冷弯塑性精密成型有限元计算

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冷弯型钢单位的断面性能比热轧型钢产品的性能优异,并且具有很高的表面光洁度和尺寸精度。近些年来,冷弯型钢作为在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域的重要结构件得到了广泛的应用。其产品从普通的导轨和门窗等结构件到一些专用型材,型钢截面类型很多。但目前国内的冷弯型钢产品的开发主要是在经验的基础上进行大量的试制,不仅生产效率,而且造成大量的材料和能源的浪费。论文采用Abaqus软件对常见的Q235碳钢立柱板的冷弯成型进行有限元模拟。计算结果表明,计算得到的生产工艺参数与实际生产工艺很吻合。由此可知,有限元模拟方法是模拟冷弯成型的有效方法。随后,针对某种槽钢型材,用冷弯成型理论的方法设计出一套完整的辊型,并采用有限元模拟方法计算了成型过程。通过对板料厚度、轧辊间距、辊速差和成型道次数的模拟计算,选择一个最优的生产工艺。通过计算发现,板料厚度发生变化时,厚度越大板料边部稳定性越好,不易发生边浪等缺陷;辊距的增大有利于板料的成型,但无明显效果,辊距增大导致生产线加长,增加了生产成本,在满足成型的条件下,辊距选择合适即可;辊速差选取0.1m/s时,冷弯成型趋于最优状态;当成型道次偏少即各道次的弯曲角度过大时,整体模型会变形较严重,造成很大的回弹。在优化以上各参数的基础上,通过模拟计算获得的槽钢截面尺寸在工程误差范围内与设计值吻合。因此,利用冷弯成型有限元模拟方法,能够缩短产品开发的周期、提高生产效率,生产出尺寸精度较高的型钢产品。
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