波紋管由波紋板分片彎曲連接成形,波紋板制造一般采用板料卷輥壓成形,輥壓孔型系統(tǒng)有連續(xù)成形系統(tǒng)和專用孔型系統(tǒng)。目前生產(chǎn)波紋板應用最廣泛的是連續(xù)成形系統(tǒng),即首先彎中心波,然后彎相鄰波,最后彎邊波,該孔型系統(tǒng)的優(yōu)點為輥耗最低,其缺點為工件易出現(xiàn)橫向彎曲和扭曲。專用孔型系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)波紋板,在開始階段先預彎出弧形波,再將其鐓壓成形,該方法保證各彎角處金屬減薄最輕。其缺點為輥耗高,對成形設備和材料要求高。
根據(jù)多年的研究和產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗,將上述兩種孔型系統(tǒng)進行了整合,充分吸取了兩種成形方法的優(yōu)點,克服了成形過程中經(jīng)常出現(xiàn)的橫向彎曲、扭曲和邊波等缺陷,經(jīng)試驗驗證,該成形系統(tǒng)能很好地實現(xiàn)寬幅板類產(chǎn)品輥壓成形。
在輥彎過程中常常遇到一些問題,如袋形波、邊波、劃痕、翹曲、裂紋、回彈、斷面形狀畸變等。針對上述缺陷的產(chǎn)生,利用有限元模擬研究了波紋板類產(chǎn)品輥壓變形過程,計算了角部節(jié)點輥壓應變分布,分析了缺陷產(chǎn)生的原因和解決辦法。
板材橫向即寬度方向在彎曲角部位附近,應變變化大,并有明顯的峰值,而在底部部位應力均勻分布,因此應變主要集中在彎曲角附近的變形區(qū)域。板材的縱向變形主要集中在變形區(qū)和變形過渡區(qū),反映在彎曲部位,變形量較大,但處于彈性變形范圍,即板材在縱向上存在彈性拉伸變形,該應變的存在,將引起型材縱向彎曲和斷面形狀畸變。
總的來說,橫向應變要大于縱向應變,說明變形主要發(fā)生在橫向即板材的寬度方向,在冷彎成形中,摩擦是重要的影響因素,利用有限元模擬了摩擦系數(shù)對冷彎成形的影響。如當摩擦系數(shù)為0.2時,在冷彎過程中出現(xiàn)粘輥的現(xiàn)象,把摩擦系數(shù)調整為0.1后,板材被冷彎后就沒有異常的粘輥和網(wǎng)格畸變的現(xiàn)象。從上述分析可以看出,輥型表面狀態(tài)對工件的扭曲具有較大的影響。