Les rouleaux de frappe à froid sont une méthode d'obtention d'ébauches de rouleaux en utilisant des moules pour forcer l'écoulement du plastique dans des segments métalliques à température ambiante, remplissant l'espace formé par la matrice concave et le poinçon. Les performances mécaniques des rouleaux ont été améliorées et la déformation plastique générée provoque un écrouissage à froid du matériau. Le profilé métallique n'est pas coupé et les défauts originaux du métal seront compactés.
Cette méthode de production permet d'économiser des matières premières ; Productivité élevée, généralement avec un haut degré d'automatisation pour les machines de frappe à froid, allant de 70 à 100 pièces par minute ; La taille et la forme du rouleau sont précises et la valeur de rugosité de surface est faible. La précision du moule et de la machine-outil peut garantir la précision de la taille et de la forme du rouleau. Lors de la frappe à froid, la surface métallique est lissée par la surface lisse du moule sous haute pression et la valeur de rugosité de surface est faible.
Lors de la frappe à froid des rouleaux coniques, avant le formage, à l'exception de la zone de chanfrein située à la petite extrémité du rouleau et au centre de la colonne, la majeure partie du substrat est soumise à une contrainte de compression uniaxiale et à une contrainte de traction biaxiale. Plus il est proche de la grande extrémité du rouleau, plus la contrainte de traction est importante, ce qui peut provoquer une déformation entre les grains métalliques et réduire la plasticité du métal. Par conséquent, lorsque la forme et la taille de l'ébauche ou du moule sont déraisonnables, que le matériau est de mauvaise qualité et que le processus est inapproprié, le rouleau de frappe à froid se fissure souvent au niveau du chanfrein de la grande extrémité.
De plus, le frottement entre l'ébauche et le moule dans le rouleau de frappe à froid, la structure interne inégale du matériau ainsi que la taille et la forme déraisonnables du moule peuvent également provoquer des contraintes supplémentaires à l'intérieur du rouleau, réduire la plasticité du métal, augmenter la résistance à la déformation du métal et générer des contraintes résiduelles à l'intérieur du rouleau.
Cette contrainte supplémentaire peut entraîner des modifications de la taille et de la forme des rouleaux, ainsi qu'une diminution des performances du processus. En particulier, les contraintes supplémentaires provoquées par le frottement externe nuisent à la qualité et à la technologie de traitement du rouleau. Cela se produit principalement dans la zone axiale du chanfrein de petite extrémité du rouleau, réduisant la qualité interne et externe du chanfrein, augmentant l'usure du moule et réduisant la durée de vie du moule. Les principaux facteurs affectant la friction comprennent les propriétés des matériaux, la forme de la structure du moule, la qualité de la surface et l'effet de lubrification.
Du fait que les rouleaux de frappe à froid sont réalisés à température ambiante, ils présentent une grande résistance à la déformation, en particulier lorsque la section de matériau est remplie de l'espace du moule pour former l'ébauche du rouleau. L'ensemble du corps du rouleau est essentiellement soumis à une contrainte de compression triaxiale et la résistance à la déformation est extrêmement élevée. Plus le rouleau est grand, plus la résistance à la déformation est grande. De plus, lorsque le degré de déformation du rouleau lors de la frappe à froid dépasse le degré de déformation admissible du matériau lui-même, des fissures se forment sur la surface circonférentielle du rouleau.
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