槽钢辊弯成型过程模具设计（全套CAD图+设计说明书+翻译）
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槽钢
成型
过程
进程
模具设计
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槽钢辊弯成型过程模具设计及可靠性分析
摘要
冷弯型钢产品具有断面合理、强度高、重量轻、金属利用率高等优点，是一种经济断面型钢，广泛应用于汽车、航空、轻工、机械制造以及建筑等各个行业。辊弯成型过程是非常复杂的（本文以槽钢为例），到目前为止，其本身所具有的特点和规律尚未被人们真正地理解与掌握，生产中的工艺设计和孔型设计仍然主要取决于经验知识，不仅调试时间长，难以适应市场变化，而且造成资源的巨大浪费，增加成本。
本文首先介绍了国内外关于辊弯成型理论研究的现状与发展趋势，其次计算辊弯成型过程的参数，制定成型制度，确定弯曲角，得出成型道次。并根据每一道次，确定各尺寸，进行模具设计。本论文的研究结果对于冷弯型钢产品的开发、孔型系统的设计提供了可靠的预测模型，为实际生产应用提供了直接依据，具有重要理论意义和应用价值。
关键词：槽钢，辊弯成型，模具设计
- 内容简介：
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毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 学 院、系 ： 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 设 计 题 目 ： 槽钢辊弯成型过程模具设计 指 导 教 师 : 年月日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 一 、 本课题研究的意义及目的 槽钢属于经济型断面型材，利用这些型材制成的成品件可以减轻重量、降低成本、增强结 构的机械性能、并有良好的工艺性，应用极为广泛。 辊弯成型是槽钢的主要成型方法，辊弯成型是通过多道次具有特定轮廓型面的成型轧辊，把卷材或单张板材逐渐地进行横向弯曲以制成特定断面的金属型材的工艺方法，是一种节能、节材、高效的金属板料成型新工艺、新技术。辊弯成型过程是一个复杂的成型过程，受到很多因素影响。轧辊是板金属辊弯成型的关键部件，对最后金属的成型有着至关重要的影响。 因此，槽钢辊弯成型过程的模具设计具有很重要的应用前景与研究意义。 二、 本课题国内外的研究现状 弯型钢具有以下特点： 1)钢材断面经 济：冷弯型钢可以生产出各种复杂的断面 ,这是热轧材无法做到的。它主要通过改变型钢断面形状来提高型钢刚度，而热轧型钢一般以增加断面面积来提高强度和刚度。同时，由于在冷弯加工中提高了强度，冷弯型钢与热轧型钢相比具有断面形状合理、重量轻、机械性能高的优点。 2)产品质量好：由于冷弯钢以带钢为原料，故表面质量好。如采用镀层或有机涂层带钢，更具有美观、耐腐蚀等优点。冷弯型钢的尺寸精度高，可以达到机加工公差标准的三级精度，比热轧型钢好得多。 3)能源消耗少、成材率高、金属损耗少：一般热轧型钢从钢锭到成材需 经 23次加热，而冷弯型钢可减少 1次。节约煤和金属资源。 4)综合经济效益好：由于冷弯型钢制成的钢结构轻巧，一般工业厂房用冷弯型钢制成的轻钢结构，其重量只有钢筋混凝土结构 1/91/7，可大大减轻基础的负荷，使整个工程节约大量钢材和水泥，缩短施工周期。 5)生产工艺可以延伸：制作冷弯型钢，在冷弯过程中还可以与其它工艺结合起来， 进行深加工。如在冷弯机组中装置冲孔机、弯曲设备、冲压设备、焊接设备、涂层设备等。 6)冷弯型钢比冷冲压型钢优越：冷弯型钢可以生产冷冲压法不能生产的长度及质量精度高的钢材 ，可减少工序，节约能耗，提高制成品的合格率。 