本文關(guān)鍵詞：型材變曲率滾彎成形工藝研究

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【摘要】：變曲率滾彎成形是航空企業(yè)常用的一種型材彎曲成形加工工藝,具有加工時間少、加工費用低、滾輪更換方便等優(yōu)點,適用于各類型材的小批量彎曲加工成形。但由于滾彎成形屬于無模成形,成形過程中一側(cè)拉伸,另一側(cè)壓縮,型材內(nèi)部既存在彈性變形又存在塑性變形,導(dǎo)致成形過程中回彈量非常大,難以控制成形精度,同時,目前滾彎成形裝備的在線尺寸檢測環(huán)節(jié)精度不高、控制系統(tǒng)落后,導(dǎo)致滾彎成形工藝與有模成形工藝相比精度相對較低,無法滿足航空、航天類彎曲零件的精度要求,為提高變曲率型材滾彎成形工藝控制精度,本文主要進行了以下幾個方面內(nèi)容的研究工作:首先對型材滾彎成形彈塑性理論進行分析,推導(dǎo)出一般條件下的滾彎成形回彈半徑表達式,在此基礎(chǔ)上,引入型材中性層概念,求解出型材中性層彎曲半徑的表達式,將該表達式代入一般回彈半徑公式,得出最終的滾彎成形回彈半徑表達式。其次建立了滾彎成形運動控制坐標表達式;對滾彎成形工藝過程的工裝進行設(shè)計,有效避免滾彎成形件表面的擦傷和劃傷;同時對彎曲成形件的逆向展開過程進行分析;對變曲率滾彎成形工藝進行研究,采用分段式成形方法,實現(xiàn)理論上的變曲率滾彎成形。然后建立了滾彎成形有限元仿真模型,得出了滾彎成形后型材整體的應(yīng)力、應(yīng)變及截面應(yīng)力、應(yīng)變的變化規(guī)律;對型材回彈模擬方法進行對比分析研究,采用無模法實現(xiàn)了滾彎成形回彈仿真,對型材回彈量進行定義,并找到相應(yīng)地回彈半徑測量方法;對滾彎回彈模擬結(jié)果進行分析,將不同滾彎成形半徑型材回彈量的模擬值和理論值進行對比,同時分析了摩擦因素、滾輪夾持力、滾輪轉(zhuǎn)速、滾彎半徑等因素對型材回彈半徑的影響,通過對滾輪運動軌跡的定義,實現(xiàn)了變曲率型材滾彎成形的模擬仿真。
【關(guān)鍵詞】：型材 滾彎 回彈 變曲率
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V261
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 課題背景與研究意義10-12
• 1.3 型材類別及質(zhì)量缺陷12-15
• 1.3.1 型材的類別12-13
• 1.3.2 型材滾彎成形中的質(zhì)量缺陷13-15
• 1.4 國內(nèi)外研究動態(tài)15-18
• 1.4.1 鈑金件彎曲回彈研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 中性層研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.3 滾彎成形研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 課題的主要內(nèi)容18-19
• 第2章 型材滾彎回彈理論基礎(chǔ)及中性層研究19-28
• 2.1 型材彈塑性彎曲變形理論19
• 2.2 型材滾彎成形基本原理19-20
• 2.3 型材滾彎成形回彈的理論分析20-24
• 2.3.1 滾彎成形回彈產(chǎn)生的原因20
• 2.3.2 滾彎回彈半徑一般表達式20-24
• 2.4 型材彎曲中性層半徑計算24-27
• 2.5 滾彎成形回彈半徑最終表達式27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 滾彎成形參數(shù)控制方法及變曲率滾彎成形方法分析28-35
• 3.1 滾彎成形運動坐標關(guān)系式的建立28-30
• 3.1.1 四軸滾彎設(shè)備結(jié)構(gòu)28
• 3.1.2 滾輪運動坐標參數(shù)關(guān)系式的建立28-30
• 3.2 成形滾輪設(shè)計30-32
• 3.2.1 合理的工裝設(shè)計30-31
• 3.2.2 滾輪結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.2.3 滾輪尺寸確定32
• 3.3 逆向展開技術(shù)32-33
• 3.4 型材變曲率滾彎成形方法分析33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 型材滾彎成形有限元仿真35-51
• 4.1 滾彎成形仿真過程分析35
• 4.2 滾彎成形仿真模型35-39
• 4.3 滾彎成形模擬結(jié)果分析39-50
• 4.3.1 滾彎成形過程中應(yīng)力變化39-43
• 4.3.2 滾彎成形過程中應(yīng)變變化43-47
• 4.3.3 型材截面應(yīng)力應(yīng)變變化47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 變曲率型材彎曲件回彈數(shù)值模擬51-63
• 5.1 回彈模擬方法51-52
• 5.2 回彈量及曲率半徑測量52-53
• 5.3 模擬回彈結(jié)果分析53-60
• 5.3.1 理論計算與模擬結(jié)果對比53-54
• 5.3.2 各因素對回彈半徑的影響54-57
• 5.3.3 型材回彈前后變化57-60
• 5.4 變曲率型材回彈仿真60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果67-68
• 致謝68

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本文編號：703863