V型立柱作為冷彎型鋼中一種重要的經(jīng)濟型斷面鋼材,與其它型鋼相比具有尺寸精度高、斷面均勻、表面質(zhì)量好等諸多方面的優(yōu)點,在各行各業(yè)中已得到了廣泛的應(yīng)用和認同。由于輥彎成型過程具有典型的三維非線性特點,需要經(jīng)歷多道次不同截面形狀的成型軋輥才能軋制出所需的形狀,因此其成型過程是一個極其復(fù)雜的過程。輥彎成型過程的復(fù)雜性導致生產(chǎn)中孔型設(shè)計和工藝路徑的制定仍然依靠于經(jīng)驗知識。因此開展V型立柱連續(xù)輥彎成型的基本理論研究、孔型的設(shè)計、通過有限元軟件模擬其成型過程,掌握V型立柱連續(xù)輥彎成型的規(guī)律,對V型立柱輥彎成型工藝裝備的設(shè)計與研究以及節(jié)能節(jié)材具有重要意義和實用價值。基于V型立柱連續(xù)輥彎成型的特點,結(jié)合企業(yè)實際的生產(chǎn)要求,對V型立柱輥彎成型工藝進行規(guī)劃,以輥彎成型技術(shù)基本理論為基礎(chǔ)對V型立柱輥彎成型工藝裝備的機構(gòu)進行模塊化分析,得到生產(chǎn)線的設(shè)計圖紙,并利用相關(guān)軟件完成二維圖紙和三維模型的繪制與建立。為建立和完善V型立柱輥彎成型系統(tǒng)提供技術(shù)指導和理論支持。運用Solidworks軟件對V型立柱連續(xù)輥彎成型過程方案建立三維彈塑性有限元仿真模型。采用AnsysWorkbench有限元分析軟件對V型立柱成型過程進行模擬,重點分析成型過程中單元的選擇、邊界條件的處理、摩擦類型以及回彈等關(guān)鍵問題。根據(jù)仿真結(jié)果,探索V型立柱在不同成型階段的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變規(guī)律。揭示金屬材料輥彎成型規(guī)律。通過應(yīng)力分布云圖和應(yīng)變分布云圖得出:(1)板料在變形過程中,彎曲角位置應(yīng)力大于其余部位應(yīng)力,板料進入彈塑性變形階段。而板料邊部位置的應(yīng)力小于彎曲角位置的應(yīng)力,此時板料變形由彈塑性變形轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥宰冃巍?2)成型過程中彎曲部位的應(yīng)力變化比較強烈,橫向應(yīng)變值遠遠大于縱向應(yīng)變值,V型立柱的成型是板料橫向變形的結(jié)果。板料在橫向上靠近彎曲角的部位發(fā)生塑性變形,而縱向上只發(fā)生彈性應(yīng)變。最后采用Transient Structural(ABAQUS)對成型后板料的回彈進行分析計算,得到了在設(shè)計中采用過量彎曲的方法來減小回彈量。為優(yōu)化輥彎成型工藝、成型軋輥孔型設(shè)計以及回彈量的計算提供理論依據(jù)。
【學位單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG305
【部分圖文】：

［7-8］。冷彎型鋼的應(yīng)運概況如圖1.1 所示：a)建筑 b)農(nóng)機 c)船舶圖1.1 冷彎型鋼的應(yīng)用概況Fig.1.1 Application of cold-formed steel

成型過程中基本不會發(fā)生改變。按照輥彎成型特殊的生產(chǎn)工藝方式，能夠?qū)_裁、壓花、沖孔等工藝聯(lián)結(jié)到輥彎成型過程中。如圖 1.3 所示。圖1.3 輥彎成型機組Fig.1.3 Roll forming unit1.3 輥彎成型技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概述及其特點1.3.1 國外輥彎成型技術(shù)發(fā)展概述輥彎成型技術(shù)在國外的發(fā)展歷程可以追溯到 19 世紀40 年代，至今已有上百年的發(fā)展歷程［13］。根據(jù)相關(guān)歷史資料的記載，國外輥彎成型技術(shù)的發(fā)展歷程大致分為三個時期［14］：

?砉ご笱?妒墾?宦畚?第三章 輥彎成型技術(shù)理論基礎(chǔ)11圖2.1 相鄰道次板料變形過程Fig.2.1 A schematic diagram of the deformation of the adjacent slab板料在經(jīng)過成型軋輥中心軸之后，邊部彎曲角繼續(xù)增大，翼緣繼續(xù)被彎曲。當板料彎曲部位的切向正應(yīng)力形成的內(nèi)力矩等于外力矩時，板料在1L 上的變形結(jié)束，平緩過渡區(qū) 形成。在形成平緩過渡區(qū)的過程中，板料的總彎曲角 由n1 增加到n 1n ，而板料中性層半徑由n1 減小到n 。當板料通過第 n 道次成型軋輥后，成型軋輥施加到板料上的壓力逐漸消失，板料的內(nèi)部開始發(fā)生彈性回復(fù)，但是變形區(qū)的長度依然會增加，形成平緩過渡區(qū)的第二個階段2L 。在第二階段彎曲角 由 減小到n
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本文編號：2844807