十輥薄壁管矯直機(jī)工藝參數(shù)研究與矯直過(guò)程仿真.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，某些領(lǐng)域?qū)C(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量越來(lái)越重視。薄壁管因?yàn)橘|(zhì)量輕、剛性好，且有足夠的強(qiáng)度和韌性，因此在航空、航天、核電、國(guó)防、汽車等行業(yè)被廣泛使用。由于各行業(yè)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的安全性和可靠性的重視，使得人們對(duì)管材的質(zhì)量提出了非常高的要求。但是，在軋制、鍛造、加工等過(guò)程中，管材會(huì)發(fā)生不同程度的彎曲或扭曲變形，從而產(chǎn)生縱向直線度和橫截面圓度誤差。為了修整管材的各種誤差，獲得合格的產(chǎn)品，就需要對(duì)管材進(jìn)行矯直加工。管材矯直中應(yīng)用最廣的

2、設(shè)備是斜輥矯直機(jī)，分為二輥矯直機(jī)和多斜輥矯直機(jī)。二輥矯直機(jī)主要依靠輥型矯直，矯直精度高，但是其矯直速度低，生產(chǎn)效率低。另外，輥型設(shè)計(jì)復(fù)雜，研究難度加大。多斜輥矯直機(jī)主要依靠各矯直輥的交錯(cuò)壓彎作用，產(chǎn)生足夠地塑性變形而達(dá)到矯直目的，其矯直速度快，矯直精度也能滿足要求，因此特別適合薄壁管矯直。
　　目前國(guó)內(nèi)薄壁管專有矯直設(shè)備不多，采用普通斜輥矯直機(jī)對(duì)薄壁管矯直時(shí)，由于薄壁管很薄，容易產(chǎn)生很多矯直缺陷，廢品率很高?；诖?，有必要對(duì)薄壁管

3、的矯直過(guò)程做詳細(xì)研究，從而開(kāi)發(fā)出高精度、高效率的薄壁管矯直機(jī)。本文在現(xiàn)有的薄壁管矯直工藝?yán)碚撗芯康幕A(chǔ)上，采用理論研究和有限元分析相結(jié)合的方法，對(duì)十輥薄壁管矯直進(jìn)行了一些研究。
　　首先分析了薄壁管彎曲成形過(guò)程中出現(xiàn)的外側(cè)拉裂、截面扁化、內(nèi)側(cè)失穩(wěn)起皺等缺陷，分析了其產(chǎn)生機(jī)理、影響因素等，為制定合理的矯直方案提供了有力的理論支持。根據(jù)斜輥矯直機(jī)的輥型曲線設(shè)計(jì)理念，本文設(shè)計(jì)了用于十輥薄壁管矯直的輥型，并且建立了十輥薄壁管矯直模型。矯直

4、工藝參數(shù)的選取能夠影響薄壁管的最終矯直質(zhì)量，本文通過(guò)分析計(jì)算得到了薄壁管矯直的最佳工藝參數(shù)。
　　最后，采用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)薄壁管的矯直過(guò)程進(jìn)行了模擬仿真，并分析討論了矯直后管材的縱向直線度和橫截面圓度誤差，驗(yàn)證了本文建立的十輥薄壁管矯直模型的合理性和矯直輥輥型設(shè)計(jì)的正確性。通過(guò)對(duì)幾組不同數(shù)值的矯直工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了各矯直工藝參數(shù)選取的正確性，從而獲取該矯直工藝參數(shù)對(duì)薄壁管最終矯直質(zhì)量的影響規(guī)律，對(duì)