基于不均勻輥縫的三維曲面件軋制成形方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-19 14:09
三維曲面件具有質(zhì)量輕、承載能力強(qiáng)、流線型好、造型美觀、形狀靈活多變等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車制造、船舶制造、建筑設(shè)計(jì)、藝術(shù)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。柔性軋制成形是一種新型的曲面件連續(xù)成形工藝,依靠具有彎曲輪廓形狀的成形輥的壓彎作用實(shí)現(xiàn)板料的局部橫向彎曲變形,再通過控制不均勻的輥縫分布實(shí)現(xiàn)板料局部縱向彎曲變形,成形輥的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)板料連續(xù)進(jìn)給,連續(xù)一致的局部彎曲變形累積為整體變形,從而成形出具有雙曲率的三維曲面件。軋制方法成形三維曲面件具有以下優(yōu)點(diǎn):將整體成形變?yōu)榫植砍尚?成形工具與板料接觸面積大幅度減小,與傳統(tǒng)模具成形相比,成形載荷大幅度減小;將往復(fù)或斷續(xù)成形改變?yōu)榛剞D(zhuǎn)連續(xù)成形,生產(chǎn)效率顯著提高;成形工具是連續(xù)的光面輥,成形件表面光滑連續(xù),表面質(zhì)量好;成形過程中塑性變形較大,回彈小;設(shè)備簡單體積小,制造成本低。通過使用可彎曲柔性輥的軋制方法,可以組成多樣化的輥縫形態(tài),實(shí)現(xiàn)不同種類、不同規(guī)格的三維曲面件的柔性化成形。因此,軋制方法成形曲面件具有廣泛的應(yīng)用前景。本文通過對曲面件軋制成形過程進(jìn)行理論分析,推導(dǎo)了兩種典型曲面件——凸曲面件和鞍形件的縱向彎曲變形的計(jì)算公式,給出了軋制兩種典型曲面件的輥縫...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 板材冷軋成形技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)平輥軋制
1.2.2 錐輥軋制成形
1.2.3 TRB軋制技術(shù)
1.3 三維曲面件連續(xù)柔性成形技術(shù)
1.3.1 可撓輥連續(xù)成形
1.3.2 柔性增量滾彎成形
1.3.3 連續(xù)柔性卷板成形
1.4 基于不均勻輥縫的曲面件軋制成形
1.5 選題意義及主要研究內(nèi)容
1.6 小結(jié)
第2章 曲面件柔性軋制成形過程的形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 曲面件柔性軋制成形原理
2.2.1 柔性輥和不均勻的輥縫
2.2.2 典型曲面軋制成形機(jī)制
2.3 典型曲面三維形狀的數(shù)學(xué)描述
2.4 凸曲面件形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.4.1 縱向彎曲變形計(jì)算
2.4.2 輥縫形狀設(shè)計(jì)
2.5 鞍形件形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.5.1 縱向彎曲變形計(jì)算
2.5.2 輥縫形狀設(shè)計(jì)
2.6 調(diào)形函數(shù)與調(diào)形單元位置的計(jì)算
2.6.1 典型曲面件的調(diào)形函數(shù)
2.6.2 調(diào)形單元位置的計(jì)算
2.7 小結(jié)
第3章 柔性軋制成形過程的不穩(wěn)定分析及控制
3.1 引言
3.2 柔性軋制成形設(shè)備簡介
3.2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 設(shè)備控制系統(tǒng)
3.3 板料變形不穩(wěn)定分析及控制方法
3.3.1 板料變形不穩(wěn)定分析
3.3.2 增加輔助輥的控制方法
3.4 增加輔助輥方法的有限元模型
3.4.1 柔性輥離散化建模
3.4.2 材料屬性及分析步
3.4.3 接觸、邊界條件及網(wǎng)格劃分
3.5 小結(jié)
第4章 增加輔助輥的柔性軋制成形過程數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.1 板料尾端面位置的變化
4.2.2 應(yīng)力應(yīng)變分析
4.2.3 截面線曲率分布
4.2.4 形狀誤差分布
4.3 典型曲面件的橫、縱向變形分析
4.3.1 凸曲面件的縱向延伸及寬展
4.3.2 鞍形件的縱向延伸及寬展
