对工程师素养的锻炼，我相信这将对我的未来职业发展起到积极的推动作用。
总而言之，冷弯毕业设计是一项具有挑战性和实践意义的任务。
通过对冷弯工艺的研究和实践，我不仅提高了专业能力，还培养了解决问题和团队合作的能力。
国内外冷弯成型研究最新进展 好
1998年10月 第5期Oct.1998 No.5 轧 钢STEEL ROLL IN G・45・国内外冷弯成型研究最新进展石 京 王先进(北京科技大学压力加工系,100083)摘 要 介绍了近年来冷弯成型研究在冷弯成型力学、实验分析技术、有限元分析技术等方面取得的进展,及在冷弯成型计算机辅助辊型设计(CARD)方面进行的大量工作,并指出国内CARD工作存在的问题和应采取的对策。
关键词 冷弯成型,冷弯型钢,计算机辅助辊型设计,进展RECENT PR OGRESS IN RESEARCH ON COLD R OLLFORMING AT H OM AN D ABR OADShi Jing Wang Xianjin(Metal Forming Dept.,University of Science and Technology Beijing,100083)Abstract The research on cold roll forming in recent years,including the mechanics of forming,experiment investi2 gation and finite element method and the computer aided roll design(CARD)are introduced.Mean while,the existing problems and relevant resolution method of CARD in our country are pointed out.K ey w ords cold roll forming,roll-formed shape,computer aided roll design,progress1 前言冷弯型钢是一种轻型、薄壁、断面惯性矩大、用途广泛的高效型材,在汽车、建筑、交通、农业等行业应用极为广泛。
冷弯成型技术在车辆制造中应用研究
冷弯成型技术在车辆制造中应用研究冷弯成型是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，以制成特定断面的型材的塑性加工工艺。
冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺、新技术。
利用这一工艺，不但可以生产出高质量的型钢产品，而且能够缩短产品开发的周期、提高生产效率，从而提高企业的市场竞争力。
由于带钢的冷弯成型过程中的硬化效应，可明显提高型钢强度。
冷弯成型出材率高（98%），与冲压及热轧型钢比，可节约钢材10%～30%。
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。
冷弯型钢广泛用于车辆制造中，自行车、助力车、摩托车制造中大量使用的焊管、钢制车圈；汽车制造中车厢侧、底板，客车侧板蒙皮，底盘大梁等都使用冷弯成型技术。
下面通过对汽车大梁冷弯成型机组的设计、生产和调试，总结如下：（汽车大梁冷弯成型图见图1）1.汽车大梁冷弯成型机组主要参数：1.1.成型厚度：5.0～10.0mm，成型最大宽度：650mm，料卷重量：≤10000kg；1.2.运行速度：0～12m/mim，正常运行速度：10m/mim；1.3.成型机组驱动功率：200kw1.4.适用电源：380v/50HZ，1.5.机组总质量：60000kg2.汽车大梁冷弯成型机组组成：汽车大梁冷弯成型机组由开卷机、校平机、剪断机、焊接平台、冷弯成型主机、校正台、跟踪切断装置、成品接料架、电器控制柜等组成。
汽车大梁冷弯成型机组结构图（生产线流程示意图）见图2.3.汽车大梁冷弯成型机组工艺流程：人工行车上料，开卷液压自动撑紧，由悬臂开卷机构动力开卷，带动钢头随之前移展开，为使前移带钢卷曲部分平直，容易进入校平机，需校平机前端压平装置压制能顺利进入校平机校平，校平机前后配有导向辊，防止带钢走偏。
浅析冷弯成型工艺出现的问题原因及解决方式
浅析冷弯成型工艺出现的问题原因及解决方式冷弯成型工艺被称为一门“艺术”，其产品广泛应用于各个领域。
目前已有行业专家对其进行了较深入的理论研究，部分研究人员对成型过程进行了计算机仿真，且取得了一定成果。
但冷弯成型过程是一个十分复杂的过程，设计生产中仍有许多问题尚待解决，这些问题往往在调试生产过程中才能发现。
以宽幅断面薄板成型为例，如果设计不合理，在调试过程中会出现边浪、袋形波、纵向弯曲、角部皱褶、裂纹及扭曲等变形缺陷。
出现问题后再重新设计加工轧辊，必然会造成人力物力等资源的极大浪费。
如果能够了解这些缺陷的产生机理，在设计过程中尽量避免这些缺陷，或在缺陷出现后能够在原来的基础上对轧辊进行合理的改进，从而减轻甚至消除这些缺陷，仍可达到轧辊设计预期的目标。
以下是冷弯成型实际操作出现的问题的原因及一些简单分析1.袋形波的产生主要是由于板在弯曲过程中产生了横向拉伸应力和横向应变，而板料沿厚度方向的应变相对较小，根据材料变形的泊松关系，必然会在变形比较集中的部位沿纵向出现收缩变形。
