| 作者： | 甄诚 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 郭瑞峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 关键词： | 三辊卷板机;卷制板材;上辊挠度;床身;结构优化设计;三维模型 |
| 摘要： | 对称三辊卷板机是一种能弯曲金属板材的成形设备，可以将钢板弯曲成筒状、弧状、锥状等各种形状的板件。三辊卷板机是重型机械行业中不可或缺的一份子，常应用于石油、化工、压力容器等重工业行业中。 目前，卷板机行业向更大，更精密的方面发展，而卷板机行业面临的问题更多为产品结构优化设计的问题。本文以首钢长钢（集团）锻压公司的对称三辊卷板机为对象做了以下的研究。 （1）计算对称三辊卷板机的工艺参数，得到了上下辊在对称三辊卷板机卷制板材中的作用力，再计算出整个卷板机床身所受到的理论作用力，对后续研究三辊卷板机卷制板材的过程中，床身所受到的作用力进行的仿真分析提供理论支持。 （2）利用ANSYS软件建立卷板机卷板过程的三维模型，运用ANSYS/LS-DYNA对卷板机工作进程进行有限元分析，得出当卷板机卷制不同板材时，所对应的上辊下压量是不同的，分析卷制板材时上下辊与板材的接触正压力和扭矩，得到床身（底座）的受力情况，并将仿真结果与之前用工艺参数得到的理论值进行对比，分析误差原因。 （3）因为理论计算值与仿真结果误差在允许范围内，可以将理论计算值应用于模拟仿真。在卷板机卷板时，为了保证板材的成形质量，保证成形筒型的圆度和母线的直线度符合要求，我们必须保证上辊有足够的刚度。本文用理论公式计算得到上辊受力，再用于AutoCAD Mechanical软件模拟,模拟卷板机上辊所受的均布载荷，用Mechanical软件进行逆推求解，来补偿上辊挠度，保证板材成型质量。 （4）利用ANSYS软件对卷板机床身部分的三维模型（SolidWorks软件建立）进行有限元分析，在满足应力和变形量的条件下，优化床身结构，减轻床身的重量，达到节省生产成本的目的，实际应用于生产。 |