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传统的货架立柱通常采用标准型钢通过剪裁、弯曲、焊接等工艺搭建而成,但因标准型钢不具有针对性,还有自重大、须焊接、不灵活等自身缺陷的存在,使得人们不断探索新的材料和加工途径。货架型材的辊轧成形是平板金属带材深度加工的一个重要领域,影响其成形过程的因素很多。目前,仍主要靠经验来确定辊轧成形工艺,依赖试验的方法来掌握其工艺规律。所以,对辊轧成形工艺进行研究具有重要的理论价值和实际意义。
在介绍了型材冷辊轧成形的发展历史、现状、发展前景以及型材在物流货架中应用特点的基础上,对冷辊轧成形法与其他成形方式进行了简要的比较,得到了辊轧成形的主要特点。还以型材的冷辊轧成形工艺流程为切入点,介绍了确定辊轧成形平缓过渡区、最小弯曲半径以及最大弯曲角的相关理论,根据带材在冷辊轧过程中的塑性变形,研究了冷辊轧成形过程中变形区长度、临界弯曲角、最小弯曲半径和平板带材的确定方法,然后归纳总结了冷辊轧成形中力、能和功率等参数的计算公式。在得到基本原理和成形工艺过程的基础上,分析了冷辊轧成形的成形工艺,研究了一些确定成形工艺的原则,如总体变形区长度、机架的间距和数量、轧辊的轴径和底径、成形力和成形力矩、辊轧过程中的成形功、辊轧的成形底线以及辊轧的成形速度等,并对轧辊成形时的润滑进行了简要的阐述。
在成形过程中,板坯不同部位具有不同的受力状态,各个部位的变形方式以及变形性质具有比较大的差异。对在生产过程中各种影响成形参数如成形角大小、成形道次多少、板材厚度、成形底线位置、翼缘高度、腹板的宽度进行了详细的研究模拟,并分析了各个成形参数对板料成形的影响情况,为今后冷弯槽钢的设计和生产提供了参考理论依据。
最后还对轧辊的设计原理进行了简述。介绍了孔型和辊型设计的基本原理,进行辊型设计时需要考虑的因素,成形道次的确定,带坯宽度的计算、辊花图的设计、辊型设计的方法以及成形辊所用的材料等。
该研究主要是根据辊轧成形原理,利用理论分析和试验分析相结合的方式,为物流工业中货架立柱型材的生产,合理地优化立柱截面形状参数,提供合理的工艺路线,生产出既符合强度和刚度要求,又节省材料的型材产品。