在本实验中这种现象主要出现在四条变形弯角处，于是纵向收缩的部分对中部的板施加压缩力，部分地区在力的作用下发生失稳出现了袋状鼓包，这就是我们常说的袋形波。
袋形波主要是弹性变形。
2.边部波浪（以下简称边浪）是一种比袋形波更为常见的缺陷，它的产生主要是两种作用的综合：第一种同前面袋形波的机理相同，是由于断面弯曲部分材料受到横向拉伸应力，产生横向拉伸应变，在厚度方向应变不大的情况下，根据泊松关系出现纵向收缩，而边缘部分由于受到压缩应力产生边浪；第二种是边缘部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切变长，后又再次被压缩剪切产生塑性变形造成边浪。
这两种作用互相叠加，形成边浪。
3.造成纵向弯曲的原因较多，其中一个很重要的原因是断面的边部在弯曲侧面时受到张紧力的作用，力图将整个断面沿纵向拉长，但张紧力不足以拉长整个刚性断面，导致轧件前端出现向上或向下弯曲的现象。
《2024年密封支撑梁冷弯成型研究》范文
《密封支撑梁冷弯成型研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，冷弯成型技术作为一种重要的金属加工技术，在建筑、机械、交通等领域得到了广泛应用。
密封支撑梁作为建筑结构中的重要构件，其成型质量和性能对整体结构的稳定性和安全性有着重要的影响。
因此，研究密封支撑梁的冷弯成型技术具有重要的现实意义和应用价值。
本文将针对密封支撑梁冷弯成型技术进行研究，旨在探究其成型过程、影响因素以及优化措施。
二、密封支撑梁冷弯成型过程密封支撑梁的冷弯成型过程主要包括原材料准备、模具设计、弯曲加工、矫正处理等步骤。
首先，选择合适的原材料，如高强度钢板等，进行切割、打孔等预处理；其次，根据设计要求，设计合理的模具，包括弯曲半径、弯曲角度等参数；然后，将原材料放入模具中进行弯曲加工，通过压力、温度等工艺参数的控制，使原材料发生塑性变形，形成所需的弯曲形状；最后，对成型后的密封支撑梁进行矫正处理，消除残余应力和变形，提高其成型质量和性能。
三、影响因素分析密封支撑梁冷弯成型过程中，影响因素较多，主要包括原材料性能、模具设计、工艺参数、环境条件等。
首先，原材料性能对冷弯成型质量有着重要的影响。
高强度钢板的屈服强度、延伸率等性能指标直接影响着其塑性变形的难易程度和成型后的质量。
因此，选择合适的原材料对于保证冷弯成型质量至关重要。
其次，模具设计是影响冷弯成型的重要因素之一。
模具的精度、弯曲半径、弯曲角度等参数的设计与选择直接影响到成型的精度和质量。
因此，在模具设计过程中，需要根据实际需求和工艺要求进行合理的设计和选择。
此外，工艺参数如压力、温度、速度等也是影响冷弯成型的重要因素。
压力过大或过小都会导致成型质量的问题，温度过高或过低都会影响材料的塑性变形能力，速度过快或过慢都会影响成型的精度和效率。
因此，在冷弯成型过程中，需要合理控制这些工艺参数，以保证成型的质量和效率。
另外，环境条件如温度、湿度等也会对冷弯成型产生影响。
环境温度和湿度的变化会导致材料性能的变化，从而影响成型的精度和质量。
防水卷材低温柔性
建筑防水卷材试验方法第14部分：沥青防水卷材低温柔性1 原理从试样裁取的试件，上表面和下表面分别绕浸在冷冻液中的机械弯曲装置上弯曲180°。
弯曲后，检查试件涂盖层存在的裂纹。
2 仪器设备试验装置的操作的示意和方法见图1。
该装置由两个直径（20±0.1）mm不旋转的圆筒，一个直径（30±0.1）mm的圆筒或半圆筒弯曲轴组成（可以根据产品规定采用其他直径的弯曲轴，如20mm、50mm），该轴在两个圆筒中间，能向上移动。
两个圆筒间的距离可以调节，即圆筒和弯曲轴间的距离能调节问卷材的厚度。
整个装置浸入能控制温度在﹢20℃~﹣40℃、精度0.5℃温度条件的冷冻液中。
冷冻液用任一混合物：----------丙烯乙二醇/水溶液（体积比1:1）低至﹣25℃，或----------低于﹣20℃的乙醇/水混合物（体积比2:1）。
用一支测量精度0.5℃的半导体温度计检查试验温度，放入试验液体中与试验试件在同一水平面。
试件在试验液体中的位置应平放且完全浸入，用可移动的装置支撑，该支撑装置应至少能放一组五个试件。
试验时，弯曲轴从下面顶着试件以360mm/min的速度升起，这样试件能弯曲180°，电动控制系统能保证在每个试验过程和试验温度的移动速度保持在（360±40）mm/min。
裂缝通过目测检查，在试验过程中不应有任何人为的影响。
为了准确评价，试件移动路径是在试验结束时，试件应露出冷冻液，移动部分通过设置适当的极限开关控制限定位置。
3 抽样抽样按GB/T 328.1进行。
4 试件制备用于5.3或5.4试验的矩形试件尺寸（150±1）mm ×（25±1）mm，试件从试样宽度方向上均匀的裁取，长边在卷材的纵向，试件裁取时应距卷材边缘不少于150mm，试件应从卷材的一边开始做连续的记号，同时标记卷材的上表面和下表面。
去除表面的任何保护膜，适宜的方法是常温下用胶带粘在上面，冷却到接近假设的冷弯温度，然后从试件上撕去胶带，另一方法是用压缩空气吹【压力约0.5Mpa（5bar），喷嘴直径约0.5mm】，假若上面的方法不能除去保护膜，用火焰烤，用最少的时间破坏膜而不损伤试件。
