论文部分内容阅读
近年来,随着科学技术的发展和工件加工自动化程度的提高,用户对板材的规格、品种、质量等要求越来越高,采取措施改善板材质量已成为生产者急需解决的问题。辊式矫直机是保证钢板最终质量的重要设备,能够有效的消除板材残余应力,保证板材平直度。本文以某厂横切机组中的十一辊矫直机为研究对象,针对矫直高强度板材精度低、产品规格覆盖面窄的问题,利用虚拟支点的概念建立合理的矫直机工艺模型,并结合现场测试数据,利用ANSYS有限元软件对板材的矫直过程进行模拟仿真。本文的主要研究内容包括:1)利用材料弹塑性理论阐述该矫直机的工作原理和矫直过程,引用“虚拟支点”的概念创建简支梁矫直工艺模型,研究矫直辊压下量与反弯曲率之间的关系,并通过优化技术,得到更加合理的矫直机工艺模型参数。2)根据矫直机的结构参数,建立矫直过程的三维有限元模型,结合矫直机的工况对有限元模型施加载荷、设置边界条件及初始条件,对高强度钢板HG70的矫直过程进行模拟仿真求解,利用仿真结果得到的各辊矫直力计算矫直机入口和出口矫直力,并与实测值进行比较,检验三维有限元模型的准确性;并在此基础上对钢板通过矫直机的整个过程进行动态仿真,重点分析钢板在矫直过程中各向应力特征,应力变化规律,矫后残余应力和平直度。3)利用已建立的矫直机有限元模型,分析不同矫直辊压下量对板材矫后残余应力和平直度的影响。并利用此方法模拟仿真其他规格产品,获取最优压下规程。本文建立了辊式矫直过程的参数化模型,模拟板材矫直过程,克服了传统矫直理论利用曲率关系描述矫直质量难以直接设定矫直机工艺参数的缺点,能够方便的调整矫直工艺参数,对辊式矫直机工艺参数的设定有一定指导意义,对提高中厚板的生产质量有很大帮助。