多道次定模动辊机电系统动力学分析
发布时间：2021-12-31 00:31
高强钢板材制成的变截面梁类构件具有更优良的力学性能,轻质、高刚度、稳定性好,是实现轻量化的有效途径。作为一种全新的渐进成形装备,定模动辊装备综合应用辊组渐进成形方式和定模高精度成形优势,成功实现高强钢变截面精确成形。实现大载荷下多个道次协同运动控制,需要以由先进高强钢板材变形与驱动电机、传动机构、模具-轧辊系统共同构成的多物理场耦联系统动力学分析为前提。本课题提出基于能量原理,针对包含五组动辊的定模动辊辊弯成形装备进行包含高强钢成形在内的机电系统动力学分析方法。通过理论分析本课题研究机电耦合系统的结构组成、受力情况和运动过程,构建装备等效简化模型,建立综合考虑系统电机控制参数、先进高强钢板材种类、定模及动辊组机构设计参数、不同成形速度、不同横截面下动态载荷的系统动力学模型,推导得到单个物理场部分能量的数学表达式,根据能量转化关系建立系统能量守恒方程,与电机动力学方程联立得本系统动力学微分方程组。变形抗力是辊弯成形装备各道次机架与轧辊设计制造的必要参数,只有依据辊弯成形过程中超高强钢发生塑性变形的动态变形抗力,才能设置控制参数,实现设定的系统运动。本文选用有限元仿真软件ABAQUS对淬火...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
辊弯成形零件图
第一章绪论3图1-2柔性辊弯成形件在汽车制造中的应用近年国内外都投入大量研发力量发展柔性辊弯成形技术，欧盟将研发下一代汽车辊弯成形新技术作为研发重点方向。为满足汽车行业对变截面产品的需求，德国达姆施塔特大学提出“柔性辊弯成形”的概念，并与较早研究变截面辊弯成形工艺的dataM公司合作，设计并研制出全球第一台实验柔性辊弯成形机[7]，如图1-3所示。德国的该实验样机由传统机架、板带导料装置、柔性机架、驱动轮以及控制系统组成。由专用的控制程序通过CAD系统决定弯曲角度，板料的进给速度通过板带上的摩擦轮测出，进而控制伺服电机转速，通过伺服电机驱动四个独立道次滚珠丝杠，实现板材的变截面成形。两者做了大量的计算机仿真，并通过实验验证了变截面成形的可行性，可根据用户不同需求生产特定变截面产品。图1-3全球第一台实验柔性辊弯成形机瑞典的Oritc3DAB公司开发研制出了世界上第二台变截面辊弯生产线，如
第一章绪论3图1-2柔性辊弯成形件在汽车制造中的应用近年国内外都投入大量研发力量发展柔性辊弯成形技术，欧盟将研发下一代汽车辊弯成形新技术作为研发重点方向。为满足汽车行业对变截面产品的需求，德国达姆施塔特大学提出“柔性辊弯成形”的概念，并与较早研究变截面辊弯成形工艺的dataM公司合作，设计并研制出全球第一台实验柔性辊弯成形机[7]，如图1-3所示。德国的该实验样机由传统机架、板带导料装置、柔性机架、驱动轮以及控制系统组成。由专用的控制程序通过CAD系统决定弯曲角度，板料的进给速度通过板带上的摩擦轮测出，进而控制伺服电机转速，通过伺服电机驱动四个独立道次滚珠丝杠，实现板材的变截面成形。两者做了大量的计算机仿真，并通过实验验证了变截面成形的可行性，可根据用户不同需求生产特定变截面产品。图1-3全球第一台实验柔性辊弯成形机瑞典的Oritc3DAB公司开发研制出了世界上第二台变截面辊弯生产线，如
【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击载荷下TC18钛合金力学性能模拟研究[J]. 贾宝华,王丹丹,李革,顾永强. 钛工业进展. 2019(06)
[2]基于形函数的有限单元法的一些理解[J]. 肖魏魏,郭剑. 教育现代化. 2019(89)
[3]变高度构件辊模成形有限元仿真[J]. 阳振峰,管延智,李强,王海波. 塑性工程学报. 2018(02)
[4]TBM机电耦合建模与同步控制策略对比分析[J]. 霍军周,吴瀚洋,朱冬,孙伟,鲍有能. 机械工程学报. 2018(01)
[5]O形管辊弯成型有限元仿真与孔形优化设计[J]. 孙庆东,王传红,徐小青,赵荣国,俞恩江. 现代制造工程. 2016(12)
[6]定模动辊变截面辊弯成形有限元分析[J]. 高一鑫,李强,管延智,阳振峰,王时. 塑性工程学报. 2015(04)
[7]基于不同单元类型的DP980钢辊弯成形仿真与回弹分析[J]. 阎昱,贾方辉,张汉成. 塑性工程学报. 2015(03)
[8]与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立[J]. 阎昱,王海波,赵溦. 上海交通大学学报. 2015(01)
[9]变截面B柱加强板辊弯成形有限元仿真及实验[J]. 王英爽,阎昱. 塑性工程学报. 2014(03)
[10]变截面辊弯回弹机理研究[J]. 王世鹏,韩飞. 锻压技术. 2013(05)
硕士论文
[1]电磁离合器多场耦合特性及多学科设计优化[D]. 岳明娟.西安理工大学 2019
[2]考虑成形力的定模动辊机电系统动力学分析[D]. 朱越坤.北方工业大学 2019
[3]淬火延性钢的屈服行为研究及有限元仿真[D]. 蒋媛.北方工业大学 2017
[4]定模动辊变截面装置动力学优化[D]. 崔静娜.北方工业大学 2017