冷弯试验步骤
冷弯试验步骤
冷弯试验是一种测试材料塑性的试验方法，主要应用于建筑、桥梁、船舶、汽车、航空航天等领域。
以下是冷弯试验的步骤：
1.准备试样：根据标准要求，制备具有一定尺寸和形状
的试样，如矩形、圆形等。
试样的尺寸和形状应符合相关标准的规定。
2.调整试验机：根据试样的尺寸和要求，调整试验机的
夹具和弯曲装置，确保试样放置正确，不会发生滑移或错位。
3.加载试样：将试样放置在试验机的夹具中，并调整夹
具的位置，使弯曲装置与试样的弯曲部位对准。
4.施加压力：根据标准规定的弯曲速度和试验要求，逐
渐施加压力至试样上，使试样弯曲。
在弯曲过程中，应保持压力的稳定，避免压力波动。
5.观察和记录：在试样弯曲过程中，观察试样的变形情
况，如有无裂缝、断裂等现象。
同时，记录试验过程中的压
力、弯曲角度等数据。
6.结果分析：根据观察和记录的数据，分析试样的塑性
和韧性等性能指标，并将结果与标准要求进行比较，以评估材料的性能。
7.清理和保养：在试验结束后，应将试样从夹具中取
出，清理干净，并对试验机进行必要的保养和维护。
需要注意的是，在进行冷弯试验时，应遵守相关的安全操作规程，避免发生意外事故。
同时，试验结果会受到多种因素的影响，如试样的尺寸、形状、材料性质、温度、湿度等，因此应严格按照标准要求进行试验，以确保结果的准确性和可靠性。
基于Adams的双轴柔性冷弯成型机运动学分析
图1板材弯曲边缘与成型辊的位置关系的俯视图!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!用率很低,这是机器加工生产线的主要特点,其中工序10为瓶颈工序,对于非平衡生产线,关键是提高作业员的利用率而非机器。
考虑采用多能工实行一人多机的配置方案。
如表2所示。
如方案1,1、2、3工序由一人完成,、5工序由一人完成。
未列出工序为一人一机。
工厂可根据实际情况选用不同配置方案。
6结语本文通过仿真试验确定了CONWIP 系统的最佳WIP 数,研究了周期时间的波动规律和工站的利用率情况,在此基础上,确定了交货期的计算方法和岗位派工的方案。
CONWIP 系统作为一种新型的生产系统在管理水平相对较低的中小企业有着很大的推广空间。
[参考文献][1]Liu Bin,et al.Analysis of Two M achin e CONWIP Sy s tem [J ].Systems Science and M athematical Sciences,2002,13(4):366-375.[2]Ho pp W J,Spearman M L .Factory Ph y s ics [M ].北京:清华大学出版社,2002.[3]Sato R.Analyzing Kanban and CONWIP controlled ass embly systems[Z ].Doctoral Prog ram in Po licy and Planning Sciences at the Un iversity of Tsukuba 2006.(编辑明涛)作者简介:李兵(1973-),男,讲师,主要从事制造设施规划和仿真方面的教学和科研工作。
收稿日期100806040200繁忙率/%135791113工序图5生产线各工序繁忙率表2人员配置方案表方案一人多机人数产出率周期时间方案11、2、34、511、129133.254.05方案21、2、34、5、611、128132.754.24方案31、2、34、5、68、911、127128.855.9方案41、2、3、124、5、116、78、96116.261.97基于Adams 的双轴柔性冷弯成型机运动学分析李伟丽,景作军,刘继英(北方工业大学机械工程学院,北京100041)冷弯成型是指金属板材连续通过一排串联的成型轧机,逐次弯曲成所需的截面形状。
肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的实验研究的开题报告
肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的实验研究的开题报告一、研究背景肋骨冷弯加工是目前航空航天、汽车、船舶等领域中广泛应用的一种工艺方法。
然而，在冷弯加工完成后，由于材料本身的弹性回复作用，肋骨往往存在一定程度的回弹变形。
如果该问题得不到有效控制，将直接影响其精度和应用效果，因此解决回弹问题是冷弯加工中重要的技术难点之一。
二、研究内容本文旨在开展肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的实验研究。
具体包括以下几个方面：1.理论分析：从材料力学的角度出发，分析材料的弹性、塑性变形及回弹变形特点，建立相应的理论模型，并推导出回弹变形的计算方法。
2.实验设计：制定具体的实验方案，选择不同的肋骨材料、厚度、冷弯角度和弯曲半径等参数，对其进行冷弯加工，并测量其回弹量和成形精度等指标。
3.实验分析：通过实验数据的分析和对比，研究肋骨回弹变形的影响因素，并总结出有效控制回弹变形的方法和技术措施。
