《门框板型钢辊弯成形工艺与回弹控制技术研究（论文）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《门框板型钢辊弯成形工艺与回弹控制技术研究（论文）（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号 密级 UDC注 1 学学 位位 论论 文文门门框框板板型型钢钢 辊辊弯弯成成形形 工工艺艺与与回回弹弹控控制制技技术术研研究究（题名和副题名）张张 宝宝（作者姓名）指导教师姓名 丁武学丁武学 副教授 申请学位级别 硕硕士士 专业名称 机械制造及其自机械制造及其自动动化化 论文提交日期 2014.01 论文答辩日期 2014.03 学位授予单位和日期 南南 京京 理理 工工 大大 学学 答辩委员会主席 评阅人 2014 年 3 月 24 日注 1：注明国际十进分类法 UDC的类号。声声 明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，
2、不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名： 年 月 日 学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名： 年 月 日硕士论文 门框板型钢辊弯成形工艺与回弹控制技术研究I摘摘 要要辊弯成形是一种经济、高效、节能的金属板材成形工艺，但现有的设计方法主
3、要是根据设计人员的经验对成形参数进行确定，具有一定的盲目性和保守性，在一定程度上造成了成本的浪费，而且为了获取较高的截面精度必须通过反复的调试，延长了设计、制造周期，造成了不必要的人力物力的浪费。本文对辊弯成形工艺进行研究，旨在提高辊弯成形工艺及装备的设计精度和效率、并降低成本。本文以门框板型钢为对象做了以下研究：首先进行门框板的工艺变形设计，将理论计算与计算机辅助设计相结合，提出了一条辊弯成形工艺变形技术路线，使工艺设计形成一个体系，提高了设计效率，并研究如何以最少的道次数成形所需的产品，最终确定了门框板成形的最少道次数为 17，降低了生产成本。然后，进行门框机整体结构设计。首先进行成形辊的
4、结构设计，根据工艺变形图，对成形轧辊模具进行初始设计，结合板材成形过程中容易产生的缺陷，对轧辊进行局部设计，避免缺陷的产生；之后对相关辅助装置（入料口装置、矫平装置、矫直装置）进行设计，以此来保证板材的顺利成形。回弹是影响型钢精度的重要因素，为保证辊弯成形精度，本文对回弹量预测进行研究。选用有限元模拟法对辊弯型钢进行预测，对影响模拟精度的几个主要模拟参数进行分析，从而获得合适的参数应用到门框板成形及回弹过程模拟。根据仿真结果中的缺陷对成形轧辊进行改进，并预测弯曲角的回弹量，设置过弯道次对回弹进行弥补，保证成形精度。最后，通过门框板成形机组的调试试验，对工艺变形设计、门框机整体结构设计的正确性进
5、行验证，通过对最终型材的测量，最大角度误差为 0.56%、最大弯角半径值为 0.54mm，均在要求精度范围之内，验证了有限元模拟回弹预测的可行性和准确度。关键词关键词：辊弯成形，工艺设计，轧辊模具设计，回弹预测，有限元模拟Abstract 硕士论文IIAbstractRoll forming is an economical, efficient, energy-saving sheet metal forming processes, occupies a very important position in the field of sheet metal forming, and its
6、 products have been used more and more widely in life. Now the designing methods to determine the forming parameters are mainly based on the experience of the designer. It is blind and conservative, and in order to obtain a cross-section with higher accurate, it must be repeated debugging. It extend
7、s the design cycle, be resulted in an unnecessary waste of resources. So it is necessary to research the roll forming process. A door frame steel is took for the design of object.First, to determine the forming parameters, design the door plate deformation, and combine the theoretical calculations w
8、ith computer-aided design software COPRA to design a technology roadmap of roll forming deformed process and research how to use the least number of passes to deform required products. It reduces the production costs, improves the design efficiency and shortens the production cycle.According to the
9、deformation diagram and sheet defects in the process of forming, design the roll mold initial contour local details. In order to ensure the smooth shape of the plate, design the related auxiliary device (the feed inlet means, flattening means, straightening direct device).The springback is an import
10、ant and inevitable factor to affect the accuracy of steel. How to improve the springback prediction accuracy is studied in paper. First, analying the causes of the springback in theory and using finite element simulation method to predict the roll bending process. In order to choose the right parame
11、ters to improve FEM simulation accuracy, comparing the simulation results with the production results, analyzing the impact of each simulation parameters on springback prediction accuracy. Then using the finite element simulation technology on door frame forming and springback process which is based
12、 on the simulation results of the defects to improve the forming rolls and predict springback bending angle, set the corners to make up the springback.Keywords: Roll Forming, Process Design, Roll Mold Design, Springback Prediction Accuracy, Finite Element Simulation硕士论文 门框板型钢辊弯成形工艺与回弹控制技术研究III目目 录录摘
13、摘 要要 .I Abstract.II 1 绪论绪论11.1 论文的研究背景及意义.11.2 辊弯成形概述.11.3 辊弯成形国内外发展状况.21.4 辊弯成形国内外研究现状.41.4.1 计算机辅助技术应用研究.41.4.2 辊弯成形回弹分析研究.61.5 论文主要研究内容.7 2 门框板型钢变形工艺设计门框板型钢变形工艺设计.82.1 门框板变形工艺设计内容及目标.82.2 变形工艺设计技术路线.92.3 成形参数的确定.102.3.1 成形道次初步确定.102.3.2 弯曲角度的分配.142.3.3 板材宽度的计算.182.3.4 相关参数的确定.192.4 工艺变形图的生成.202.4
14、.1 初始工艺变形图的生成.212.4.2 工艺变形图的 DTM 仿真222.4.3 最终工艺变形图生成.232.5 本章小结.25 3 门框机整体结构设计门框机整体结构设计.263.1 轧辊模具设计.263.1.1 轧辊设计目标及原则.263.1.2 轧辊局部设计.273.1.3 门框板轧辊生成.293.2 辅助装置设计.333.2.1 入料口的设计.333.2.2 矫平装置的设计.33目录 硕士论文IV3.2.3 矫直装置的设计.343.3 本章小结.35 4 门框板回弹预测与控制门框板回弹预测与控制.364.1 辊弯回弹现象分析.364.1.1 弯曲成形理论.364.1.2 回弹产生原因.374.2 回弹预测方法.384.3 辊弯成形有限元模拟参数设定.394.3.1 运动简化模型.404.3.2 屈服条件.414.3.3 单元类型.424.4 门框板回弹模拟预测.434.4.1 有限元模型的建立.434.4.2 门框板成形过程模拟.454.4.3 门框板回弹量预测.494.5 门框板回弹控制.504.6 本章小结.51 5 门框机调试及工艺试验验证门框机调试及工艺试验验证.535.1 试验目的.535.2 门框机设备.535.3 门框机调试.54
