抽屉滑轨辊弯成形过程的cae分析与工艺参数的优化

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1、摘要抽屉滑轨作为型钢的一类，与型钢的结构类似，即为一定截面形状和纵向长度尺寸不受限制的条型钢材。其比较高效、经济、节能的成形工艺主要可以采取辊式冷弯工艺。由于冷弯变形过程几何学、运动学、动力学的复杂性，具有明显的几何非线性、材料非线性、边界非线性特性，因此，迄今为止，冷弯技术尚未能建立起一套完整精确的分析方法。本文以抽屉滑轨的辊式冷弯成形过程为研究对象，结合过程模拟技术、优化设计，利用先进的CAE分析软件对其截面弯曲成形过程进行详细的研究分析，探索了优化冷弯成形工艺中关键参数的方法。主要内容包括以下

2、几个方面：第一、介绍国内外型钢产品的生产应用状况，国内外学者关于型钢的冷弯成形机理方面的研究成果及相关理论，以及近年来冷弯工艺技术和有限元数值仿真技术结合起来研究的新发展趋势。第二、使用合适的经典冷弯成形分析理论对抽屉滑轨产品进行了成形工艺分析，以弹塑性大变形有限元理论为基础，对抽屉滑轨的冷弯成形过程进行三维数值仿真，分析总结辊弯成形中关键道次的应力、应变分布规律以及各道次的几何变形情况。第三、针对冷弯成形中常见的缺陷翼缘边波和截面回弹，进行了详细的几何解析分析，求出其关键的影响因素有两个，即弯曲成

3、形角度和翼缘边的边长。利用科学的组合试验，使用回归数值方法，构建了影响因素与缺陷之间的数值关系，再使用响应曲面方法对其数值关系进行工程优化分析，优化求得抽屉滑轨截面处的各个弯角在各道次工序中，弯曲成形角度的分配值。第四、以优化后的各个圆角的弯曲分配值为工艺设计参数基础，综合考虑抽屉滑轨截面上各个弯角的相互成形关系，做抽屉滑轨完整的成形工艺分析。对弯角成形的顺序做不同的安排并求出总的道次数，设计多种合理的成形方案，分别做仿真分析，对比成形结果，求解出最后抽屉滑轨具体的截面成形工艺参数。‘论文将参数优化

4、后的结果与经验方法计算的工艺参数结果，和工厂实际生产使用的工艺参数进行了对比，分析得出在保证生产合格产品的前提下，优化后的工艺参数可以明显有效地减少成形道次数，提高生产效率。关键词：辊式冷弯；抽屉滑轨；响应曲面；角度分配；优化参数广东工业大学工学硕上学位论文AbstractAsatypeofsectionsteel，guiderailfeaturedwithreasonablespecificsection，unrestrictedlengthandhighprecisegeometrycharac

5、teristics．Coldrollformingprocessforsectionsteelisanefficient，energy—savingandeconomicalformingprocess．However，noneofamechanismcanveryperfectandpreciseanalysestheformingprocessforitsdeformationincludesnotonlygeometry，kinematics，dynamicsofcomplexitybutal

6、sogeometricnonlinearity，materialnonlinearityandcontactboundarynonlinearity．Inthispaper，thecoldrollformingprocessforaguiderailofdrawerisstudied．Byusingtechniquesofthefiniteelementanalysis，optimizationalarithmeticandprocesssimulationCAEtechnology，methods

7、tooptimizethekeyparametersofthecoldrollformingprocessareexplored．Thearticleinvolvesthefollowingareas：First，introducedtheapplicationsofsectionsteel，summarizedtheresultsandtherelatedtheoriesincoldrollformingprocessfromthedomesticandforeignresearches．Also

8、，thenewdevelopmentsincoldrollformingprocessandfiniteelementnumericsimulationtechnologyarementioned．Second，thecoldrollformingprocessoftheguiderailisanalyzedbyusingasuitableformingtheory．Basedonlargeelastic—plasticdeformationandfiniteelem