三、研究意义本研究的目的是探究肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的实验研究，有以下几个方面的研究意义：1.提高冷弯加工的精度和效率，为航空航天、汽车、船舶等领域提供更好的产品。
2.为实际生产中更好地控制肋骨回弹问题提供理论和实践参考。
3.对探究材料力学及其工程应用提供更深层次的思考。
四、研究方法1.理论研究：结合材料力学及工程力学等相关知识，建立理论模型并进行计算。
2.实验研究：结合实际生产中常用的肋骨材料，制定实验方案并进行测量数据。
3.数据分析：对实验数据进行统计分析，并结合理论计算数据进行比较。
五、论文结构本文的结构安排如下：第一章：绪论，介绍肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的研究背景、意义和方法。
第二章：文献综述，对肋骨冷弯自动加工回弹问题及成形精度的研究现状进行综述。
第三章：基础理论，以材料力学为基础，建立回弹变形的理论模型。
第四章：实验设计，制定实验方案，并对实验进行描述和数据分析。
第五章：结果分析，以实验数据为依据，分析肋骨回弹变形的影响因素和有效控制方法。
冷弯实验
冷弯是桥梁钢材的重要工艺性能，用以检验钢材在常温下承受规定弯曲程度的弯曲变形能力，并显示其缺陷。
工程中经常需对钢材进行冷弯加工，冷弯试验就是模拟钢材弯曲加工而确定的。
通过冷弯试验不仅能检验钢材适应冷加工的能力和显示钢材内部缺陷（如起层，非金属夹渣等）状况，而且由于冷弯时试件中部受弯部位受到冲头挤压以及弯曲和剪切的复杂作用，因此也是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力的一项指标。
所以，冷弯试验对钢材质量是一种较严格的检验。
冷弯成型工艺分析及问题
冷弯成型工艺分析及问题摘要：经济科学的快速发展，越来越多外形美观并且经济实惠的冷弯型钢产品出现在了我们的生产以及日常生活中，它的安装便捷受到了使用者的广泛应用，经济的提高，让人们对于冷弯型钢产品有了更多的需求，因此，冷弯成型工艺技术有了突破的发展，本文从冷弯成型理论、冷弯成型的定义以及特点和它的加工工艺以及在加工时出现的问题和解决措施做出了深入的探讨分析，以供相关人员参考学习。
关键词：冷弯成型；工艺分析；问题前言冷弯型钢它的节能环保效果良好，它用了最少的钢材去满足了指定载荷要求，这样就不用再依靠增加板材的使用量或者提升材料的力学性能才能满足载荷要求，它是一种通过改变型钢产品的截面形状去进一步提升钢的力学性能，从而满足载荷的要求。
一、冷弯成型理论冷弯的成型过程十分复杂，并且在它成型的过程中会有很多因素影响着它，因此，目前还没有精确的方法去分析整个过程，当前用到最多的成型理论分析方法有，简化分析法、能量法和运动学法以及数值算法，下文对此进行了详细的描述。
1.1简化分析法与运动学法简化分析法主要考虑的是横向弯曲变形以及纵向弯曲变形，分析的横向弯曲变形应用的是弹塑性理论和纯弯曲理论去进行详细的分析，而纵向变形分析是将板材跟弹塑性薄壳进行比较分析。
这两种方法是最先研究冷弯成型的方法，但是科技的快速进步，使得冷弯成型钢的产品在不断的变化，因此，这两种方法已经不能成为冷弯成型长远发展的方向。
1.2能量法该方法首先是计算材料的变形功，随后在使用最小能量法去分析出相关量，它是一种科学的计算方法，可是在仿真中因为受到了能量方程构造的直接影响，最终致使它在实际应用时受到了很大的阻碍。
1.3数值算法数值算法有两种，分别是有限元法和有限条法。
最成熟的就是有限元法，它应用的主要方法有两种，有限元法和弹塑性有限元法，弹塑性有限元法主要利用的是刚塑性材料的变分原理和虚功原理，它不用考虑到材料的弹性变形。
它的基础理论是一看有限变形弹塑性理论和有限弹塑性变分原理的离散化理论。
柔性制造技术实验报告
一、实验背景随着社会经济的发展和市场竞争的加剧，制造业正面临着产品多样化、生产周期缩短、定制化需求增多的挑战。
为了满足这些需求，柔性制造技术（Flexible Manufacturing Technology，FMT）应运而生。
柔性制造技术通过集成自动化、信息技术和加工技术，实现生产过程的灵活性和高效性。
本实验旨在了解柔性制造技术的原理、组成和运行步骤，并对其进行实际操作验证。
二、实验目的1. 理解柔性制造技术的概念、原理和应用领域。
2. 掌握柔性制造系统的组成和运行步骤。
3. 通过实际操作，验证柔性制造技术的可行性和优越性。
三、实验内容1. 柔性制造系统组成柔性制造系统主要由以下几部分组成：（1）信息管理系统：负责收集、处理和传递生产信息，实现生产过程的智能化管理。
（2）加工中心：包括数控机床、加工中心、机器人等设备，负责完成产品的加工任务。
（3）物料搬运系统：包括输送带、机器人、AGV等设备，负责物料的搬运和存储。
（4）检测与控制设备：包括传感器、检测仪、控制系统等，负责产品的质量检测和生产过程的实时监控。
2. 系统运行准备工作（1）系统硬件设备安装调试：确保各设备正常运行，并连接至信息管理系统。
（2）软件系统安装与配置：安装操作系统、控制系统等软件，并进行配置。
