二輥薄壁管材矯直機(jī)輥型的研究及仿真.pdf

1、薄壁管材因其質(zhì)量輕，同時又有足夠的強度，剛度和韌性，近年來已成為機(jī)械裝置中重要的零部件，被廣泛應(yīng)用于汽車、國防、航空航天等高科技領(lǐng)域中。而在薄壁管的生產(chǎn)加工過程中常因外力作用、溫度變化等因素的影響，它會發(fā)生不同程度的彎曲變形，因此對薄壁管的矯直是金屬加工中非常重要的一道工序。
　　管材主要采用斜輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直，斜輥矯直機(jī)分為二輥矯直機(jī)和多斜輥矯直機(jī)兩大類。二輥矯直機(jī)依靠一對輥縫內(nèi)部彎曲產(chǎn)生的曲率變化來進(jìn)行矯直，而多斜輥矯直機(jī)依靠

2、各輥間的交錯壓彎來達(dá)到矯直目的。多斜輥矯直機(jī)的矯直精度不是很高，而二輥矯直機(jī)的矯直精度較高。目前國內(nèi)很少有專門從事薄壁管矯直機(jī)研究工作的，而現(xiàn)有管材矯直機(jī)的輥型反彎曲率較大，在對壁厚較薄的薄壁管矯直時，薄壁管容易產(chǎn)生缺陷，造成較高的廢品率。本文主要研究薄壁管的矯直問題，力求獲得較高的矯直精度，因此對二輥矯直機(jī)進(jìn)行研究。而二輥矯直機(jī)的矯直精度完全取決于輥型，因此本文著重對其輥型進(jìn)行了深入研究。
　　本文首先推導(dǎo)出薄壁管矯直反彎曲率半

3、徑與彈區(qū)比的關(guān)系式，求出薄壁管矯直過程中拉裂、截面扁化、內(nèi)側(cè)起皺等缺陷產(chǎn)生前臨界彎曲半徑值，通過與許用彈區(qū)比下的最小彎曲半徑值進(jìn)行比較，最終確定最佳彎曲半徑的設(shè)計基準(zhǔn)和取值范圍。然后詳細(xì)分析了二輥矯直過程的變形機(jī)理，結(jié)合Visual Basic編程軟件，編譯出簡單實用的輥型參數(shù)計算軟件。再以彈塑性彎曲理論為基礎(chǔ)，設(shè)計了一種新型等曲率二輥矯直機(jī)輥型。這種輥型保證了薄壁管在矯直過程中管壁內(nèi)側(cè)留有一定的彈性變形區(qū)，從而不易出現(xiàn)管材被壓壞等現(xiàn)象