所以冷弯型钢在各个领域得到广泛应用，各国意识到了冷弯型钢的发展潜力，都大量投入资金和精力研究和发展核心技术，其中 辊子的设计开发尤为重要。 英国学者提出了人工神经元网络方法辅助轧辊设计 ， 该系统提供了 63个储存单元和一种学习轧辊模具的方法 ， 该方法是利用先前的设计指导目前的设计得出更好的解决方法。再者系统能引导无经验的设计者作为培训教案学习轧辊设计。 德国 软件公司开发了一套轧辊设计的软件，能设计出精确的辊花图和轧辊模具图，还能进 行有限元模拟分析冷弯成型工艺过程。该有限元分析的模型是自动从辊花图和轧辊模具图获取到 件中。 德国 件公司的 弯轧辊设计软件 ， 该软件的目标是让工程师更好、更快、更安全的设计 。 并提出了三步质量管理理念 ， 分别是产品边部应力的校核、产品应力分布分析和计算机有限元模拟分析 ， 保证轧辊设计的安全性 。 其主要的功能包括产品图的绘制、产品展开宽计算、边部应力计算、回弹角计算、辊花图的自动设计、轧辊模具的自动设计、有限元模拟分析、轧辊加工数据输出、图纸输出和成本分析等等。 内研究现状 我国学者对冷弯成型工艺成型辊设计的优化进行了研究，通过反应曲面法建立的数学模型描述了叫增量成型的影响，辊子半径对回弹角的影响和最大边部纵向应变。在优化的过程中，回弹角和最大边部纵向应变分别的在每个机架中设置成基本函数和约束条件。得到的最小的回弹角便会成为最优化的成型角度和辊子半径。 北京科技大学的朱书栋等对冷弯成型的基本理论进行了全面的研究，得到了冷弯过程中的四种基本变形方式的应力应变表达式和变形功的数学表达式，对槽钢等辊弯型钢的设计和生产有着普遍的指导意义。 未来 辊弯型钢生产正在向高效率化、高附加值化、多品种化方向发展，推动了一系列辊弯新技术的发展。虚拟制造技术逐渐应用到辊弯成型过程中。先进的系统建模和仿真优化技术已应用于辊弯成型中 , 并应用于动态模拟辊弯产品的设计、制造和检验的全 过程。再加上经验及合理的推理机制，将形成一个完整的辊弯成型专家系统。使冷弯成型走向更加智能化的生产。 设计很重要，但是辊子的材料也很重要。 辊子的材料直接影响辊出来的产品。其中产品批量是影响成型辊材料选取的主要因素。最常用的成型辊材料有 动轴承钢， 45 优质碳素钢， 3具钢等。当生产批量增加时，应采用表面硬化、磨光的工具钢，如 种钢比高合金工具钢便宜，而且易于机加工和热处理。在这种材料的成型辊上镀一层铬（ 25 m）可减少划伤并增长重磨返修周期。但同时也要考虑经济因素，最终选出最佳的材料保证产品的优良。 参考文献 ： 1 韩飞，刘继英，艾正清 塑性工程学报 7 (5): 532 张立鹏，周宏宇，刘智冲 锻压装备与制造技 术 5): 263 姜复生，袁晓光 钢铁 5(9):734 崔高健，吕相艳，迟正洪 机械制造 3(494): 415 刘广庆，林圣光 钢铁研究所 6 桂步青 上海铜铁工艺技术研究所 ):27 徐向义 钢管 3):168 赵永娟，孙华 东 机械管理开发 6） :59 王大齐 上海金属 8（ 1） :3010高祖光 焊管 3（ 2） :2211罗晓亮，于中奇，曾国 塑性工程学报 15（ 5） : 8312王晓斌 钢辊弯成型过程有限元分析 2011,(18):16313刘向东，王成轩 淮海工学院学报 ):214林时宪，国外冷弯型钢 1984,115李冰 硕士学士论文 16胡胜德，罗维，胡群等 武汉科技大学学报 5(5): 468 毕 业 设 计 开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、本课题要研究或解决的问题 1、了解 了解并掌握辊弯成型过程理论 2、对槽钢辊
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