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。
項目組根據多年的研究和產品開發(fā)經驗，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常出現(xiàn)的橫向彎曲、扭曲和邊波等缺陷，經試驗驗證，該成形系統(tǒng)能很好地實現(xiàn)寬幅板類產品輥壓成形。
項目組近年來對寬幅板類輥壓工藝進行了較系統(tǒng)的研究，與長春軌道客車合作建立了常用輥壓板材性能數據庫，該數據庫包含SUS301L-ST、SUS301L-HT、SUS301L-DLT、太鋼00Cr12Ni、05CuPCrNi、09CuPCrNi、08F、Q235、Q345、Q610等材料各項機械性能，該數據庫的建立，為輥壓工藝的開發(fā)和有限元數值模擬研究奠定了基礎。
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。針對上述缺陷的產生，項目組結合長春軌道客車不銹鋼車體波紋頂板和波紋地板開發(fā)項目，利用有限元模擬研究了波紋板類產品輥壓變形過程，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對冷彎成形的影響。如當摩擦系數為0.2時，在冷彎過程中出現(xiàn)粘輥的現(xiàn)象，把摩擦系數調整為0.1后，板材被冷彎后就沒有異常的粘輥和網格畸變的現(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。
輥壓成形技術在波紋板成形中的應用
輥壓成形就是通過依次排列配置的數組成形軋輥、把卷材、帶材或剪板等金屬坯板或金屬帶不斷地進行橫向彎曲，將平整的原板壓制成特定的斷面形狀的鋼材，如管材、型材、板材、槽鋼等的加工成形法。這種成形方法適于斷面形狀均勻，長尺寸的各種產品大量生產，與成型機同步的切斷機、壓力機、焊接機可以同時對產品所需長度切斷加工、穿孔加工、壓紋加工、焊接加工、縱向彎曲加工等輔助加工，從而能夠極大的提高生產率。
輥壓成形技術非常適合于波紋板和波紋管的生產，這種成形方式可以提高波紋板的成形精度，有效克服回彈的問題，而且同一套設備和輥片可以加工不同規(guī)格的波紋板，大大節(jié)約了成本的同時，還可以提高生產率。以下簡單介紹項目組近年來在波紋板輥壓方面的工作：
1）與長春軌道客車合作，開發(fā)了軌道客車不銹鋼波紋地板和頂板產品。該項目同時對北車集團用12種常用板材進行了性能測試，建立了材料性能數據庫。波紋板材料：301系列不銹鋼，材料厚度0.6mm；
2）與南海力豐集團合作，開發(fā)了集裝箱側板產品，生產速度為18m/mim；
3）與南海力豐集團、長沙金迪集團合作，開發(fā)了鋼波紋板橋涵制品，該生產線利用一套輥片，生產3mm、5mm 和8mm 三種厚度的波紋板，并利用彎曲專機實現(xiàn)波紋管分片裝的制備。