四辊卷板成形过程中宽度效应的影响规律

论文摘要

在四辊卷板机卷制板材过程中,板材宽度变化会影响卷板质量。以弹塑性双线性硬化模型作为基础理论,推导出板材宽度、曲率和弯矩关系,建立四辊卷板滚弯过程数学模型,得到成形曲率与侧辊进给量的计算公式,并根据理论结果分析了板材宽度效应对板材滚弯过程的影响规律。结果表明:在宽板中心处,存在不利的双向拉伸条件,增加了板材的成形难度,宽度变化影响卷板的最小弯曲半径;随着板材宽度增加,板材所需成形力与驱动扭矩增加,筒体容易产生桶状变形。对板材四辊滚弯过程进行有限元仿真,结果表明:通过对宽板进行多道次滚弯,可以减小板材最大应力、轴辊成形力和驱动扭矩,有效控制板材宽度效应对四辊卷板成形过程的影响。

论文目录

• 1 四辊连续滚弯过程的数学模型
•   1.1 板材滚弯成形理论
•     1.1.1 数学假设
•     1.1.2 板材任意截面处应力-应变关系
•     1.1.3 板材任意截面处曲率-弯矩关系
•     1.1.4 板材回弹半径的计算
•   1.2 四辊卷板连续滚弯过程的几何模型
•   1.3 四辊卷板的侧辊位移模型
•     1.3.1 C1C2的卸载变形分析
•     1.3.2 C2C3的加载变形分析
• 2 宽度效应对卷板成形的影响规律
•   2.1 最小弯曲半径
•     2.1.1 板材的应力分析
•     2.1.2 宽度效应对最小弯曲半径的影响规律
•   2.2 驱动扭矩
•     2.2.1 驱动扭矩的计算
•     2.2.2 宽度效应对驱动扭矩的影响规律
•   2.3 筒体直线度
•     2.3.1 桶状变形的原因分析
•     2.3.2 板材宽度对筒体直线度的影响规律
• 3 基于ABAQUS的有限元模型
•   3.1 滚弯过程的有限元模型
•   3.2 回弹过程有限元模型
•   3.3 仿真结果
•   3.4 板材应力分析
• 4 宽板的多道次滚弯成形
•   4.1 多道次成形对最大应力的影响
•   4.2 多道次成形对驱动扭矩的影响
•   4.3 多道次成形对成形力的影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周晗琼,武凯,孙宇,常欣,马正伦,程国仁

关键词: 四辊卷板,双向拉伸,桶状变形,宽度效应,滚弯成形

来源: 锻压技术 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 南京理工大学机械工程学院,泰安华鲁锻压机床有限公司

基金: 国家国际科技合作专项项目(2015DFR70090)

分类号: TG305

DOI: 10.13330/j.issn.1000-3940.2019.11.007

页码: 43-50

总页数: 8

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