萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)拉伸斷帶研究.pdf

1、課題來源于國家重大科技專項(xiàng)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”課題“航空萬噸級鋁合金板張力拉伸機(jī)裝備”（編號：2015ZX04005-011）及國家科技特派計(jì)劃資助項(xiàng)目“12000噸航空用大型鋁板張力拉伸機(jī)拉伸過程控制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”（編號：2009GJF10028）。
　　萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)是生產(chǎn)高品質(zhì)航空鋁合金板材的關(guān)鍵設(shè)備，在拉伸過程中斷帶不可避免，巨大拉伸斷裂力瞬時(shí)釋放對設(shè)備的造成巨大沖擊，開展拉伸斷帶機(jī)理和斷帶緩沖保

2、護(hù)技術(shù)研究，是目前的熱點(diǎn)問題。本文以某萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)為研究對象，對拉伸斷帶展開研究，為拉伸機(jī)的結(jié)構(gòu)和斷帶緩沖裝置設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　①介紹萬噸級鋁合金厚板張力拉伸機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式，利用有限元技術(shù)對其極限工況下的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行分析，驗(yàn)證萬噸張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
　?、诟鶕?jù)萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)各部件之間的連接關(guān)系，定義鋁合金板材與鉗

3、口的摩擦接觸、鉗口與拉伸機(jī)機(jī)架的接觸關(guān)系，建立考慮鋁合金板材厚度、材料缺陷和淬火殘余應(yīng)力的萬噸張力拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型。
　?、劭紤]萬噸張力拉伸機(jī)的鉗口部件與鋁合金板材耦合關(guān)系，模擬鋁合金板材拉伸斷帶時(shí)對鉗口部件的沖擊，得到斷帶時(shí)鉗口、彈性螺栓以及拉伸機(jī)機(jī)架的沖擊力的變化規(guī)律。分析萬噸張力拉伸機(jī)機(jī)架等關(guān)鍵零部件在斷帶沖擊力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變，從理論上驗(yàn)證萬噸張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)、緩沖裝置設(shè)計(jì)的合理性。
　　④研究材料缺陷對拉伸機(jī)

4、斷帶沖擊的影響，得到不同厚度鋁合金板在最佳拉伸率下斷帶的初始孔洞體積分?jǐn)?shù)，計(jì)算材料的臨界缺陷尺寸，為拉伸前的無損檢測提供理論依據(jù)。考慮淬火殘余應(yīng)力的影響，將淬火殘余應(yīng)力導(dǎo)入鋁合金厚板拉伸斷帶模型中，分析淬火殘余應(yīng)力對鋁合金板材拉伸過程中應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響，揭示裂紋擴(kuò)展時(shí)應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律。
　?、輰ΤＳ冒宀摹⒆顚挵宀?、最大鉗口負(fù)載系數(shù)、最厚板材以及拉伸斷帶等五種不同工況下萬噸鋁合金板張力拉伸機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場拉伸測試研究，與有限元分析