（3）工艺参数设置：根据产品加工需求，设置加工中心、机器人等设备的工艺参数。
3. 系统运行步骤（1）信息输入：将产品加工信息输入信息管理系统。
（2）生产调度：根据信息管理系统中的生产计划，调度加工中心和物料搬运系统。
（3）加工过程：加工中心根据工艺参数进行加工，机器人进行辅助操作。
（4）检测与控制：检测设备对产品进行质量检测，控制系统对生产过程进行实时监控。
（5）产品输出：将加工完成的产品输送到指定位置。
四、实验过程1. 安装调试：按照实验指导书的要求，安装调试各硬件设备，并连接至信息管理系统。
2. 软件配置：安装操作系统、控制系统等软件，并根据实际需求进行配置。
冷弯变形的实例研究
冷弯变形的实例研究摘要：冷弯技术由20世纪开发以来，得到较为广泛的应用，但是由于冷弯成型本身具有独特的性能和规律，未能被人们完全掌握，所以至今冷弯成型技术还未能形成规范的科学技术，技术人员在实际生产过程中，也是不断探索、试错，总结经验。
本文主要就本人在实践工作上,，对一款断面冷弯成型的研究以及探讨。
关键词：GDF共板法兰道次弯角分配轧辊空弯缺陷调整一、TTGDF共板法兰成型机截面分析图（1）是GDF共板法兰断面横截面图，材料为0.5-1.2mm的镀锌板.首先来分析一下这个截面：1、L是任意尺寸且这个尺寸比较大。
2、不规则不对称3、封闭截面针对这些特点，首先确立断面的展开成型的基准面，合理制定展开成型的基准面是能否顺利成型的关键，因为相对一些非对称比较复杂的截面，合理确定基准面，可以减少成型的盲角的道次，或是减小盲角的数值，同时也尽量保证了成型时受力相对的对称性.在图（1）中，因为L尺寸比较大这个特性，且要便于工人操作等因素，决定了这个截面只能像图（2）那样平放。
图（1）.二、确定成型道次设计的第二步就是要确定轧辊的成型道次。
但是，道次的确定也是最为困难的，它需要确定每一步的冷弯型变角度，计算每一步变形是否合理，而且选择轧辊的大小，轧辊之间的距离，都与道次的选择，有着重大的关系，只有综合以上的因素，才能确定合理的成型道次.其实，到目前为止，冷弯技术还没有一本真正的教科书，因为有的复杂不对称横图（2）截面，在力学形变过程中，存在许多不确定的因素，导致设计者往往不能依据某些力学公式或某些计算软件去分析它的形变。
在日本，一些科学技术工作者曾总结出部分横截面成型道次的计算公式，但这些也公式也仅仅是限于比较简单的实弯、对称截面。
但即使这样，这些计算出来的数据，也只能作为参考值，它和实际还是有出入的。
因为国内起步比较慢，对这方面的研究还是比较少的，目前还没有形成什么技术文献，也只是限于一些企业的技术人员的经验。
柔性冷弯成型控制系统设计
柔性冷弯成型控制系统设计
柔性冷弯成型是一种通过对金属材料进行弯曲而得到所需形状的加工方法。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
随着工艺的不断发展，柔性冷弯成型控制系统的设计变得越来越重要。
柔性冷弯成型控制系统的设计需要考虑多个因素。
首先是机械系统的设计。
机械系统需要能够实现对金属材料的精确控制，包括弯曲角度、弯曲速度等。
同时，还需要考虑机械结构的稳定性和可靠性，以确保成型过程的精度和质量。
其次是传感器的选择和布置。
传感器可以用来检测金属材料的形变和应力，从而实现对成型过程的实时监测和控制。
传感器的选择和布置需要考虑到金属材料的特性和成型过程的需求，以提高系统的灵敏度和准确性。
此外，控制算法的设计也是柔性冷弯成型控制系统设计的关键。
控制算法需要能够根据传感器的反馈信息，实时调整机械系统的运动参数，以实现对金属材料的精确控制。
常用的控制算法包括PID控制、自适应控制等，根据具体的应用需求选择合适的算法。
最后，柔性冷弯成型控制系统的设计还需要考虑到人机界面的设计。
人机界面需要直观地显示成型过程的参数和状态，方便
操作人员进行监控和调整。
同时，还需要提供友好的操作界面，以减少人为操作错误的可能性。
综上所述，柔性冷弯成型控制系统的设计是一个复杂而关键的工作。
它需要考虑机械系统、传感器、控制算法和人机界面等多个方面的因素。
只有通过科学合理的设计和优化，才能实现对金属材料的精确控制，提高成型过程的效率和质量。
未来，随着科技的不断进步，柔性冷弯成型控制系统的设计将会更加先进和智能化。
柔性滚弯成形技术研究进展
柔性滚弯成形技术研究进展宋攀峰【摘要】Flexible roll bending forming technology is widely used for aircraft, ship, rocket and carrier to make small batch complex thin-wall Parts with various shapes. This paper summarizes the domestic and foreign research status of the flexible roll bending tech-nology and introduces three flexible roll bending technologies:the one-axle rotary shaping