四辊精确卷圆工艺研究

发布时间：2017-09-30 04:09

  本文关键词：四辊精确卷圆工艺研究

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【摘要】：四辊卷板机可以卷制多种形状的曲面体,由其能功能齐全、能够实现自动化生产的特性得到了广泛应用。随着社会经济的发展,对制造业生产成形件的效率和精度提出了更高的要求。但是目前由四辊卷板机成形精度较高的零件仍需要操作人员凭借经验反复调整工艺辊的位置参数,导致生产效率低等不足,因此研究四辊卷板机成形工艺具有重要意义。国内外的工程人员对于三辊卷板机的设计和工艺研究较多,而两辊卷板机和四辊卷板机的工艺理论研究较少,理论上常见于使用加载时的工作辊和板料之间的几何关系结合经验回弹公式进行解析。在实际生产中已经得到了较为成熟的卷圆生产流程。本文在卷圆操作步骤的基础上对卷圆成形工艺进行了分析。根据金属弹塑性成形原理,提出基本假设,分别建立了预弯和卷制两个主要工艺步的力学模型,利用课题组提出的小曲率平面弹复理论进行了回弹分析,得到了弹复前后板料的曲率半径和工作侧辊位置关系。根据四辊卷板机实际工作时类似于不对称三辊的特点,对工作侧辊的工艺位置进行补偿。采用VC++语言编程计算建立的预弯和卷制理论,由已知的管件的尺寸参数和材料参数、设备参数结合加工情况得到理论上工艺辊的位置参数和力学参数。采用大型非线性有限元软件ABAQUS对卷圆成形进行建模分析,对比理论和模拟的板材变形回弹后挠度、弯曲半径和工作辊受力结果,验证理论模型的正确性并给出修正补偿值。最后设计出实验装置进行物理实验验证,并对实验和理论对比结果进行了分析,通过数值模拟和实验研究充分证明了该卷板工艺理论方法的可行性。本文的研究结果能够为使用四辊卷板机生产管形件的工厂提供卷圆成形工艺参数的理论和技术支持,预测设备的成形载荷,提高管形件的精度和质量、生产效率,缩短工艺参数的制定周期,减轻操作人员的工作强度,具有一定的实际应用价值。
【关键词】：四辊卷板机 卷圆成形 ABAQUS数值模拟 回弹 弯曲半径
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 卷板机结构形式及工艺特点11-13
• 1.3 卷板成形工艺发展研究概况13-19
• 1.3.1 国内外卷板工艺发展现状13-16
• 1.3.2 对称式四辊卷圆成形新工艺16-17
• 1.3.3 传统四辊卷圆成形工艺17-19
• 1.4 本文主要研究内容19-20
• 第2章 四辊卷圆成形理论建模20-39
• 2.1 引言20
• 2.2 卷圆成形理论分析过程20-21
• 2.3 卷圆成形理论分析21-35
• 2.3.1 基本假设21-22
• 2.3.2 材料模型22
• 2.3.3 夹紧工艺理论分析22-23
• 2.3.4 预弯工艺理论分析23-31
• 2.3.5 工作辊切换理论分析31-35
• 2.4 编程计算理论35-36
• 2.5 工艺修正初步理论36-37
• 2.6 本章小结37-39
• 第3章 四辊卷圆成形有限元模拟验证及分析39-55
• 3.1 引言39
• 3.2 卷圆成形模拟分析过程39-40
• 3.3 卷圆成形有限元建模及求解40-43
• 3.3.1 有限元建模过程40-42
• 3.3.2 有限元求解42-43
• 3.4 卷圆成形理论模拟验证及分析43-54
• 3.4.1 简化条件下理论、模拟对比分析43-47
• 3.4.2 实际端部情况下预弯模拟分析47-49
• 3.4.3 修正后预弯模拟分析49-52
• 3.4.4 修正后工作辊切换卷制模拟分析52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 四辊卷圆成形实验研究55-60
• 4.1 引言55
• 4.2 四辊预弯成形工艺实验研究55-58
• 4.2.1 四辊预弯成形实验方案55-57
• 4.2.2 四辊预弯成形实验过程和实验结果分析57-58
• 4.3 本章小结58-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

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1 米圣华,钟志发,聂小林;新型等线速电动卷板机的设计[J];林业机械与木工设备;2000年09期

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4 孙维华;卷板机更新改造实例[J];机电信息;2003年10期

5 杨树平,马悦山;四辊卷板机的数控实现[J];沈阳化工学院学报;2005年02期

6 张维斌;;卷板机参数关系的研究[J];辽宁工程技术大学学报;2007年S2期

7 文永梅;;如何正确使用四辊卷板机[J];机械工人(热加工);2008年Z1期

8 卜锋斌;丁肖良;戴峗;;水平下调式三辊卷板机卷板工艺的数学建模[J];机电设备;2008年03期

9 施晶;王立鑫;白玉萍;;简易卷板机设计[J];哈尔滨轴承;2010年01期

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1 李延广;;三辊卷板机卷筒体不留余头卷制技术[A];中西南十省区（市）焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年

2 ;8×4000三辊卷板机价值分析[A];中国价值工程辉煌成就20年（1978—1998）[C];1998年

3 吴兵;林少芬;;基于故障树的卷板机液压系统可靠性研究[A];2010年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第二次全体委员大会论文集[C];2010年

4 贾全忠;;Z5418A卷板机无法正常运行的处理[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

5 谢梅生;;W11STNC-140×4000mm上辊数控万能式卷板机固定侧、翻倒侧机架裂纹修复[A];中西南十省区（市）焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年

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1 本报记者 薛燕　通讯员 孙文钊;我市卷板机出口实现零突破[N];淄博日报;2009年

2 特约记者 温林森;特大型卷板机在首钢长治钢铁诞生[N];现代物流报;2009年

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5 黄丽慧 李世平 孙小元;数控成型四辊卷板机在长钢问世[N];中国冶金报;2004年

6 邹洁;鄂重卷板机抢占九成市场[N];中国工业报;2003年

7 本报记者 杨红英;超力卷板机：在小池塘里跳舞[N];中国工业报;2012年

8 宝宣;BY灌浆料牢牢支撑起大型卷板机[N];中国冶金报;2007年

9 本报记者 张家驹;关键是提升自身竞争力[N];中国机电日报;2002年

10 本报记者　 喻佳;付钢：学好技能创佳绩[N];自贡日报;2006年

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1 徐常富;对称式四辊卷圆成形工艺研究[D];燕山大学;2015年

2 董棚帅;大型水平下调式三辊卷板机结构分析与改进[D];太原科技大学;2015年

3 高桂艳;四辊精确卷圆工艺研究[D];燕山大学;2016年

4 孙廷波;特大型四棍卷板机的研制[D];中国石油大学;2010年

5 严志远;水平下调式三辊卷板机工艺研究与结构分析[D];太原科技大学;2011年

6 李云云;新型卷板机运动结构与控制系统设计[D];华中科技大学;2011年

7 王吉龙;美制大型三辊卷板机液压及电气控制系统的改造研究[D];兰州理工大学;2011年

8 岳明英;四辊卷板机卷板过程的分析[D];兰州交通大学;2014年

9 姜荣升;卷板机数控系统设计与研究[D];长春工业大学;2015年

10 田芳;超大型数控船用卷板机机身结构的有限元分析与优化设计[D];南京理工大学;2012年

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