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    四輥卷板機卷板過程的分析

    點擊次數:?? 更新時間:2018-02-20 20:39?? ??來源:http://www.atshock.com/【關閉
            四輥卷板機是機械裝備業,尤其是容器類制造企業必備的非標重型機械設備,主要用于將不同種類(材質)的鋼板按照設計、制造要求卷制成筒體類機械部件,屬于塑性成型機械設備。本文以W12LSZG-280×3000四輥卷板機的結構參數為依據,以確定其工藝參數為目標,對四輥卷板機的卷板過程進行分析。研究四輥卷板機在整個工藝過程中各個軸輥精確位置的確定方法,建立合理的數學模型并推導下輥、左側輥和右側輥在對中、預彎和卷制等工藝中精確的工作位置及其相對于初始位置的位移進給量的數學計算公式,達到實現精確控制各個軸輥工作位置的目的,從而實現四輥卷板機卷制圓筒的自動化生產,并由此獲得更好的鋼板卷制精度和更高的生產效率。在分析板材塑性彎曲變形理論的基礎上,結合現有的卷板理論研究,對卷板工藝參數進行理論分析?,F有的理論研究是基于上下軸輥將板材壓緊的前提建立數學模型的,亦即上下軸輥表面之間的距離等于板厚,以此為基礎,結合四輥卷板機在卷板過程中各軸輥與板材之間的幾何關系,對卷板工藝參數的計算公式進行較為完整的理論推導。按照該傳統工藝參數的計算方法計算在卷制板厚為200mm,板寬為3000mm,最小卷制半徑為2000mm工況下的各個軸輥的位移進給量,以此計算結果作為對四輥卷板機卷板過程進行模擬仿真分析時建立有限元模型的理論參考依據。利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對四輥卷板機的卷板過程進行模擬仿真,分別對卷板過程進行四次滾彎模擬和一次滾彎模擬,測量通過仿真得到的滾彎半徑,并將仿真得到的半徑值與理論計算得到的半徑值進行對比分析。
          分析結果表明:①一次滾彎模擬比多次滾彎模擬得到的半徑要小,這主要是由于在多次滾彎過程中材料是經過多次硬化,而一次成形只產生一次硬化而導致的結果。②以按照傳統工藝參數計算方法計算得到的數據為依據建立有限元分析模型對卷板過程進行模擬仿真得到的卷筒半徑值比理論計算得到的卷筒半徑值偏小,分析原因主要有兩個:其一是傳統工藝參數計算方法建立數學模型時忽略了板材嚙入端直邊的影響;其二是傳統工藝參數計算方法中建立的數學模型(認為上下輥表面之間距離等于板厚,并且在整個卷板過程中該距離始終保持不變)與其理論分析時的基本假設條件(板材厚度保持不變)相互矛盾,二者不能同時成立。針對導致通過模擬仿真得到的滾彎半徑值偏小的兩個原因,在現有的卷板理論研究基礎上,提出相應的改進方案:考慮嚙入端直邊的影響,同時在保證板材厚度不變的前提下考慮上下輥之間距離C值的變化,重新建立數學模型,推導卷板工藝參數的計算公式。通過課題研究,探討了卷板工藝參數在傳統計算方法中存在的問題,分析其可能的原因并提出了相應的改進方案,為后續對卷板工藝參數確定方法的持續改進提供了一種有效的思路。
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