高强度厚壁矩形型钢柔性冷弯生产线的设计与有限元模拟

发布时间：2024-05-21 23:28

　　为满足用户对冷弯型钢产品厚壁大尺寸以及轻质量、高强度等方面的需求,同时为达到提高轧辊共用性、减少换辊次数和节省制辊成本的目的,本文以高强钢材料QSTE700TM为成形板坯材料,设计了一条高强度厚壁矩形型钢柔性冷弯生产线,给出了机架类型,各成型道次的辊花和轧辊辊型尺寸。对成品规格为180×180×10mm的冷弯厚壁矩形型钢成型过程建立了有限元模型,对该典型产品的柔性冷弯成型过程进行了有限元模拟,根据模拟结果对原始生产线进行优化。最后利用弯角冷作硬化效应对模拟结果的有效性进行验证。研究结果如下:(1)冷弯生产线的轧辊设计和孔型设计良好,可以实现高强度厚壁矩形型钢的顺利成形,且未因板坯纵向应变分布不均而引起明显的产品边浪起皱等缺陷。(2)优化前冷弯生产线第一成型段两侧弯角成型性能对称性较差,会影响矩形型钢的结构稳定性。通过增设对中道次和压下道次进行优化,明显改善了两侧弯角成型质量的对称性。(3)实验结果和仿真结果基本一致,论文所建立的有限元模型精度满足工程应用需求。研究对高强度厚壁矩形型钢柔性冷弯生产线的设计及其生产应用具有一定指导意义和参考价值。

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1冷弯成型过程中平缓过渡断L的示意图

武汉科技大学硕士学位论文5第2章冷弯成型技术理论基础2.1冷弯成型原理冷弯成型过程包括横向弯曲产生较大的塑性变形以及纵向拉伸压缩产生的弹塑性变形。当板材开始咬入辊缝前，先与下辊接触而被抬起，产生较小的弹性应力。随着板材与上辊接触，边部逐渐发生变形并生成变形区。其中所述变形区长度会....

图2.2弯曲角a和相对弯曲半径ρ的变化曲线图

武汉科技大学硕士学位论文6图2.2弯曲角a和相对弯曲半径ρ的变化曲线图板材经过轧辊成型时沿长度方向不同横断面位置弯角度数和弯角半径分布，如图2.2所示。由于变形I区横向上弯曲角产生弹塑性变形，弯曲角度从an-1单调地增大到an-1+Δan，弯曲半径从ρn-1减少到ρn-1-Δρn....

图2.3冷作硬化效应机理图

武汉科技大学硕士学位论文6图2.2弯曲角a和相对弯曲半径ρ的变化曲线图板材经过轧辊成型时沿长度方向不同横断面位置弯角度数和弯角半径分布，如图2.2所示。由于变形I区横向上弯曲角产生弹塑性变形，弯曲角度从an-1单调地增大到an-1+Δan，弯曲半径从ρn-1减少到ρn-1-Δρn....

图3.1各弯曲边及弯曲角定义示意图

武汉科技大学硕士学位论文11第3章冷弯生产线设计3.1引言本章主要为实现本文柔性冷弯生产线的顺利成型以及较好的轧辊共用性，选取合适机架类型，并对冷弯生产线的孔型和轧辊进行设计。同时为更好的描述冷弯成型过程中矩形型钢各弯曲边以及弯曲角，对矩形型钢成型过程中各弯曲边以及弯曲角进行如图....

本文编号：3980072