4.4 成形參數(shù)對縱向彎曲變形的影響
4.4.1 板料尺寸的影響
4.4.2 輥縫中線彎曲半徑的影響
4.4.3 最大軋制壓下量的影響
4.5 小結(jié)
第5章 使用變截面軋輥軋制曲面件的方法研究
5.1 引言
5.2 變截面軋輥軋制曲面件的特點(diǎn)
5.2.1 變截面軋輥的特點(diǎn)
5.2.2 組合式變截面軋輥
5.2.3 變截面軋輥輥型設(shè)計(jì)
5.3 變截面軋輥軋制曲面件的數(shù)值模擬
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 典型曲面件的成形效果
5.4 成形參數(shù)對曲面件軋制成形的影響
5.4.1 軋輥輥徑的影響
5.4.2 異速比的影響
5.4.3 板料導(dǎo)入角的影響
5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
本文編號:3765386
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 板材冷軋成形技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)平輥軋制
1.2.2 錐輥軋制成形
1.2.3 TRB軋制技術(shù)
1.3 三維曲面件連續(xù)柔性成形技術(shù)
1.3.1 可撓輥連續(xù)成形
1.3.2 柔性增量滾彎成形
1.3.3 連續(xù)柔性卷板成形
1.4 基于不均勻輥縫的曲面件軋制成形
1.5 選題意義及主要研究內(nèi)容
1.6 小結(jié)
第2章 曲面件柔性軋制成形過程的形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 曲面件柔性軋制成形原理
2.2.1 柔性輥和不均勻的輥縫
2.2.2 典型曲面軋制成形機(jī)制
2.3 典型曲面三維形狀的數(shù)學(xué)描述
2.4 凸曲面件形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.4.1 縱向彎曲變形計(jì)算
2.4.2 輥縫形狀設(shè)計(jì)
2.5 鞍形件形狀控制與輥縫設(shè)計(jì)
2.5.1 縱向彎曲變形計(jì)算
2.5.2 輥縫形狀設(shè)計(jì)
2.6 調(diào)形函數(shù)與調(diào)形單元位置的計(jì)算
2.6.1 典型曲面件的調(diào)形函數(shù)
2.6.2 調(diào)形單元位置的計(jì)算
2.7 小結(jié)
第3章 柔性軋制成形過程的不穩(wěn)定分析及控制
3.1 引言
3.2 柔性軋制成形設(shè)備簡介
3.2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 設(shè)備控制系統(tǒng)
3.3 板料變形不穩(wěn)定分析及控制方法
3.3.1 板料變形不穩(wěn)定分析
3.3.2 增加輔助輥的控制方法
3.4 增加輔助輥方法的有限元模型
3.4.1 柔性輥離散化建模
3.4.2 材料屬性及分析步
3.4.3 接觸、邊界條件及網(wǎng)格劃分
3.5 小結(jié)
第4章 增加輔助輥的柔性軋制成形過程數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.1 板料尾端面位置的變化
4.2.2 應(yīng)力應(yīng)變分析
4.2.3 截面線曲率分布
4.2.4 形狀誤差分布
4.3 典型曲面件的橫、縱向變形分析
4.3.1 凸曲面件的縱向延伸及寬展
4.3.2 鞍形件的縱向延伸及寬展
4.4 成形參數(shù)對縱向彎曲變形的影響
4.4.1 板料尺寸的影響
4.4.2 輥縫中線彎曲半徑的影響
4.4.3 最大軋制壓下量的影響
4.5 小結(jié)
第5章 使用變截面軋輥軋制曲面件的方法研究
5.1 引言
5.2 變截面軋輥軋制曲面件的特點(diǎn)
5.2.1 變截面軋輥的特點(diǎn)
5.2.2 組合式變截面軋輥
5.2.3 變截面軋輥輥型設(shè)計(jì)
5.3 變截面軋輥軋制曲面件的數(shù)值模擬
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 典型曲面件的成形效果
5.4 成形參數(shù)對曲面件軋制成形的影響
5.4.1 軋輥輥徑的影響
5.4.2 異速比的影響
5.4.3 板料導(dǎo)入角的影響
5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
本文編號:3765386
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