三维曲面连续辊压成形的力学机制及弯曲变形的计算.pdfVIP

学兔兔 第 49卷第 2期 机 械 工 程 学 报 v01．49 NO．2 2013年 1月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Jan． 2013 DoI：10．3901／JME．2013．02．035 三维曲面连续辊压成形的力学机制 及弯曲变形的计算半 蔡中义 李明哲 (吉林大学辊锻工艺研究所 长春 130025) 摘要：连续辊压成形是一种板料成形新方法，采用两个弯 曲的成形辊可加工出三维曲面零件。对连续辊压中从板料到曲面的 变形过程进行力学分析，并对变形与材料模型进行简化，根据成形曲面中的内力平衡方程，建立控制纵向(成形辊滚动方向) 弯曲变形的基本方程，给出由辊压应变计算纵向弯曲曲率半径的公式及上、下成形辊之间辊缝的设计方法。分析表明，当辊 压初应变在截面高度方向线性分布时，最终的成形曲面中没有残余应力，纵向弯 曲变形的曲率由横截面上的最大高度差及横 截面上压缩率差这两个参数来决定。通过分析得到实现曲面辊压成形的条件，获得横截面上压缩率差以及成形曲面几何参数 对纵向弯曲的影响规律。通过 曲面连续辊压成形的实例，说明所提出理论与公式的有效性。 关键词：板材 连续成形 弯曲辊 辊压 曲面 中图分类号：TG306 M echanicalM echanism ofContinuousRollFormingforThree—dimensional SurfacePartsandtheCalculationofBendingDeformation CAIZhongyi LIM ingzhe (RollForgingResearchInstitute，JilinUniversity,Changchun130025) Abstract：Continuousrollforming(CRF)isanewformingmehtodforsheetmetal，thethree·dimensionalsurf_acepartcanbeformed byusingtwobendedfomr ingrolls．Themechanicalanalysisonthedefomr ationprocessfrom sheetblanktothecurvedsurfacein CRFiscarriedout，htedeformationandmaterialmodelsaresimplified，accordingtotheequilibrium ofintemalforceinthefomr ed surface，thebasicequationsofrgoverningbendingdeformationinlongitudinaldirection(rollingdirectionofformingrolls)areset forth，htefomr ulationsofrcalculatinghteradiusofbending curvaturein longitudinaldirectionbasedon therolling strainare presented，andthemethodtodesignthegapbewt eenhteupperandlowerrollsisgiven．Analysisresultsshow that，whenhteinitial rollingsrtainislinearlydistributedinhteheightdirection，therearenoresidualsrtessesinhtefinalfomr edsurface，inaddition，the bendingcurvatureinlongitudinaldirectionisdeterminedbythemaximum heightdifferen