变截面辊弯成形边波机理.pdf

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1、第20卷第5期塑性工程学报Vo1．20NO．52013年1O月Oct．2013JOURNALOFPLAS]ICIT量EGdoi：10．3969／j．issn．1007—2012．2013．05．023变截面辊弯成形边波机理(北方工业大学机电工程学院，北京100144)韩飞王世鹏摘要：通过建立柔性变截面辊弯有限元模型，分析变截面型材边腿的应力应变变化过程，对变截面辊弯过程中型材边腿出现边波褶皱的机理进行研究。结果表明，型材凹弧区边腿在成形后纵向受拉，表面光滑无褶皱；当其纵向压应力足够大时，凸弧区边腿会由于失稳而褶皱，出现边波现象。增加边腿高度或减小边腿成形半径，均可以有效扩大凸弧区边

2、腿的最大理论形变率，并增大边波的剧烈程度。关键词：变截面；柔性辊弯；边波；工艺参数中图分类号：TG306；TG335．4文献标识码：A文章编号：1007—2012(2013)05—0117—05Researchofedge--wavemechanisminflexibleroll__formingHANFeiWANGShi—peng(CollegeofMechanicalandElectronicalEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144China)Abstract：Bybuildingflexibler

3、oll-formingFEmodel，thechangingprocessofthestrainandstressintheconvexflangewereana—lyzed，andthemechanismoftheedge-waveformingoftheflexibleroll—formingsectionwasstudied．Resultsdemonstratethattensilestressexistsintheconcaveflange，thereforetheconcaveflangeissmooth．Compressionstressexistsintheconve

4、xflange，andtheedge-wavephenomenawouldappearifthecompressionstressistoobig．Higherflangeheightandsmallerflangeformingradiuswouldleadtomoreseriousflangeedge-wave．Keywords：variablecrosssection；flexibleroll-forming；edge-wave；processparameter边腿上边波的产生严重影响了型材性能，引起相关引言学者对边波的关注并进行了研究。文献1-6]通过研究变截面辊弯加工过程

5、中型材边腿的几何形状和材料近年，随着汽车轻量化需求的提高，柔性变截特性的变化，总结出了一套边腿褶皱失效准则，并面辊弯成形技术也越来越受到相关研究人员的关注。认为，辊弯成形过程中边腿的褶皱临界应力必与传统辊弯成形不同的是，变截面辊弯成形技术通须高于边腿内实际应力R，比较和R可以判断过伺服电机驱动成形轧辊，能够根据设计需求对板出一个变截面辊弯型材是否会出现褶皱。文献[7—8]料进行辊弯加工，最终生产出沿纵向方向具有连续通过对辊弯成形过程中边波现象进行有限元仿真，变化横截面形状的辊弯型材E13]。通过在汽车上使用认为，如果辊弯过程中板料第一道次的折弯角超过变截面型材，可以在不削弱车身强度

6、的前提下大幅一个特定极限，则其在随后的第二道次成形过程中降低汽车的重量，对汽车节能、减排都具有重大意就会跟从出现边波。文献E9]通过响应面法对辊弯成义E一。形的边部现象进行了分析，利用最小的道次数，对由于变截面成形过程的复杂性，变截面辊弯型型材进行了无边波的成形。文献E103通过建立一套材的边腿成形后很容易产生边波起皱等问题。型材辊弯成形的有限元模型，对高强度钢的边部起皱现象进行了研究，认为，材料的屈服强度、强化系数*国家自然科学基金资助项目(50905001)；北京市优秀等因素会对最终生成的型材边波产生影响_1。人才培养资助项目(200913005002000003)。为研究变截

7、面型材边波产生的机理和工艺参数韩飞E-mail：hanfei@ncut．edu．cn作者简介：韩飞，男，1977年生，北方工业大学，副对边波的影响，本文建立了一套双轴变截面辊弯模教授，研究方向为辊弯成形技术工艺与装备研发型，通过调节不同的工艺参数，分析变截面型材边收稿日期：2013—05—22；修订日期：2013—05—27波产生的机理。第5期韩飞等：变截面辊弯成形边波机理119变增大，从而导致总变形量增大。该模型关于型材加船∞坞边腿应变的结果与相关文献相符合[1。g