technology with rubber pad and rigid roll, the two-axis roll bending technology with a rigid roll and a elastic roll or two elastic rolls interacting on each other and the 3D surface continuous flexible forming technology with three bendable and flexible elastic rolls interacting on each other. It also analyzes and summarizes the basic principle and process characteristics of the new technologies above.%柔性滚弯成形技术主要用于制造形状多样化、生产批量小的复杂薄壁曲面制件,广泛运用于飞机、船舶、火箭等运载工具.总结了柔性滚弯成形技术在国内外的研究现状,介绍了刚性辊滚压橡胶垫的单轴柔性滚弯成形技术;刚性辊和柔性辊相互作用或者双柔性辊相互作用的双轴柔性滚弯成形技术;可弯曲、可调节的三柔性辊相互作用的曲面连续成形技术.对新型工艺技术的基本原理以及工艺特点进行了分析和总结.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P42-44)【关键词】薄壁制件;单轴、双轴柔性滚弯成形;曲面连续成形【作者】宋攀峰【作者单位】南京航空航天大学机电学院,江苏南京210000【正文语种】中文【中图分类】TH165单曲率制件和三维曲面制件广泛运用于航空航天、船舶、车辆、压力容器及城市建设等民用、军用制造领域[1]。
柔性冷弯成型制造中的多维运动控制
柔性冷弯成型制造中的多维运动控制柔性冷弯成型制造是一种利用柔性材料在相对低温下弯曲成形的先进制造技术。
与传统的热成型相比，柔性冷弯成型具有成本低、能耗少、生产周期短等优点。
然而，由于柔性材料在成形过程中具有较大的变形能力，其控制难度较大。
为了解决这一问题，多维运动控制技术在柔性冷弯成型制造中被广泛应用。
多维运动控制技术是指在成型过程中，通过对成型装置的多个自由度运动进行精确控制，实现柔性材料的准确成形。
它包括力控制、位置控制和速度控制等多种控制策略。
首先，力控制是柔性冷弯成型中最常用的控制策略之一。
在这种控制模式下，控制系统通过传感器实时监测成型过程中施加在柔性材料上的力，并根据预设的力值进行调节。
通过精确控制施加在柔性材料上的力，可以实现对成型过程中的变形量进行精确控制，从而保证成品的几何形状和尺寸精度。
其次，位置控制也是柔性冷弯成型中常用的控制策略之一。
在这种控制模式下，控制系统通过传感器实时监测成型过程中柔性材料的位置，并根据预设的位置值进行调节。
通过精确控制柔性材料的位置，可以实现对成型过程中的变形路径进行精确控制，从而保证成品的形状和尺寸的一致性。
最后，速度控制也是柔性冷弯成型中常用的控制策略之一。
在这种控制模式下，控制系统通过传感器实时监测成型过程中柔性材料的速度，并根据预设的速度值进行调节。
通过精确控制柔性材料的速度，可以实现对成型过程中的变形速度进行精确控制，从而保证成品的表面质量和性能。
综上所述，多维运动控制技术在柔性冷弯成型制造中发挥着重要作用。
通过力控制、位置控制和速度控制等多种控制策略的综合应用，可以实现对柔性材料的精确成形。
随着控制技术的不断进步，柔性冷弯成型制造将在未来得到更广泛的应用和发展。
冷弯成型技术
冷弯成型技术随着制造业的发展，冷弯成型技术在金属加工领域得到了广泛的应用。
冷弯成型技术是指利用机械力和塑性变形原理，通过对金属材料进行弯曲、拉伸、压制等加工，以达到所需形状和尺寸的一种加工方法。
冷弯成型技术的优势在于不需要加热金属材料，避免了材料的退火和氧化等问题，同时也减少了能源消耗。
与传统的热加工相比，冷弯成型技术可以更加精确地控制加工过程，使得成品更加符合设计要求。
冷弯成型技术主要应用于制造各种型号的金属管道、槽钢、角钢、型钢等材料。
通过冷弯成型技术可以生产出各种形状的金属构件，如圆形、方形、椭圆形等。
这些构件可以用于建筑、桥梁、汽车、船舶等各个领域。
冷弯成型技术的工艺过程相对简单，主要包括以下几个步骤：首先是设计模具，根据产品的形状和尺寸要求，制作相应的模具。
然后将金属材料放入冷弯成型机器中，通过调整机器的参数和施加适当的力，使得金属材料发生塑性变形，最终形成所需的形状和尺寸。
最后是对成品进行检验和修整，确保产品的质量。
在冷弯成型技术中，材料的选择非常重要。
一般来说，冷弯成型适用于可塑性良好的材料，如碳钢、不锈钢、铝合金等。
而对于硬度较高的材料，由于其抗塑性变形能力强，冷弯成型难度较大。
冷弯成型技术的应用范围非常广泛。
在建筑领域，冷弯成型技术可以用于制造各种形状的钢结构构件，如梁、柱、楼梯等。
在汽车制造领域，冷弯成型技术可以用于制造车身、底盘等零部件。
在船舶制造领域，冷弯成型技术可以用于制造船体、船板等部件。
冷弯成型技术的发展趋势是向着高效、智能化方向发展。
