基于辊弯成形法向接触压强的板材变形机理分析

发布时间：2020-04-10 08:37

【摘要】：辊弯成形是依靠摩擦力驱动板材运动来实现目标截型的,明确摩擦力对板材的作用方式,有助于计算辊弯成形力能参数并确定传动装置、校核机组强度等,对于生产有指导意义。本文建立了 ABAQUS有限元仿真模型,获得成形过程中的法向接触压强分布并分析及对板材变形的影响。通过仿真分析,得出了板材上下表面法向接触压强在不同区域的分布,上表面法向接触压强分布在弯角及弯角附近:下表面法向接触压强分布在立边边部、立边中部及靠近弯角腹板处。搭建了力能参数实验平台测量实验过程中的成形力、成形力矩等参数来计算摩擦系数,并采用感压纸来测量成形过程中的法向接触压强,并与有限元仿真结果作对比来验证有限元模型的准确性。结果表明,实验和仿真关于板材在上下表面法向接触压强分布吻合,且相对误差较小,仿真可以用来模拟实际工况中的摩擦力。采用回归模型分析板材立边和弯角处各向应变之间的关系,并得出法向接触压强与各向应变的关系,分析表明立边和弯角处主要应变不同。其中,立边处法向接触压强主要对板材产生纵向拉伸应变、平面剪切应变以及纵向弯曲应变等;弯角处法向接触压强主要对板材产生横向弯曲应变、纵向拉伸应变以及面外弯曲应变等。基于各部位法向接触压强与各向应变之间的关系,阐述了在法向接触压强作用下板材立边处及弯角处应力应变的变化规律:随着板材深入轧辊,在立边处,板材受到不同应变的拉伸压缩状态;在弯角处,板材受到各向应变最大值的分布区域不同。
【图文】：

关于在成形过程一道次所需的成形力，提出了一个简单的接触压力分布模型，逡逑１－２所示。此种实验方法的优点是针对所考虑的Ｖ型截面成形，直接用相对逡逑实验误差测量接触力；而这种接触压力测量方法的缺点是，没有考虑到真正逡逑材接触几何形状，并没有研宄在凹辊和凸辊中形成相同的截面的作用力。逡逑第一道次逦第二道次逦第三道次逡逑遒次间理想板ｔｉｇ各径逡逑道次间距逦［Ｓ＾ＲＯＨ邋Ｖ、＿．邋．＇／逡逑＿ｓｄ邋忠邋ｓｐ邋ｊ３逡逑４００邋ｎｕｎ逡逑图丨－３串连式成形机１４４１逡逑

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【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG301

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10 白春o

本文编号：2622007