带纵筋平板的轧制成形规律与极限研究

发布时间：2025-01-06 07:19

　　 带纵筋平板是一种结构复杂的异型板,其在轧制成形过程中型槽内金属填充不足、凸筋成形难的问题比较突出。针对该问题,提出了一种新的带纵筋平板轧制成形工艺方法,采用两道次将带纵筋平板轧制成形。将第1道次轧制的轧辊组设计成上辊有型槽、下辊有弧形的凸起结构;在第2道次轧制的轧辊组中,将上辊设计成与第1道次同尺寸的型槽,下辊设计为平辊。采用这种多道次轧制方法可以有效地促进金属向上辊型槽内流动,促进凸筋的增长。通过Abaqus有限元模拟,分析了辊型结构对筋高和成筋率的影响规律以及不同板厚的凸筋的成形极限,从而得到成形较好的工艺参数。通过开展实验,发现实验结果和模拟结果基本一致,这为后续的异型板的精密成形研究提供了理论基础。

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【部分图文】：

图1 不同道次的轧辊与成形板材的横截面

有限元建模中，材料为AA5086铝合金，板材尺寸为300mm×60mm×10mm。轧辊的基本半径为175mm。轧辊和板材之间的摩擦系数m为0.17。其中，第1道次轧制成形的板材筋高为h1，第1道次轧制板材两端的厚度为h2，下辊弧形凸起结构的宽度为L、高度为d;第2道次轧制....

图2 不同道次的辊型结构和成形板材示意图

带纵筋平板轧制成形不同道次的轧辊和成形的板材如图2所示。第1道次轧制成形的板材为上凸下凹型板材，上凸为板材上部形成凸筋部分，下凹为板材的基板底部为凹形。在下辊弧形凸起结构的作用下，板材金属能够向上辊型槽内流动，从而利于凸筋的增长。在轧制过程中，下辊弧形凸起结构会挤压板材金属，弧形....

图3 第1道次筋高随辊型结构变化的增长趋势

从图3中可以看出，在不同的弧形凸起结构的作用下，第1道次轧制的筋高也是不同的。当弧形凸起结构高度不变时，调整其宽度，筋高随着凸宽的增大是先增加后减小的，并且随着凸高的增加，凸宽对筋高的影响效果愈发明显，这与板材宽度和凸起结构的宽度的比例有关。当凸宽L从20mm增加至40mm时....

图4 总筋高随辊型结构变化的增长趋势

从图4中可以看出，第2道次将第1道次的凹形底板轧制平整，在相同的压下率的情况下，总筋高随凸宽增加是先增加后减小的，这与第1道次的凸筋的增长趋势一致。当凸宽一定时，总筋高随着凸高增加而增加。当初始板宽为60mm、凸宽为30～40mm、凸高为4mm时得到的筋高最大，凸宽与板宽比....

本文编号：4023989