随着数控技术的不断进步，冷弯成型机器的自动化程度越来越高，可以实现自动调整参数、智能控制加工过程，提高生产效率和产品质量。
冷弯成型技术作为一种高效、环保的金属加工方法，在制造业中得到了广泛的应用。
通过冷弯成型技术，可以生产出各种形状和尺寸的金属构件，满足不同领域的需求。
随着技术的不断进步，冷弯成型技术将会在制造业中发挥越来越重要的作用。
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基金项目：北京市自然科学基金资助项目（3082008）!!!!!!!!!!!!!!!!柔性冷弯成型实验研究
于帅，景作军，张若青，刘继英
（北方工业大学机电工程学院，北京100144
）冷弯成型（辊压成型辊弯成型Roll Forming ）是板金
属加工的重要方法之一，是将卷料或单张板料通过有多种
型面的轧辊模具顺序横向弯曲成型的一种技术。
冷弯型材
能达到最好的截面力学性能，是先进适用的渐进成型技
术，但是传统冷弯成型只能生产纵向不变截面的型材。
近年来，随着油价上涨以及环保方面的要求，汽车制
造业掀起了轻量化浪潮。
汽车轻量化能够有效降低燃油
消耗，减少尾气排放。
要实现整车的轻量化，就要减轻结
构件的重量。
为了满足这种需求，柔性冷弯成型技术（Flexible Roll
Forming
）成为国内外的研究热点［1，2］。
柔性冷弯成型机组可以生产变截面的型材产品。
变截面即型材在横向的尺
寸是变化的，以达到材料更充分合理的应用。
在柔性冷弯生产线中，每个成型道次的机架都是一
个独立的单元，由伺服电机分别控制，按照计算机程序控
制成形模具的轨迹，从而实现所需的横截面形状。
本文主要介绍柔性双轴变截面冷弯成型实验及结
果分析，对柔性冷弯成型这一新的工艺技术进行了实践
探索。
1柔性冷弯成型技术研究现状
柔性冷弯成型技术是一门新技术，在国外也是最近
几年才兴起。
而在国内，目前这门技术的研究还很少。
日
本拓殖大学的小奈弘（Hiroshi Ona ）研制了柔性冷弯成型
设备［2］，
如图1所示。
该设备能生产非对称、单边横截面在纵向方向上发生变化的冷弯型材。
德国Data M 公司致力于冷弯成型设计和仿真专业软件的研究和开发，对柔性冷弯成型进行了仿真研究［3］。
近年来，北方工业大学机电工程研究所对柔性冷弯成型技术进行了研究，研制了柔性双轴变截面冷弯成型机。
这种柔性双轴变截面冷弯成型机可以生产双边纵向变截面的冷弯型材。
2柔性双轴变截面冷弯成型机柔性双轴变截面冷弯成型机［4，5］包括移动伺服电机、转动伺服电机、连接在机座上的主动轴电机、机座、导轨、滑板、使机座绕竖直方向转动的驱动机构和使机座水平移动的驱动机构。
所谓“双轴”，就是指柔性轧辊沿着型材弯曲边缘既能垂直于进料方向直线运动，又可以绕旋转轴摆动一定角度。
柔性双轴变截面冷弯成型机组目前共有3个成型机架，机架模具的成型角度可根据需要在0°~90°任意调整。
进料端配有送料机，如图2所示。
3变截面冷弯成型实验方案
本实验对五斜率板材（图3）进行三道次冷弯成型，将
摘要：
柔性冷弯成型是板金属成形技术的前沿研究领域之一。
柔性冷弯成型技术研究中，研制了柔性双轴变截面冷弯成型机；以柔性双轴变截面冷弯成型机为平台进行了柔性冷弯成型实验研究，成型出了变截面U 型样件，并对样件出现成型缺陷的原因进行了分析，为进一步的深入研究奠定了基础。
关键词：柔性冷弯成型；变截面；实验研究
中图分类号：T G335.4文献标识码：B
文章编号：1002－2333（2010）07－0014－03Experimental Study on Flexible Roll Forming
YU Shuai,JING Zuo-jun,ZHANG Ruo-qing,LIU Ji-ying （College of Mechanical and Electronical Engineering,North China Univ.of Tech.,100144,Beijing,China ）
Abstract ：Flexible roll forming is the advanced technology in sheet metal forming.The mechanical and electronical engineering research center of NCUT has been working in this field over the past few years and developed two-axis flexible roll forming machines.Experimental study was carried out with two -axis flexible roll forming machine,and successfully produced samples of U channel with variable cross sections.Then the defect of the formed part was analyzed.The experiment laid foundation for the following research.
