变截面辊弯成形装备运动特性研究

针对U型变截面零件辊弯成形工艺要求,对变截面辊弯成形装备设计方案及其运动特性进行了研究。给出了变截面辊弯成形机的结构组成与工作原理、机构模型及其运动学方程,求解了符号形式的运动学逆解,获得了变截面辊弯成形机各个驱动轴的运动特性与末端轧辊路径的几何特性、机床结构参数以及加工速度之间的数学表达式。采用Mathematica编程对逆运动学进行仿真,获得了所有驱动轴的运动特性仿真曲线,仿真运动规律与成形工艺要求一致。基于设计方案制造了变截面辊弯成形装备,并完成了变截面辊弯成形零件的成形加工实验。实例仿真和实验结果表明:装备移动关节驱动轴的运动特性与机械结构参数、加工速度以及轧辊成形轨迹曲线有关,而转动关节驱动轴的运动特性只与轧辊运动轨迹曲线有关;新方案能够完成板材的进给、拉伸和折弯操作,实现连续的变截面辊弯成形加工,成形精度可达0.397mm。     

多道次辊弯成形数值模拟技术

利用ABAQUS软件对多道次辊弯成形数值模拟技术进行了研究.基于动力显式算法,采用引导板带动板料进入轧辊的模拟方式,建立开口类型钢多道次辊弯成形的有限元模型.重点分析了多道次模拟中,模型建立、单元选择、边界条件、虚拟成形速度、加载曲线、摩擦模型和回弹等关键问题,提出了适合于多道次辊弯成形分析的数值模拟方法.通过模拟外卷边槽钢的12道次辊弯成形过程,验证了方法的有效性.     

QStE700TM型高强度钢方矩管滚弯成形试验

对QStE700TM型高强度钢方矩管进行了滚弯成形试验,研究了滚弯时前辊间距、辊轮间隙和滚弯道次对于方矩管内壁凹陷的影响规律.结果表明,弯管的相对弯曲半径R/D难以表征不同规格方矩管的弯曲性能,而考虑截面尺寸的弯曲参数k与相对内壁凹陷深度具有较好的线性关系,可用于评价滚弯成形内壁的凹陷程度.当前辊间距增加时,弯管内壁的凹陷深度增大;当弯曲半径较大时,辊轮与方矩管之间的间隙对内壁凹陷的影响更加明显;多道次滚弯将导致更为严重的内壁凹陷.     

UCM轧机板形调控机构对轧制压力分布影响

以某1420mm带钢冷连轧机为原型,采用三维弹塑性有限元法对UCM轧机冷轧过程进行了模拟,分析了不同板形调控机构对轧制压力分布的影响.结果表明:在工作辊弯辊作用下,轧制压力在带钢边部的峰值消失且在中部逐渐增加,使马鞍型三维分布变为凸型分布;中间辊弯辊对轧制压力的影响相对较小,基本没有改变其分布形式;中间辊横移消除了轧制压力在带钢边部骤增的趋势,使其在接触变形区的分布更平缓.三者对轧制压力的影响程度:工作辊弯辊>中间辊横移>中间辊弯辊,这与其调控功效对比结果一致,表明板形调控机构通过影响轧制压力分布来改变带钢板形的工作机理.     

多道次辊弯成形动力显式仿真的虚拟速度

为保证多道次辊弯成形仿真的计算精度并提高计算效率,研究了虚拟成形速度对计算精度和计算效率的影响．与现有文献的实验数据进行对比,通过系统能量分配原理给出确定合理虚拟成形速度的准则,并以实际生产中的10道次辊弯成形冷弯型钢的动态仿真算例验证了该准则的有效性．     

与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立

摘要： 确定了辊弯成形中DP980高强度钢板的应变速率范围,在3种应变速率条件下进行了DP980高强度钢板的单向拉伸试验,并对试验数据进行非线性拟合,建立了与应变速率相关的Johnson Cook本构模型;应用所建本构模型进行辊弯成形有限元模拟,并与相应的辊弯成形试验结果加以对比.结果表明,所建立的本构模型具有较高的精度,可用于辊弯成形工艺的进一步优化.     

方矩形管第一道次辊弯成形过程的变形和应力场

应用三维大变形弹塑性有限元法,对方矩形管第一道镒辊弯成形过程中金属流动规律以及 应力分布进行了模拟分析。文中考虑了轧件的弹复,保证了下一道次为形历史的延续,从而为真实模拟方矩形宫续辊弯成形过程奠定基础。本文的结果对辊弯成形中的产品质量的控制和孔型的优化有着重要意义。     

四辊轮多次弯板成形过程的刚性夹持模型

在对板材夹持型滚弯成形过程分析的基础上，系统地研究了一般应变硬化板材的夹持型多次滚弯成形过程的弯曲,工艺地出了指数律应变硬化材料在每次成形过程的加卸载弯矩－曲率显式关系。对已知机械功率的弯板机，为获得预定曲率的板材，建立了相应的方程以计算所需滚弯成形过程的是最小次数和每次的残余曲率，对板材的每次边缘弯曲模式，建立了板材弹塑性大变形的控制微分方程，并将问题解析地归结为对一代数方程的数值求解。研究了与多次滚弯成形的边缘弯曲模式生产过程相关的物理量并以图示出。     

四辊轧机轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响

利用在ABAQUS下建立的二维变厚度等效模型,分析静态下轧制力、弯辊力、工作辊窜辊量对有载辊缝凸度的影响.结果显示,轧制力对辊缝凸度的影响大于弯辊力对辊缝凸度的影响,轧制力、弯辊力波动对辊缝凸度的影响是显著的,窜辊量波动对辊缝凸度的影响是微小的.     

