[精品]板材弯卷成形理论的研究进展

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1、板材弯卷成形理论的研究进展从工艺力参数的确定与工件成形尺寸的确定两个方面分析了弯卷成形理论的发展情况，阐述了各理论的假设条件和简化方法，同时亦给出了弯卷成形理论需进一步研究的内容。一、引言近年，随着石油化工、原子能、造船、宇航、汽车制造、锅炉、铁路运输及建筑等行业的迅速发展，对于各种形状、规格以及不同精度要求的板材制件的需求量也随之急速增加。因而，作为重要板产加工的弯卷成型工艺也得到了广泛的应用，并已材件生渐渐向高精度、非对称截面及三维尺寸变化型制品的自动化加工方向发展。为了使弯卷成型工艺能更好地满足各种类型制件的技术要求并达

2、到某种理想的生产效率，必须从三个方面来加强和改善设备的成型能力。首先是设备自身结构所决定的工艺成型能力，其次是为合理制定工艺参数，实现成型过程自动控制提供理论分析依据的能力，以及控制系统本身的设计工作能力。此文就弯卷成型理论发展作一简单叙述。并对种理论的假设和在工程中的具体应用给予一定的分析说明。二、弯卷成形理论实际上，从力学角度来说，板材弯曲成形过程的理论研究应属于基本塑性板弯理论在具体成形工艺应用中的进一步引伸和扩展，所研究的内容同样包含有基本板弯理论所涉及的基本弯曲、弯曲挠度及反弹等问题。但在分析同一类问题时需要结合弯卷

3、成形的实际工作状态，包括•各工作辘的几何尺寸、相对位置及运动等参数。基本板弯理论中的三点弯曲模型，若将此问题对应转化为弯卷成形过程中三点弯曲，即考虑塑性变形区和卸载变形区，相对的理论分析便随之变得十分复杂。对于常规钢辘式卷板机的弯卷成形理论，按机器的应用口的，基本可以分为两人部分，即，主要以研究工艺力参数与设备工艺参数间相互关系为重点的弯曲成形理论,和以研究成形件变形几何尺寸与设备工艺参数间和互关系为重点的弯卷成形理论。1、弯卷成形理论中的力学参数分析为了设计新设备和确定在各中不同工艺参数状态下设备所具有的工作能力(强度和刚度

4、能力)，最首要的问题就是必须了解弯卷成形过程中力参数的变化情况。这也是弯卷成形理论所研究的基本问题。由于板材在卷板机上进行弯卷成形时，其工作辘间的相互位置与成形件几何尺寸间的对应关系非常复杂，真实的描述几乎是不可能的。所以，对板材弯卷成形过程的各种不同的理论分析，都是在不同假设条件下进行的。而假设条件与实际丁作状态的差异程度，也就决定了该理论分析结果与真实情况的近似程度。对工艺力参数问题的分析，较早分析弯卷成形过程中所作的共同假设是：(1)板材为单向应力或平面应变状态下的简单弹塑性纯弯曲。(2)各工作车昆不发生弹性变形。(3)

5、各工作银力接触点间的板材弯曲曲率半径相同。另外，在分析三馄非对称式弯卷成形问题时，假设工作馄所受的合力为沿馄中心的铅垂方向。而在分析对正钳紧式成形工艺的力参数时，其工作辘的简化模型参《机械工程手册》也采用这一种基本计算方法。这样，各工作襯所受的弯曲抗力值可按下式求得：Pb1/Sina[Ps]=M/R[1/SinB]Pt1/tga+l/tgB式屮Pb、Ps、Pt-分别为下馄、边馄和上辗所受的弯曲抗力；M-板材中心层弯曲曲率半径为R时的弯曲力矩。由于作了上述假设，则a、B可简单地通过如图所示的儿何关系去求得•对于这两种近似假设与卷

6、板机实际工作状态的对比说明，我们将在后面作进一步地讨论.Basset,Johnson等在文献中给岀的关于主动辘传动扭矩值的计算。所假设的成形工作状态如图