辗环机柔性模型的设计.doc

辗环机柔性模型的设计摘要:对于辗环柔性成形技术的发展过程的兴趣增长一直保持基本不变，已经持续一个世纪了。在以前的工作中,我们探索的关于辗环的增量过程中具有降低芯接触用辊的轴向移动的可能性,产生两维截面轮廓环的随意性。这个概念延伸了冷辗扩工艺结构化来设计创新的搜索可能,表现为“元素周期表的候选人的机器。摘要为了考察这些新设计的价值,一个模型柔性辗环机在设计上的创新。这台机器是模块化的,包括一个,两个或三个元素的机器可以放置在各种各样的圆周的地点。增加了人数是机器的元素所赐的增加的可能性和灵活性,同时提高生产效率过程。这台机器将被用于检查变形圈的用于矩形截面成任何形状平坦环外的脸可能性。设计了该机器模型有广泛的灵活性,它可能超出机应用于生产的要求。然而,使用课程的学习允许工业用缝纫机的发展还能反应市场需求的更迅速变化。2006出版社。保留所有权利。关键词:辗环;机器设计;弹性1. 简介制造商面临的压力促进了更广泛的产品在降低成本和发展的新颖的柔性成形技术的兴趣。近期有一个新颖的关于改进后产品更接近网用的形状和几何和材料性能形成过程,。一个关于柔性成型最近的创新和广泛的调查在日本发表出来了1。尽管这种关于辗环过程的创新的兴趣已经存在了一个世纪大体上仍然保持不变。奥尔伍德(2、3)描述的辗环进化的工作是通过在英国和德国调查了170篇论文后发表的。冷辗扩工艺一直以来都有许多优点4。首先,很少会有废物的过程。因为这个在有效的生命周期没有必要抛弃的过程。流动的物质在圆周方向把多齿鱼叉倾向于可能导致优越的疲劳寿命等各个部件轴承上。冷辗环能达到较好的表面光洁度和准确性。它的主要缺点是,在这个过程的基础它只生产形式与矩形截面环。许多产品需求环与更复杂截面形状,例如轴承环槽为全速前进的要求和密封标志。在许多情况下当前实践形成一个空白圆环的使用辗环过程,然后用机械制造剩下的特点融入这个空白圆环中。简介辗环旨在产生一部分圆环卷的形状更复杂环型材轧制的过程5。然而,它需要昂贵的开发所需的轧辊工具,而且还必须具有有限的适用性。因此发展商业利益的新颖过程能产生任意剖面与降低环形的加工成本。在以往的工作中6我们探讨了一个“辗环的增量过程中有降低芯接触移动两维生产和轴截面轮廓环的随意性”的可能。这导致了更广泛的问题:是否有其他方法会导致机器能生产出更大的变化辗环的创新过程吗?2. 设计灵活的辗环机 图1 .模范小说辗环机的设计制造梯形截面环。以上对辗环的增量工作辗的过程进行了探讨已显示出辗环机存在新颖的结构与增加灵活性的可能。为了探索可能的设计范围,分析该技术形态的方法,建立了完整的设计目录或“元素周期表的辗环机。这台机器的全部参数化是通向一个广阔解空间进行设计的。但只要搜索大大简化平衡机也会被考虑到。此外,如果这枚辗环继续循环,它可以显示出在任何圆周的周围位置有环变形发生时,代理工具必须在那个位置能使用平衡套的力量。因此任何完整的辗环必须包括一套轧机的元素和每一个环状位置行为的机器,仅仅探讨设计目录的范围元素机器的可能。通过工作情况7可以推导出的元素机器主要定义工具和这枚辗环之间的联系,以及对每一个其他情况进行分析以确保工具不碰撞,结果表明这样的元素的机器都是可以找到的。图1，显示的一些元素总成的范例机器。这种分析导致了一种广泛的新颖款式必须被过滤，通过识别给生产效率或个人的灵活性带来设计上的优势。这种滤波功能取决于模拟机械和数值本身上可不可以的问题。数值模拟是有吸引力的,因为它相对容易建立初始参数模型并且已经研究一次得以实现了。然而,尽管增长的计算能力,解决方案完整的辗环模型仍然费时。目前,一个典型的解决方案可能需要几天甚至几个星期甚至对快速硬件也是同样的费时间8。另一种用简化模型来预测趋势6的数值方法,可以证实仿真和实验工作相符。