材料参数对高强钢辊弯成形边波影响的有限元分析

建立了可靠的辊弯成形数值模拟模型,研究了材料参数对高强钢辊弯成形产生边波的影响.结果表明:模拟结果与已有文献实验数据相吻合;在高强钢辊弯成形中,随着屈服强度、强化系数、厚向异性系数的增加,产生边波的趋势减小;随着强化指数的增加,产生边波的趋势缓慢增加.     

高刚度三辊精轧机的结构设计

以胶木轴瓦三辊普通轧机为对象，分析了其在使用中存在的问题；介绍了自行设计并已投入使用的新型轧机——三辊精轧机的设计思路及结构特点，有效地解决了三辊普通轧机在使用中存在的问题，尤其是对下辊的升降调节采用了一种新的调节方式——钭楔调节。     

Y型轧机的孔型设计与力能参数

本文根据3辊Y型轧机的工艺特点,通过几何关系,推导出适用于3辊Y型轧机的孔型设计公式和力能参数计算公式。     

悬臂掘进机断面成形控制的数学模型

根据悬臂掘进机的工作过程，建立了断面成形控制的数学模型和计算程序框图，可为掘进机实现截割断面的成形控制提供理论依据。     

螺旋式稻壳挤压成型机设计

通过对生物质成型机理及影响成型因素研究,总结出一种较好的稻壳挤压成型的工艺条件,并设计了一种成型机,即在高温高压作用下,使稻壳产生较大的物理、化学变化,并通过螺杆挤压成型,成为一种相对高密度的燃料.这种稻壳棒燃烧后比燃烧同样的烟煤所产生的热量高12.05%,而排出烟尘中的二氧化碳特别是二氧化硫含量却大大降低,是可以替代原煤的新型环保燃料.稻壳挤压成型机具有投资少、见效快的特点,市场前景广泛,具有可观的经济效益和社会效益.     

牛头刨床六杆机构的多体动力学分析及优化设计

简要介绍多体系统动力学的原理及多体系统动力学计算的积分方法，利用动力学仿真软件ADAMS，对牛头刨床的六杆机构进行分析，并通过虚拟样机技术，对牛头刨床加速度和压力角进行了优化设计．为实际的机构设计提供依据，也为虚拟样机技术的学习提供了实例．     

三辊斜轧穿孔的轧制压力测定和分析

按上界法三角形速度场解析求得三辊斜轧穿孔机的轧制压力计算公式,并用其分析计算了实验室的三辊斜轧穿孔过程,结果与实测值对比,误差约在+1.0～15.0％。     

液压式稻壳成型机系统的设计

设计一种以液压油为动力设备的稻壳成型机,采用双液压泵工作,双作用、双活塞杆、双向液压缸,满足了动力是阻力的函数,动力是速度的函数,降低了能耗,提高了液压系统的工作效率,为液压式稻壳成型机液压系统设计提供参考和依据.     

电液PCM控制及其在轧机辊调系统中的应用

以２０辊轧机辊调系统为对象建立了电液ＰＣＭ控制系统的系统模型，提出了ＰＣＭ与二次型性能指标最优控制相结合的组合控制方法，运行结果表明，电液ＰＣＭ控制能够较好完成诸如２０辊轧机辊形调节这类的位置控制，从而有可能发展成一种结构简单，经济实用的控制系统与方法。     

轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成形法加工非球面的新原理,并对其理论、成形机理及机床结构原理进行了研究;在研制出的原理样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,进而说明了该技术的优点。     

面齿轮插齿加工中过程包络面和理论齿廓的干涉

实现面齿轮加工是面齿轮传动研究的基础,利用齿轮插齿加工方法,对正交非偏置面齿轮插齿加工中过程包络面和理论齿廓的干涉进行研究,目的是为了验证这种加工方法的可行性.根据插齿加工的原理,建立了面齿轮插齿加工坐标系,给出了插刀理论齿廓方程,推导了面齿轮插齿加工理论齿廓方程和加工中过程包络面方程;分析了过程包络面和面齿轮插齿加工理论齿廓的位置关系,仿真计算结果表明面齿轮插齿加工不会引起过程包络面和插齿理论齿廓的干涉;最终,通过面齿轮插齿加工试验论证了上述结果的正确性.