基于不均匀辊缝的三维曲面件轧制成形方法研究
发布时间：2023-03-19 14:09
三维曲面件具有质量轻、承载能力强、流线型好、造型美观、形状灵活多变等优点被广泛地应用于航空航天、汽车制造、船舶制造、建筑设计、艺术品设计等领域。柔性轧制成形是一种新型的曲面件连续成形工艺,依靠具有弯曲轮廓形状的成形辊的压弯作用实现板料的局部横向弯曲变形,再通过控制不均匀的辊缝分布实现板料局部纵向弯曲变形,成形辊的转动带动板料连续进给,连续一致的局部弯曲变形累积为整体变形,从而成形出具有双曲率的三维曲面件。轧制方法成形三维曲面件具有以下优点:将整体成形变为局部成形,成形工具与板料接触面积大幅度减小,与传统模具成形相比,成形载荷大幅度减小;将往复或断续成形改变为回转连续成形,生产效率显著提高;成形工具是连续的光面辊,成形件表面光滑连续,表面质量好;成形过程中塑性变形较大,回弹小;设备简单体积小,制造成本低。通过使用可弯曲柔性辊的轧制方法,可以组成多样化的辊缝形态,实现不同种类、不同规格的三维曲面件的柔性化成形。因此,轧制方法成形曲面件具有广泛的应用前景。本文通过对曲面件轧制成形过程进行理论分析,推导了两种典型曲面件——凸曲面件和鞍形件的纵向弯曲变形的计算公式,给出了轧制两种典型曲面件的辊缝...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 板材冷轧成形技术
1.2.1 传统平辊轧制
1.2.2 锥辊轧制成形
1.2.3 TRB轧制技术
1.3 三维曲面件连续柔性成形技术
1.3.1 可挠辊连续成形
1.3.2 柔性增量滚弯成形
1.3.3 连续柔性卷板成形
1.4 基于不均匀辊缝的曲面件轧制成形
1.5 选题意义及主要研究内容
1.6 小结
第2章 曲面件柔性轧制成形过程的形状控制与辊缝设计
2.1 引言
2.2 曲面件柔性轧制成形原理
2.2.1 柔性辊和不均匀的辊缝
2.2.2 典型曲面轧制成形机制
2.3 典型曲面三维形状的数学描述
2.4 凸曲面件形状控制与辊缝设计
2.4.1 纵向弯曲变形计算
2.4.2 辊缝形状设计
2.5 鞍形件形状控制与辊缝设计
2.5.1 纵向弯曲变形计算
2.5.2 辊缝形状设计
2.6 调形函数与调形单元位置的计算
2.6.1 典型曲面件的调形函数
2.6.2 调形单元位置的计算
2.7 小结
第3章 柔性轧制成形过程的不稳定分析及控制
3.1 引言
3.2 柔性轧制成形设备简介
3.2.1 设备结构组成
3.2.2 设备控制系统
3.3 板料变形不稳定分析及控制方法
3.3.1 板料变形不稳定分析
3.3.2 增加辅助辊的控制方法
3.4 增加辅助辊方法的有限元模型
3.4.1 柔性辊离散化建模
3.4.2 材料属性及分析步
3.4.3 接触、边界条件及网格划分
3.5 小结
第4章 增加辅助辊的柔性轧制成形过程数值模拟
4.1 引言
4.2 数值模拟结果分析
4.2.1 板料尾端面位置的变化
4.2.2 应力应变分析
4.2.3 截面线曲率分布
4.2.4 形状误差分布
4.3 典型曲面件的横、纵向变形分析
4.3.1 凸曲面件的纵向延伸及宽展
4.3.2 鞍形件的纵向延伸及宽展
4.4 成形参数对纵向弯曲变形的影响
4.4.1 板料尺寸的影响
4.4.2 辊缝中线弯曲半径的影响
4.4.3 最大轧制压下量的影响
4.5 小结
第5章 使用变截面轧辊轧制曲面件的方法研究
5.1 引言
5.2 变截面轧辊轧制曲面件的特点
5.2.1 变截面轧辊的特点
5.2.2 组合式变截面轧辊
5.2.3 变截面轧辊辊型设计
5.3 变截面轧辊轧制曲面件的数值模拟
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 典型曲面件的成形效果
5.4 成形参数对曲面件轧制成形的影响
5.4.1 轧辊辊径的影响
5.4.2 异速比的影响
5.4.3 板料导入角的影响
5.5 小结
第6章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3765386
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 板材冷轧成形技术
1.2.1 传统平辊轧制
1.2.2 锥辊轧制成形
1.2.3 TRB轧制技术
1.3 三维曲面件连续柔性成形技术
1.3.1 可挠辊连续成形
1.3.2 柔性增量滚弯成形
1.3.3 连续柔性卷板成形
1.4 基于不均匀辊缝的曲面件轧制成形
1.5 选题意义及主要研究内容
1.6 小结
第2章 曲面件柔性轧制成形过程的形状控制与辊缝设计
2.1 引言
2.2 曲面件柔性轧制成形原理
2.2.1 柔性辊和不均匀的辊缝
2.2.2 典型曲面轧制成形机制
2.3 典型曲面三维形状的数学描述
2.4 凸曲面件形状控制与辊缝设计
2.4.1 纵向弯曲变形计算
2.4.2 辊缝形状设计
2.5 鞍形件形状控制与辊缝设计
2.5.1 纵向弯曲变形计算
2.5.2 辊缝形状设计
2.6 调形函数与调形单元位置的计算
2.6.1 典型曲面件的调形函数
2.6.2 调形单元位置的计算
2.7 小结
第3章 柔性轧制成形过程的不稳定分析及控制
3.1 引言
3.2 柔性轧制成形设备简介
3.2.1 设备结构组成
3.2.2 设备控制系统
3.3 板料变形不稳定分析及控制方法
3.3.1 板料变形不稳定分析
3.3.2 增加辅助辊的控制方法
3.4 增加辅助辊方法的有限元模型
3.4.1 柔性辊离散化建模
3.4.2 材料属性及分析步
3.4.3 接触、边界条件及网格划分
3.5 小结
第4章 增加辅助辊的柔性轧制成形过程数值模拟
4.1 引言
4.2 数值模拟结果分析
4.2.1 板料尾端面位置的变化
4.2.2 应力应变分析
4.2.3 截面线曲率分布
4.2.4 形状误差分布
4.3 典型曲面件的横、纵向变形分析
4.3.1 凸曲面件的纵向延伸及宽展
4.3.2 鞍形件的纵向延伸及宽展
4.4 成形参数对纵向弯曲变形的影响
4.4.1 板料尺寸的影响
4.4.2 辊缝中线弯曲半径的影响
4.4.3 最大轧制压下量的影响
4.5 小结
第5章 使用变截面轧辊轧制曲面件的方法研究
5.1 引言
5.2 变截面轧辊轧制曲面件的特点
5.2.1 变截面轧辊的特点
5.2.2 组合式变截面轧辊
5.2.3 变截面轧辊辊型设计
5.3 变截面轧辊轧制曲面件的数值模拟
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 典型曲面件的成形效果
5.4 成形参数对曲面件轧制成形的影响
5.4.1 轧辊辊径的影响
5.4.2 异速比的影响
5.4.3 板料导入角的影响
5.5 小结
第6章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3765386
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3765386.html
