基于有限元分析的变高度定模动辊辊弯成形工艺研究

发布时间：2017-03-29 20:12

  本文关键词：基于有限元分析的变高度定模动辊辊弯成形工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：变高度定模动辊辊弯成形工艺是一种混合辊弯成形与模具成形的新型板料塑性成形工艺,它是将固定的成形模具和可动的轧辊相结合,并采用伺服电机驱动轧辊运动的方式来成形变截面零件。本文采用有限元动力学显示算法对变高度定模动辊辊弯成形工艺进行研究,采用ABAQUS/Explicit求解器进行全流程双精度的有限元仿真。通过从仿真结果中提取板料的等效应力值、等效塑性应变值、截面厚度分析等分布规律,掌握了DP980板材成形的规律,得到了轧辊成形力的变化规律并预测了板料成形后截面回弹情况。本论文通过对比不同道次间距,不同释放间隙,有无辅助轧辊等28种仿真模型,对比仿真完成后板料成形效果、轧辊成形力以及冗余变形,确定了变高度定模动辊辊弯成形工艺的可行性及最佳成形工艺方案,为变高度定模动辊辊弯成形机的研制提供了可靠理论依据及优化方案。模型设置如下所示：1).通过对比320mm、380mm、440mm、500mm、560mm的5种道次间距的模型,仿真后对比成形结果发现：存在最优道次间距,并确定了成形效果接近最优的3种道次间距；2).通过对比0、0.05mm、0.1mm、0.15mm的4种板料与轧辊的单侧释放间隙模型,分别对应3种道次间距设置12种模型,仿真结果对比发现合适的释放间隙可降低轧辊成形力,并为后续仿真选出3组优秀模型。3).为模型设置6道次辅助辊,通过对比选出的优秀模型有与无辅助轧辊6组模型,对比仿真结果发现辅助轧辊的加入有助于改善板料成形过程中形成的纵弯；本文通过对变高度定模动辊辊弯成形工艺的成型工艺及板料变形规律进行了全面深入的研究,确定了该工艺的可行性,为变高度定模动辊成形机的研发提供了可靠的理论依据和优化方案。
【关键词】：高强度钢 有限元分析 定模动辊 变截面 工艺分析
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 高强钢8-9
• 1.3 辊弯成形工艺研究背景9-10
• 1.4 辊弯成形工艺发展现状10-14
• 1.4.1 辊弯成形发展概要10-12
• 1.4.2 国内研究现状12-13
• 1.4.3 三维变截面辊弯成形技术相关研究现状13-14
• 1.5 课题研究内容及方法14-18
• 1.5.1 变高度定模动辊辊弯成形机理14-15
• 1.5.2 辊弯成形仿真分析的研究15
• 1.5.3 课题介绍15-18
• 第二章 高强钢变高度定模动辊成型的理论基础18-26
• 2.1 材料的弹塑性理论18-21
• 2.1.1 各向同性材料屈服准则18-19
• 2.1.2 各向异性材料屈服准则19-21
• 2.2 轧辊设计21-22
• 2.3 板料受力分析22-23
• 2.4 材料成形弯曲回弹理论23-24
• 2.5 冗余变形24-25
• 2.6 课题方案设计25
• 2.7 本章小结25-26
• 第三章 变高度定模动辊辊弯成形有限元模型构建26-39
• 3.1 ABAQUS软件介绍26-27
• 3.2 变高度定模动辊辊弯成形结构模型建立27-37
• 3.2.1 模型研究对象28
• 3.2.2 三维几何模型28-29
• 3.2.3 模型网格划分29-32
• 3.2.4 定义模型的材料属性32-34
• 3.2.5 接触条件设定34-35
• 3.2.6 创建边界条件35-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第四章 变高度定模动辊成型仿真分析39-57
• 4.1 对比不同道次间距对零件成形质量的影响39-46
• 4.1.1 成型板材云图41-42
• 4.1.2 轧辊成形力42-44
• 4.1.3 回弹44-45
• 4.1.4 冗余变形45-46
• 4.2 对比不同释放间隙对零件成形质量的影响46-49
• 4.3 对比有无辅助辊对零件成形质量的影响49-51
• 4.4 成形圆角调整对成形质量的影响51-56
• 4.5 本章小结56-57
• 结论与展望57-59
• 参考文献59-62
• 在学期间研究成果62-63
• 致谢63

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本文编号：275315