Key words ：flexible roll forming;variable cross sections;experimental
study
图1小奈弘研制的柔性冷弯成型设备图2双轴变截面冷弯成型机送料机ACADEMIC COMMUNICATION 学术交流
理论/研发/设计/制造
机械工程师2010年第7期
14
其成型为变截面U 型槽（图4）。
考虑到变截面成型的困难要高于传统的不变截面成型，成型机的道次只有三道，最终确定的边腿弯曲角度为50°，腿高25mm 。
成型轧辊在到达弯角处时，沿主轴摆动一定角度（与斜边与直边的夹角相等），然后沿丝杠做横向平移，可将板材成型为所需型材。
根据现有条件，双轴变截面冷弯成型机的道次为三道次，要进行实验首先需要对成型弯曲角度进行合理分配。
在冷弯成型过程中，变形角过小会造成变形不稳定，而变形角太大则会引起弯曲边波浪。
考虑到变截面板材成型初期和后期变形角不宜过大，最终确定的成型弯曲角度方案为：25°，40°，50°。
按照上述方案布置
好的双轴变截面冷弯成
型机如图5所示。
考虑到成型机的
加工能力，本实验选定
的材料为普碳钢
Q235，板厚为0.6mm 。
这里需要特别说
明的是，在变截面成型实验中，板厚选择十分关键。
冷弯成型所需的成型力与板厚的平方成正比［6］，其关系如下式：P 1＝5σs lh 2/（24a 1）（1）式中，σs 为材料的屈服极限，l 为折弯长度，h 为板厚，a 1为成型力力臂，在成型轧辊一定的情况下为常数。
在试料时曾采用板厚0.8mm 的板料，结果出现了成型力不足而造成卡料的情况。
根据式（1），在其他情况相同的情况下，0.8mm 板厚需要的成型力是0.6mm 板厚所需成型力的1.78倍。
本实验主要进行五斜率U 型变截面成型，在设计板材时，应尽量避免3个道次轧辊同时成型斜边的情况，因为这种情况可能会造成边部成型不稳定，出现卡料的情况。
本着以上原则，在设计实验板材时，应对各段长度进行合理取值。
最终采用的实验用板材尺寸参数如图6所示。
4实验结果分析解决上述问题后，最终完成了五斜率板材的柔性变截面冷弯成型实验，得到的板材如图7所示。
板材基本无错线，边腿高度基本一致，但在截面过渡区凸弧处边腿有轻微褶皱。
分析出现褶皱的原因，首先要分析成型时板材凹弧和凸弧处边腿的变形。
图8是用以解释边腿处理论薄膜应变如何产生的折纸模型。
图8（a ）代表凹弧部分边腿变形情况，当虚线表示的边缘沿折弯线弯曲90°时，边部在纵向拉长。
理论受拉薄膜应变为：ε1＝ln （R 2θ/R 1θ）（2）图8（b ）代表凸弧处边腿变形情况，边部在纵向压缩。
理论受压薄膜应变为：ε2＝ln （R 2θ/R 1θ）（3）在式（2）和式（3）中，R 1为弯曲变形前边腿外边缘处圆弧半径，R 2为弯曲变形后边腿外边缘处圆弧半径，θ为圆弧对应的圆心角度数。
凹弧部分边腿的拉应变小于理论值
，凸弧部分边腿的压应变超出理论值是造成边部褶皱的原因。
这在图9和图10所演示的实验中得到了验证。
图9是剪开凹弧处边腿后的变形情况，边腿切口处向两侧分开；而凸弧处边腿剪开后，切口处出现了重叠，如图10。
这说明凹弧处边腿变形不足而凸弧处边腿变形过度。
5结论利用北方工业大学冷弯成型课题组研制的柔性双轴变截面冷弯成型机进行了柔性变截面冷弯成型实验，成型出五斜率变截面U 型槽，并对其凸弧处边腿的褶皱成
因进行了简要分析，为下一步的实验研究工作奠定了基础。
L 1R L
D θ
L 2L 3L 2L 1
折弯线
D
1
图3五斜率板材图4变截面U 形槽
图5双轴变截面冷弯成型机第一道次第二道次第三道次
580580
R 7
290
4
2
200500600500200
进料方向
图6实验用板材设计图图7成型出的五斜率变截面U 型槽弯曲后边缘弯曲前边缘弯曲前边缘弯曲后边缘折弯线折弯线ε1＝ln R 2θR 1θθθR 2R 1R 1R 2θθε1＝ln R 2θR 1θ图9凹弧处边腿剪开后的变形图10凸弧处边腿剪开后的变形15
机械工程师2010年第7期学术交流理论/研发/设计/制造ACADEMIC COMMUNICATION 7
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