辊压式冷弯成型是目前工业界广泛使用的板材弯曲加工工艺。由于其技术本身实践性很强,使其在发明使用100年后仍没有发生本质性的变化。成型工艺的好坏,即压辊设计的优劣,完全取决于现场工程师和技工的个人经验,而无现成的理论或经验公式可借用。辊压式冷弯成型产生的曲面多余应变一直是困扰业界的一大难题。
经过近15年的研究和探索,澳大利亚昆士兰的工程师提出一种新型的冷弯成型技术——步进成型技术。该技术建立一个在规定长度内由板材到产品的理论过渡曲面,并可对该曲面进行优化而使板材在通过这一曲面时不发生或少量发生多余应变。然后,通过成组同步运行的模具块的周期性平动,同步完成对板材在垂直方向的弯曲和在水平方向的驱动,每一循环仅在小局部对板材进行小量的弯曲。总体弯曲均匀分布在规定的厂度内由小量弯曲多步完成。由于多余应变被有效地控制在许可的范围内,从而使造成冷弯成型产品缺陷的根本源头从机理上被基本消除。用该技术加工出的产品具有更高的尺寸精度和更好的质量。
对比现有辊压冷弯成型技术,步进成型技术的主要优点为:
节能:由于避免了加工过程中的拉压反复和多余变形,可节能70%以上
减耗:调试过程大为缩短,可大量减少可发期间板材浪费和新品开发费用
无二次调试费:模具为组装件,可整体保存。重新组装后简单调试即可使用
占地面积小:成型部分设备长度仅为现技术的15-25%,操作人员大为减少
安全:全封闭式设备,少量操作人员可减少事故发生的可能性
开发周期短:可直接用计算机辅助设计完成新品的模具设计并直接投入生产。
步进成型技术的用途不仅仅是在冷弯成型上, 在热成型上也有突破。如取代热轧直接一次性锻造出各种型钢特别是大深度型钢等。该技术一经提出,既在行业内获得极大的反响。目前该技术已完成了原型机的设计和研究,正在进行工业样机的试制和开发。