物理仿真模型是采用较软的相似模型材料。该模型材料选择低屈服强度,但它应该具有足够的相似曲线和通过结果对原始材料有意义的预测。过去物理模型的材料选择模拟辗环包括碲铅9,铝合金1011和蜡。它是可能的修改现有的机器来具体模拟过程的变体。然而,为了测试一个大集合新颖的机器有一个明显的利益，在设计一个新的机器所需要的灵活性，把它设计成各式各样的机器所产生的形态上述的过程可评估和筛选。在这个该文中简述了设计这样的一台机器。3.机械设计这台新机器的目的是允许进行物理模拟许多重复性的变体。这台机器已被设计完成的，是相对低的成本和模块化,使机器许多元素的组合可以建造标准模块。该模型资料必须有属性相似的材料被模拟。通常是用蜡为热辗环仿真的。然而所需的形成蜡的受力是比较高的,而且给组件的数量要求由新的柔性机械和材料有很低的形成力量是可取的。因此,粘土片已被选为模型材料。在使用过程中潜在的不利条件是它可能表现对软化温度的依赖。3.1总体设计 机械的整体设计被显示在图2。这机器是由一次、两次或者三元素模块的位置在圆周的轴环保持静止状态。这台机器能容纳三个元素机器的零件或者120空间间隔或者是180两台机器分开。机器之间的三个元素成分。进一步可以安装如果需要的话:一套开始之前支持表卷到环变形;另外指导卷;一个装置直径的测量提供反馈环控制系统。 图2.模型辗环机和一个元素的机器。 一个实验的样本表明,它具有较软的屈服应力为0.7 N /平方毫米。作为一个辗环,比例类似于轴承环,最大可达到直径约100毫米，之前开始变形环在其自身重量。一个上限模式的辗环,被用来预测辐射力和扭矩所需的变形。该模型使用一个简单的近似流函数应变率的辗环,给定一个常滚进给速率和轧辊速度。几何形状的辗环是一个输入参数,它的成长就会被预测保护体积的大小与假设的高度的辗环是允许改变。从这一分析所引致及表1规定的数值可以通过关键参数定义这台机器。精确到约0.1毫米被选为形式的利益，横切面代表不需要具有较高的计算精度组件或非常强硬的结构 表1机器的关键参数的设计 参数的默认值的取值范围卷R1、工作辊半径50紫外光(mm)R2,芯半径(mm) 十10 - 20空白国际扶轮,平均初始半径(mm) 25钛、厚度(mm) 10 - 30作业指导书,宽度(mm) 30 10 - 30环原材料、平均半径(mm)50 25 - 50W,宽(% Wi)120 - 120速度副总统、冲压速度(毫米/秒)1.00 0.05 -1.00日工作辊的速度(rpm)40例40 - 100力 F,卷所需要的力量(N) 100扭矩 T、辊扭矩(N米) Shivpuri,辗环technology-I概述。 最近趋势的机器、工艺和生产线,智力.马赫原理。工具Manuf。32(3)(1992)379 - 398。6J.M. Allwood,慈善 ,米歇尔o .的音乐,m . Oztop,T.F.Stanistreet,Tekkaya A.E.、撤村建Tiedemman、技术和商业一个渐进的潜力冷辗扩工艺来,安。应用54/1(2005)233 - 236。7J.M. Allwood,元素周期表的辗环过程,在:触发的。8thICTP、维罗纳,意大利,Adv.学报。Plast。 (2005)。8O .的音乐,v古原产、硕士ztop阿,用t、洪志雄O詹园,Tekkaya A.E.,冷辗环过程的分析,在:触发的。8th ICTP、维罗纳,意大利,Adv.学报。 Plast。 (2005)。9A.G. Mamalis陈威Hawkyard,w约翰逊、传播和流动模式辗环,智力.机甲。 Sci。18(1976)11 - 16。记者Hawkyard10,等问题,分析了辊环件辗扩力和扭矩,一些支持实验中,智力.机甲。 Sci。15(11)(