中空压花辊筒加工过程中弯曲变形原因分析

摘要：压延辊是光伏玻璃生产成型中的核心构件，在压延辊生产过程中经常会出现弯曲变形现象，严重制约了压延辊生产的正常进行。为突破这一难题，技术攻关团队经过艰难攻关，取得预定目标。本文通过对一系列辊筒的数据分析和实体造型后的仿真，确定了辊筒弯曲变形的主要因素，并采取针对性措施，从根本上解决压延辊生产过程中弯曲变形的问题。

关键词： 光伏玻璃 压延辊 弯曲 热处理 挠度

引言

光伏玻璃压延辊与普通压延辊相比，工作环境温度高，冷热变换范围大，一次使用时间长，在压延辊筒的车、磨、压花过程中，辊筒需承受很大的压应力，易导致弯曲变形。经技术人员调查、分析对辊筒弯曲变形产生影响的各种因素，从消除应力等多方面采取对策方案，经多次试验，最终找出了辊筒压花变形的主要原因。在此基础上采取相应的措施，压延辊弯曲变形均在0.02至0.03mm之间，从根本上解决了压延辊弯曲变形的问题。

压延辊辊筒弯曲原因分析

1.应力对压延辊的影响

1.1.辊筒在长期滚压中，由于反复受“升温―降温”这一循环过程，可产生内应力。在以后加工过程中会导致辊筒变形；

1.2.辊筒在加工过程中，由于受力不均匀，产生加工应力，导致弯曲。

针对以上两种现象，采用去应力退火处理，热处理后再进行辊筒压花时，还是出现弯曲现象，并无明显效果，具体数据如下：

实验数据表明，内应力对于辊筒的变形不起主要作用。

2.压延辊压制挠度分析

根据上图装夹方式，实际压花过程中，工件的受力情况可视为一端固定，一端为活动支座的变截面筒支梁，其受力情况，按照以下公式计算：

代入数值得P=420kg，最大挠度ymax=0.03mm，即工件压花中最大弯曲变形为0.03mm，由此产生的最大跳动量为0.06mm，此值与压花前工件跳动量之和应为压花后工件上产生的最大跳动。为验证此理论，我们首先进行了实体仿真，通过造型分析，辊筒的弯曲变形情况如下图所示：

由造型分析得出在压力作用下，辊筒在2/3处弯曲变形量最大，这和上述理论分析完全

相符，同时也和实际压花过程中的弯曲情况是一致的。

综上所述，辊筒表面压花时的受力状态是辊筒在滚压力作用下受到移动集中载荷的弯曲应力，同时变形处表面材料在滚压力作用下产生一定深度的塑性变形形成所需花纹。通过改变受力截面改变应力集中区可以改变辊筒的抗弯能力，从而改变辊筒滚花后表面几何精度。试验情况如下表：

3.结论

针对辊筒的弯曲现象，通过上述对辊筒应力分析、挠度分析可得出，辊筒的弯曲变形与辊筒的挠度有很大关系，这为解决辊筒的弯曲变形难题提供了科学的理论依据，成为压延辊技术攻关中的一项重要突破，在压延辊实际生产中起到了重要的指导作用。