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辊压成形是以若干对辊轮为成形工具，随着辊轮的旋转运动，将带钢向前送进的同时顺次进行成形，以获得所需断面形状的一种加工方法。辊压成形工艺具有初期设备投资小、生产效率高、材料利用率高、产品回弹小、精度可控性强、质量稳定等特点。
图 1 辊压成形示意
辊压工艺在汽车行业的应用呈逐年上升的趋势。辊压生产过程中，由于辊轮的工作方向既可水平放置，也可垂直放置，同时辊轮的高度、旋转方向都可以灵活调节，所以辊压线可生产出多种断面复杂的零件。有些断面形状的零件用冲压方法是不可能实现的，如车门窗框等。汽车用辊压成形产品种类较多，主要有前后防撞梁、车门槛、车门顶饰条、门框亮条、座椅滑轨、汽车等截面纵梁、车门上框、玻璃导槽、车门导轨、落水槽嵌条等。本文以窗框为例，主要介绍辊压件生产工艺及相关设备。图2为汽车窗框示意，图3为辊压件典型断面示意。
图 2 窗框示意
图 3 辊压件断面示意
辊压件典型工艺
一般的辊压生产厂配置有辊压、拉弯、冲压、焊接等工艺生产线，辊压线可与多种工艺过程结合，组成不同用途的连续化生产线。其中辊压与拉弯是关键工序，辊压直接决定辊压件断面形状，拉弯决定辊压件弯曲弧度。辊压件典型的生产工艺流程为：辊压+拉弯+冲压+焊接，不同的辊压件有不同的工艺需求，如某车型辊压窗框的前车门玻璃后导槽上段主要生产工艺流程为：辊压+冲压+焊接，如图4所示；前车门玻璃前导槽主要生产工艺流程为：辊压＋拉弯＋冲压，如图5所示。
图4 左右前车门玻璃后导槽上段工艺流程
图5 左右前车门玻璃前导槽工艺流程
辊压主要工艺与设备
辊压生产线主要由开卷机、对焊机、成形机，轮焊机、辊弯机组、切断机、收集台架组成。对应的主要工艺流程可分解为：打开料卷→对焊带钢→成形机辊形→轮焊机焊接→辊弯机组辊弧→切断→制件收集。根据辊压生产线的生产流程，各工序对应的主要工艺及设备简要介绍如下：
（1） 带钢开卷 原材料放置在卷料架，配合辊轮滚动速度，供给辊压原材料，满足进料要求。辊压生产线采用卷料进行生产，常用的卷料材质有冷轧碳素钢、低碳钢等。卷料架的承载重量约10t，其制动与辊压主线联锁可控，卷料架的心轴涨缩范围根据卷料内径确定。图6为带钢开卷图片。
图6 带钢开卷
（2）带钢剪切对焊 为保证辊压线的连续生产，避免停机穿料，在一卷带钢辊压完成，新的带钢放置在卷料架后，将上一卷带钢的料尾与下一卷带钢卷料的料头连接处切齐处理，并进行弧焊连接。剪切对焊一般要求带钢厚度为0.8～1.5mm，采用液压压实剪切带钢料头、料尾，焊接带钢使用氩弧焊机。
（3）成形机组辊形 成形机组是辊压生产线的核心结构，成形机组有辊形和辊弧两种功能。根据不同的辊压件的断面形状，配置不同组数的辊轮，将所需辊轮固定在成形机组上，48段、28段等不同配置，带料在数组辊轮的作用下，被逐渐成形至设计断面。图7为成形机组图片。
图7 成形机组
成形机组配置有电动机、减速机，并配合万向轴与齿轮箱传动各辊压轴，辊压轴带动辊轮运动，将带料辊压成所需断面。成形机组线速度范围为0～12m/min，速度可以调节，生产时速度一般控制在6～8m/min，对于配备有快速换模装置的成形机组，整线辊轮切换最短时间只需20min。
对于有弧度要求的零件，通过几组特定辊轮进行辊弧，将零件辊压成要求的弧度，也就是前面提到的辊弯工序。辊弯是通过几组特定辊轮，将已经点焊过的件成形至设计要求的弧度，其工作原理是将型材放在交错排列的中心辊轮及活动辊轮之间，中心辊轮位置固定，活动辊轮位置可调，通过调节活动辊轮与中心辊轮之间的相对位置，使型材获得均匀的塑性变形和弯曲半径。图8为辊弯段图片。
图 8 辊弯段
辊压成形机组应考虑与辊轮等工装的可互换性，使其能够适应多类型辊压工装的安装生产。可通过对辊压成形机组及辊轮的结构建立相关标准，对于新开发产品，考虑使用原有机组及部分辊轮，在只更换部分辊轮的条件下，可生产断面相似的辊压件，实现多口形共用生产线，降低了新工装开发的周期及成本，提高生产线的利用率。
（4）轮焊机轮焊 轮焊机组布置在辊形机组与辊弧机组之间，根据辊压件的焊接要求，对有轮焊需求的零件，通过轮焊机对成形后的件进行焊接，防止成形完的产品截面展开，点焊间距可通过调节轮焊机转速来调整，目前窗框件常用的点焊间距为60mm左右。
（5）切断机切断 通过切断装置将连续辊出的件等距切断，以满足下道生产工序；切断机切断产品时要能快速起动，并维持与作业线速度同步，完成切断动作后可以快速复位。
（6）收集切断后的辊压件落在收集台架上，方便码放。
在实际生产中，辊压件是技术含量相当高的一个行业，涉及辊压→拉弯→冲压→切断→焊接等多个工艺流程，涵盖辊压设备、拉弯设备、模具、夹具、检具等多领域整合，辊压技术应用，提高了汽车窗框件的材料利用率，节约了后期生产成本，提高了生产节拍和生产效率。
----摘自《冷弯型钢》杂志2018年第2期
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