高精度四辊卷板关键技术研究

发布时间：2020-07-15 15:27

【摘要】：四辊卷板机以其可直接预弯、剩余直边小和可实现自动化生产等优势广泛地应用于船舶重工、压力容器等领域。针对目前板材卷制时存在的精度差、效率低等问题,本文围绕四辊卷板机的板材卷制机理和精度控制等方面展开了研究,论文的主要工作如下:(1)对四辊卷板板材成形机理进行了理论分析,分析了四辊卷板板材成形的工艺过程;利用弹塑性理论推导出了板材弯曲回弹量的计算公式;以产学研合作单位的新型四辊卷板机为对象,针对四辊卷板成形过程中四个工作辊的受力情况进行详细的分析和计算;建立了四辊卷板滚弯数学模型,得到了侧辊位移量和板材成形半径之间的关系,为快速制定卷制工艺提供了依据。(2)以ANSYS/LS-DYNA为数值模拟仿真平台,建立了四辊卷板成形过程的有限元分析模型;对四辊卷板板材成形的整个过程进行了三维显式动态数值模拟仿真,得到了侧辊进给量和卷制板材成形半径之间的关系;进行了卷板试验,对比分析了通过理论、试验以及仿真三种方法得到的板材成形半径之间存在的差异,并分析了造成这些差异的原因,验证了利用仿真分析来制定卷制工艺参数的可行性。(3)对四辊卷板机侧辊的挠曲变形进行了理论分析,针对无补偿与支撑辊补偿两种情况对其进行了挠曲变形计算,得到了侧辊弯曲的挠曲线方程;制定了侧辊挠度补偿具体方案,利用AutoCAD Mechanical软件对补偿位置与补偿力分布进行了优化分析,确定了补偿装置的类型和参数;并对侧辊补偿装置进行了结构设计。(4)针对床身进行了有限元受力分析,找到了影响板材成形质量的薄弱环节;对其进行了结构改进,提高了床身刚度,减轻了床身重量。满足了高精度四辊卷板机对床身的要求。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG305

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本文编号：2756671