數控卷板機針對上述情況,國內外專家一直在尋找更好的途徑解決問題,提出了上輥的補償概念,并對撓度補償進行了具體的設計開發。在三輥數控卷板機的工作原理的基礎上,對數控卷板機上輥建立力學模型進行撓度分析,進而建立撓度優化的數學模型,并以某 21m超大型船用數控卷板機為例,通過理論數值優化方法和 ANSYS 有限元優化方法,合理優化上輥支承輥的數量、分布位置以及各支承輥上施加的載荷等參數,減小上輥撓度變形。
數控卷板機卷板過程的描述數控卷板機主要是根據三點定圓原理,板料的成形過程可以看成是三輥數控卷板機對板料作連續的三點彎曲的過程,如所示。三輥數控卷板機主要是由一個上輥及兩個下輥呈寶塔狀組成,用該設備加工圓(?。┬喂ぜr,被加工板料的一端送入三輥數控卷板機的上下輥之間,然后對上輥垂直向下移動,對板料產生向下的壓力 N 1 ,使位于下方的板板料依次通過上輥的下方即變形區時,應力超過屈服極限,則將產生塑性變形,板料也就獲得了沿全長的塑性彎曲變形。當下輥被驅動作回轉運動時,兩個下輥則向同一方向進行轉動,從而帶動板料前進,將其加工成一定曲率半徑的圓(?。┬喂ぜ?。
數控卷板機動態卷制金屬板材的整個過程進行了模擬。選擇適當的材料模型, 探討板材成形過程中的載荷邊界條件及約束、接觸與摩擦條件, 數控卷板機建立了適合于板材成形過程分析的有限元模型并對其進行了有限元分析, 得到了不同時刻數控卷板機和板材的形狀與應力變化情況, 這對數控卷板機的優化設計和板材最終卷制成形的半徑以及回彈研究有重要的指導意義。
數控卷板機主要是將規則或不規則的金屬板材卷制成圓柱或圓錐等所需的形狀。隨著石油化工、航空航天、船舶等行業的迅速發展, 數控卷板機的使用范圍越來越廣。目前國內的數控卷板機存在各種各樣的問題, 例如, 外形過大, 提供轉距的電機功率過高, 卷板效率不高, 卷板的精度不能滿足客戶的需求, 不能實現自動控制等。 針對現有數控卷板機存在的各種問題, 采用 ANSYS有限元分析軟件對數控卷板機托輥和板材建立了簡化模型, 并對整個卷板過程進行動態模擬分析, 得出了不同過程不同時間段上下托輥和板材的受力大小與變形情況等重要數據。這對改進現有類型的數控卷板機提供了參考依據。
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