[5]激光辅助加热变高度辊模成形有限元分析及辅助加热系统研究[D]. 檀亚运.北方工业大学 2016
[6]激光辅助定模动辊辊弯成型有限元分析[D]. 王时.北方工业大学 2015
[7]高强钢冲压模具的疲劳寿命分析与结构拓扑优化[D]. 吴任.湖南大学 2015
[8]考虑阻尼的变截面辊弯成形机动力学分析[D]. 刘鑫.北方工业大学 2014
[9]天然气发动机活塞温度多场耦合仿真研究[D]. 董万杰.华中科技大学 2013
[10]F18 B柱冷辊压成形工艺的研究[D]. 丁永胜.燕山大学 2011
本文编号：3559275
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
辊弯成形零件图
第一章绪论3图1-2柔性辊弯成形件在汽车制造中的应用近年国内外都投入大量研发力量发展柔性辊弯成形技术，欧盟将研发下一代汽车辊弯成形新技术作为研发重点方向。为满足汽车行业对变截面产品的需求，德国达姆施塔特大学提出“柔性辊弯成形”的概念，并与较早研究变截面辊弯成形工艺的dataM公司合作，设计并研制出全球第一台实验柔性辊弯成形机[7]，如图1-3所示。德国的该实验样机由传统机架、板带导料装置、柔性机架、驱动轮以及控制系统组成。由专用的控制程序通过CAD系统决定弯曲角度，板料的进给速度通过板带上的摩擦轮测出，进而控制伺服电机转速，通过伺服电机驱动四个独立道次滚珠丝杠，实现板材的变截面成形。两者做了大量的计算机仿真，并通过实验验证了变截面成形的可行性，可根据用户不同需求生产特定变截面产品。图1-3全球第一台实验柔性辊弯成形机瑞典的Oritc3DAB公司开发研制出了世界上第二台变截面辊弯生产线，如
第一章绪论3图1-2柔性辊弯成形件在汽车制造中的应用近年国内外都投入大量研发力量发展柔性辊弯成形技术，欧盟将研发下一代汽车辊弯成形新技术作为研发重点方向。为满足汽车行业对变截面产品的需求，德国达姆施塔特大学提出“柔性辊弯成形”的概念，并与较早研究变截面辊弯成形工艺的dataM公司合作，设计并研制出全球第一台实验柔性辊弯成形机[7]，如图1-3所示。德国的该实验样机由传统机架、板带导料装置、柔性机架、驱动轮以及控制系统组成。由专用的控制程序通过CAD系统决定弯曲角度，板料的进给速度通过板带上的摩擦轮测出，进而控制伺服电机转速，通过伺服电机驱动四个独立道次滚珠丝杠，实现板材的变截面成形。两者做了大量的计算机仿真，并通过实验验证了变截面成形的可行性，可根据用户不同需求生产特定变截面产品。图1-3全球第一台实验柔性辊弯成形机瑞典的Oritc3DAB公司开发研制出了世界上第二台变截面辊弯生产线，如
【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击载荷下TC18钛合金力学性能模拟研究[J]. 贾宝华,王丹丹,李革,顾永强. 钛工业进展. 2019(06)
[2]基于形函数的有限单元法的一些理解[J]. 肖魏魏,郭剑. 教育现代化. 2019(89)
[3]变高度构件辊模成形有限元仿真[J]. 阳振峰,管延智,李强,王海波. 塑性工程学报. 2018(02)
[4]TBM机电耦合建模与同步控制策略对比分析[J]. 霍军周,吴瀚洋,朱冬,孙伟,鲍有能. 机械工程学报. 2018(01)
[5]O形管辊弯成型有限元仿真与孔形优化设计[J]. 孙庆东,王传红,徐小青,赵荣国,俞恩江. 现代制造工程. 2016(12)
[6]定模动辊变截面辊弯成形有限元分析[J]. 高一鑫,李强,管延智,阳振峰,王时. 塑性工程学报. 2015(04)
[7]基于不同单元类型的DP980钢辊弯成形仿真与回弹分析[J]. 阎昱,贾方辉,张汉成. 塑性工程学报. 2015(03)
[8]与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立[J]. 阎昱,王海波,赵溦. 上海交通大学学报. 2015(01)
[9]变截面B柱加强板辊弯成形有限元仿真及实验[J]. 王英爽,阎昱. 塑性工程学报. 2014(03)
[10]变截面辊弯回弹机理研究[J]. 王世鹏,韩飞. 锻压技术. 2013(05)
硕士论文
[1]电磁离合器多场耦合特性及多学科设计优化[D]. 岳明娟.西安理工大学 2019
[2]考虑成形力的定模动辊机电系统动力学分析[D]. 朱越坤.北方工业大学 2019
[3]淬火延性钢的屈服行为研究及有限元仿真[D]. 蒋媛.北方工业大学 2017
[4]定模动辊变截面装置动力学优化[D]. 崔静娜.北方工业大学 2017
[5]激光辅助加热变高度辊模成形有限元分析及辅助加热系统研究[D]. 檀亚运.北方工业大学 2016
[6]激光辅助定模动辊辊弯成型有限元分析[D]. 王时.北方工业大学 2015
[7]高强钢冲压模具的疲劳寿命分析与结构拓扑优化[D]. 吴任.湖南大学 2015
[8]考虑阻尼的变截面辊弯成形机动力学分析[D]. 刘鑫.北方工业大学 2014
[9]天然气发动机活塞温度多场耦合仿真研究[D]. 董万杰.华中科技大学 2013
[10]F18 B柱冷辊压成形工艺的研究[D]. 丁永胜.燕山大学 2011
本文编号：3559275
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