【摘要】：采用輥彎成形工藝能夠獲得強度高、性能好、形狀復(fù)雜和精度較高的工件,而現(xiàn)階段應(yīng)用CAD-CAE技術(shù)對輥彎工藝的分析較少。本文以輥彎成形工藝生產(chǎn)"U"型槽鋁材波形板為實例,應(yīng)用有限元模擬軟件進行波形板輥彎工藝研究,通過設(shè)計一系列不同輥型的軋制道次逐步獲得所需板料形狀。在輥彎成形分析過程中,首先建立1450 mm板材模型,設(shè)計出合理的輥彎角度;對輥彎板材進行滾花設(shè)計及應(yīng)變分析;對模擬結(jié)果進行描述和分析,并與輥彎成形實驗結(jié)果進行對比,最終設(shè)計出合理的輥彎機組。研究結(jié)果表明,采用此輥彎工藝所成形的波形板零件具有表面質(zhì)量好、尺寸精度高等優(yōu)點。
【圖文】：

次輥輪成形的角度θ2大于前一道次的成形角度θ1而產(chǎn)生拉伸作用，翼緣邊將由直線形狀拉長成空間曲線形狀［12］。板材在輥彎過程中其翼源角度漸變，如圖1所示。圖1輥彎工藝示意圖Fig.1Rollbendingprocessscheme圖1所示槽型斷面，假設(shè)全成形道次數(shù)為N，立邊長度為H，第i道次立邊角度為θi，則有三次曲線的表達式(1)與邊界條件的表達式(2)。并且各機架為等間距。y=Ax3+Bx2+Cx+D(1)dydx=0(x=0，x=N)y=H(x=0)y=Hcosθn(x=N)yi=Hcosθi(x=i)(2)由此可得第i道次輥彎成形彎曲角度θi為:cosθi=1+(1－cosθ02i()N3－3i()N[]2)(3)可以將各成形道次從1～N的變形角由式(3)中的總變形道次數(shù)N確定出來。取i=1，2，…，，N代入公式(3)，可得各道次輥彎成形彎曲角度。為了調(diào)整軋輥角度分配，將變動指數(shù)κ代入公式(3)得:cosθi=1+(1－cosθ02i()N3+κ－3i()N2－[]κ)(4)若賦予κ正值(κ=0.1，0.2，…)，則成形前段部分彎曲角度增量小，即變?yōu)檩^細彎曲角度分配，但后段變?yōu)檩^粗的彎曲角度分配。若賦予κ負值(－0.1，－0.2，…)，則正好相反。若機架間距不等，可將上述變動數(shù)值直接代入，以考慮間距的影響。通過輥彎成形工藝生產(chǎn)“U”型槽鋁材波形板，板材通過一系列不同的輥型系列的軋制道次逐步獲得所需要的形狀［13－15］。鋁材波形板通過成形輥軸提供的摩擦力，不斷向前輸送，使板材持續(xù)不斷的在成形輥之間傳動，通過成形輥塑性壓彎，獲得所需要的產(chǎn)品。結(jié)合實例圖對板材輥彎工藝角度進行設(shè)計計算，板材模型及尺寸如圖2所示。對1450mm的板材進行輥彎，得到板材長度為1137mm，輥彎最大角度為76°

?段部分彎曲角度增量小，即變?yōu)檩^細彎曲角度分配，但后段變?yōu)檩^粗的彎曲角度分配。若賦予κ負值(－0.1，－0.2，…)，則正好相反。若機架間距不等，可將上述變動數(shù)值直接代入，以考慮間距的影響。通過輥彎成形工藝生產(chǎn)“U”型槽鋁材波形板，板材通過一系列不同的輥型系列的軋制道次逐步獲得所需要的形狀［13－15］。鋁材波形板通過成形輥軸提供的摩擦力，不斷向前輸送，使板材持續(xù)不斷的在成形輥之間傳動，通過成形輥塑性壓彎，獲得所需要的產(chǎn)品。結(jié)合實例圖對板材輥彎工藝角度進行設(shè)計計算，板材模型及尺寸如圖2所示。對1450mm的板材進行輥彎，得到板材長度為1137mm，輥彎最大角度為76°的板材模型。圖2板材模型及尺寸Fig.2Sheetmodelandsize通過對輥彎板材工藝分析，將板材模型的相應(yīng)尺寸代入以上理論公式，計算得出每次輥彎之后相應(yīng)的板材長度與角度。板材長度與角度結(jié)果分配如表1所示。表1板材長度與角度理論分配Table1Theoreticaldistributionofsheetlengthandangle輥彎道次/組012345678910板料長度L/mm14501440141613821340129412481204117011461137長度變量ΔL/mm1024344246544434249輥彎角度θ/(°)012.723.533.54351.859.366.671.77576輥彎角度變量Δθ/(°)12.710.8109.58.87.57.35.13.31第12期蘇春建等:波形板輥彎工藝分析與設(shè)計161
【作者單位】： 山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院;山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51305241) 山東省高等學(xué)�？蒲杏媱濏椖�(J12LA03) 山東省泰山學(xué)者建設(shè)工程專項項目(tshw20130956)
【分類號】：TG306

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本文編號：2518391