抽屜滑軌輥彎成形過程的CAE分析與工藝參數(shù)的優(yōu)化.pdf

1、抽屜滑軌作為型鋼的一類,與型鋼的結(jié)構(gòu)類似,即為一定截面形狀和縱向長度尺寸不受限制的條型鋼材。其比較高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的成形工藝主要可以采取輥式冷彎工藝。由于冷彎變形過程幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)的復(fù)雜性,具有明顯的幾何非線性、材料非線性、邊界非線性特性,因此,迄今為止,冷彎技術(shù)尚未能建立起一套完整精確的分析方法。
　　 本文以抽屜滑軌的輥式冷彎成形過程為研究對象,結(jié)合過程模擬技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計,利用先進(jìn)的CAE分析軟件對其截面彎曲成形過程

2、進(jìn)行詳細(xì)的研究分析,探索了優(yōu)化冷彎成形工藝中關(guān)鍵參數(shù)的方法。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 第一、介紹國內(nèi)外型鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用狀況,國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于型鋼的冷彎成形機(jī)理方面的研究成果及相關(guān)理論,以及近年來冷彎工藝技術(shù)和有限元數(shù)值仿真技術(shù)結(jié)合起來研究的新發(fā)展趨勢。
　　 第二、使用合適的經(jīng)典冷彎成形分析理論對抽屜滑軌產(chǎn)品進(jìn)行了成形工藝分析,以彈塑性大變形有限元理論為基礎(chǔ),對抽屜滑軌的冷彎成形過程進(jìn)行三維數(shù)值仿真,分析總結(jié)輥彎

3、成形中關(guān)鍵道次的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律以及各道次的幾何變形情況。
　　 第三、針對冷彎成形中常見的缺陷翼緣邊波和截面回彈,進(jìn)行了詳細(xì)的幾何解析分析,求出其關(guān)鍵的影響因素有兩個,即彎曲成形角度和翼緣邊的邊長。利用科學(xué)的組合試驗,使用回歸數(shù)值方法,構(gòu)建了影響因素與缺陷之間的數(shù)值關(guān)系,再使用響應(yīng)曲面方法對其數(shù)值關(guān)系進(jìn)行工程優(yōu)化分析,優(yōu)化求得抽屜滑軌截面處的各個彎角在各道次工序中,彎曲成形角度的分配值。
　　 第四、以優(yōu)化后的各個圓

4、角的彎曲分配值為工藝設(shè)計參數(shù)基礎(chǔ),綜合考慮抽屜滑軌截面上各個彎角的相互成形關(guān)系,做抽屜滑軌完整的成形工藝分析。對彎角成形的順序做不同的安排并求出總的道次數(shù),設(shè)計多種合理的成形方案,分別做仿真分析,對比成形結(jié)果,求解出最后抽屜滑軌具體的截面成形工藝參數(shù)。
　　 論文將參數(shù)優(yōu)化后的結(jié)果與經(jīng)驗方法計算的工藝參數(shù)結(jié)果,和工廠實際生產(chǎn)使用的工藝參數(shù)進(jìn)行了對比,分析得出在保證生產(chǎn)合格產(chǎn)品的前提下,優(yōu)化后的工藝參數(shù)可以明顯有效地減少成形道次數(shù)