三維曲面金屬板類件被廣泛用于汽車制造、城市建筑、高速列車、航空航天等制造業(yè)中的眾多領(lǐng)域。對于大批量、單一化的曲面件的加工制造大部分使用傳統(tǒng)模具成形;而對于小批量或單件的個性化、多樣化、大型化的曲面件的生產(chǎn),考慮到模具加工的經(jīng)濟(jì)性和靈活性,需要新的柔性成形技術(shù)來滿足市場需求。曲面輥彎成形結(jié)合多點調(diào)形原理與卷板成形,采用三個軸線可彎曲的柔性輥作為成形工具,可以滿足個性化、多樣化及大尺寸雙曲度曲面件的成形。本文從理論分析、數(shù)值模擬和成形實驗三個方面對曲面輥彎成形過程中板料的縱向與橫向變形開展研究,給出了成形過程控制方法,為成形工藝的開發(fā)提供理論指導(dǎo)和支持。本文主要研究工作如下:1、研究不同上輥下壓量下凸形與鞍形曲面件的橫向變形過程。提供曲面輥彎成形有限元模型中的材料模型、局部坐標(biāo)系、分析步、摩擦模型、邊界條件、接觸模型及網(wǎng)格單元等關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置和選擇方案。建立鞍形與凸形曲面件的有限元模型,分析不同下壓量下的鞍形與凸形曲面件的橫向截面線曲率的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在曲面輥彎成形過程中,將正在成形的板料分為待成形區(qū)、變形區(qū)和已成形區(qū)。鞍形曲面件與凸形曲面件的不同區(qū)域的橫向變形程度不同。在上輥下壓量... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾種常用類型的卷板機(jī)Fig.1.1Rollbendingmachineofseveralgeneraltype以對稱式三輥卷板機(jī)為例簡述其基本工作原理：上工作輥在兩個下工作輥中間的

第一章 緒論3圖1.2 卷板成形原理圖Fig.1.2 Schematic diagram of roll forming1.2.2 卷板成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀為實現(xiàn)卷板成形的數(shù)字化控制，國內(nèi)外的研究人員對卷板過程中板料的成形理論及受力情況進(jìn)行大量的研究，為實現(xiàn)卷板成形的數(shù)字化控制提供了理論基礎(chǔ)。在國內(nèi)，1989年胡衛(wèi)龍等人[14]研究了非對稱式三輥卷板機(jī)的卷板成形過程，給出了各工作輥在實際工作中的受力計算公式。徐輔仁[15]對船體板使用對稱式三輥卷板機(jī)輥彎成形過程中的受力及變形情況進(jìn)行研究，提出了船體板成形曲率與中心輥進(jìn)給量及施加力的理論關(guān)系式。茅云生等人[16-20]對板料的滾彎成形工藝進(jìn)行了深入研究,建立了相關(guān)的控制模型,從而得到了板料滾彎時的撓曲線方程，并給出了輥彎時板料成形曲率半徑與上輥的下降值之間的關(guān)系式。舒東海等人[21,22]在三輥彎板機(jī)上進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗所得的中間輥位移量與成形曲率半徑之間的關(guān)系曲線

并開發(fā)出相應(yīng)的柔性增量滾彎成形裝置[36]，如圖1.3(a)所示。柔性增量滾成形技術(shù)采用由一個中心輥和兩對支撐輥組成的可調(diào)輥組作為成形工具。由電機(jī)驅(qū)動的中心輥繞固定軸旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)工件運(yùn)動；每個支撐輥都類似于滾珠軸承一樣可以自由旋轉(zhuǎn)，幫助工件沿著成形路徑移動以便于通過連續(xù)彎曲而使板料變形。(a) 成形實驗裝置 (b) 成形過程圖 1.3 增量滾彎成形示意圖Fig.1.3 Schematic diagram of incremental roll forming柔性增量滾彎成形過程：將板料送入中心輥和支撐輥之間，驅(qū)動中心輥向下移動，通過調(diào)整中心輥及支撐輥的相對位置來控制成形板料形狀，使位于中心輥下方的板料局部區(qū)域發(fā)生彎曲變形，驅(qū)動中心輥轉(zhuǎn)動，板料通過與中心輥之間的摩擦力向前運(yùn)動，支承輥可以使板料沿著成形路徑進(jìn)給，實現(xiàn)板料連續(xù)變形。采用可調(diào)輥組使得此成形工藝不需要模具就能加工制造三維曲面件，且成形過程中不使用壓邊裝置，有效提高


本文編號：3579207