在冷弯成形过程中,空弯对冷弯型材断面尺寸的精确性有很大影响。冷弯成形工作断面的取向应尽可能避免空弯,但在闭口及C形冷弯型钢的成形过程不可避免存在空弯。
闭口及C形冷弯型钢的形状特点决定其弯角处的变形以实弯和空弯两种方式进行。开始道次由于孔形开口,弯角处的变形未受限制,故采用上轧辊集中压住弯曲角,由上下轧辊实施弯曲变形,即实弯。后面道次由于上边部已弯成一定角度,孔型呈现一定封闭状态,已弯曲上边妨碍上轧辊压在弯曲角上,故弯角处的弯曲变形是在无内成形工具情况下的空弯。空弯变形可以采用两种孔型。第一种孔型是上轧辊不带斜锥面,即上部小边呈自由状态;第二种孔型是上轧辊带侧锥斜面,集中压在上部小边上。采用第一种孔型时,弯至要求的内圆弧半径需要较大的弯矩。采用第二种孔型时,上轧辊对断面除弯曲外还有压力,断面直线部分受弯的同时还受到压力的作用,致使成形过程中断面不易产生横向位移,弯曲角不易改变,而且弯曲角处圆弧半径易于达到成品要求的数值,因此第二种孔型在生产中应用较广泛。
在闭口及C形冷弯型钢的成形过程中,空弯时断面侧壁可视为一个受到大小相等、方向相反的力压缩的矩形条。而弯折点金属塑性状态可视为孔型底部侧壁以上轧辊斜面为支点的一个塑性铰链,即断面侧壁(矩形条)的稳定是具有铰链连接稳定性质的。
空弯时中性层的移动引起弯曲处金属变厚,对弯曲处金属表面变形分布有实质性影响。空弯可得到较小的弯曲半径,而不致在断面外表面形成裂纹。