40×2000四辊卷板机滚弯成形仿真及工作辊尺寸优化分析

摘要

本文以40×2000型四辊卷板机为研究对象，模拟卷板部件的运动，根据已知的材料特性计算出板材在不同时刻和不同状态所承受的应力和应变，然后利用 ANSYS软件获得的云图进行分析，得到板材的最大变形和最大受力的时间段，从而为工作辊的后续优化提供了数据和理论依据。
　　在 ANSYS建立卷板机卷板工作辊部分的三维模型，依据板材数值模拟得到的数据，利用Goal Driven Optimization软件对工作辊进行强度校核及结构尺寸优化，使工作辊变形在工艺要求的范围内，达到减小工作辊的直径和长度目标，使卷板过程达到最佳，并确保生产顺利有效的进行。
　　结果显示：使用动力学技术能够避免传统方法分析工作辊应力和应变误差大的弊端，为之后的改进分析提供了更加可靠的分析数据；优化后工作辊的直径、长度比优化前的尺寸有所减小，应力和应变基本不变的前提下减小了工作辊的质量，降低了卷板机的制造成本。
　　本文的研究方法和研究思路对于四辊卷板机滚弯成形及工作辊部件的设计具有一定的指导意义，对四辊卷板机的工作辊部件进行了优化与改进，从而可以有效地提高设备性能，提高产品的市场竞争能力，具有一定的实用价值，也可推广运用于其他类似部件的优化分析问题。

目录

声明

1绪论

1.1课题的研究背景

1.2卷板机的介绍

1.3卷板机国内外研究现状

1.4课题研究的目的和意义

1.5课题主要研究内容

2.1四辊卷板机厚板滚弯成形理论研究

2.2卷制弯曲技术标准和卷制弯曲成形过程

2.3四辊厚板滚弯卷制模型

2.4 本章小结

3.1 引言

3.2 有限元模拟概述

3.3 有限元建模与方法研究

3.4板材卷制弯曲的有限元仿真分析

3.5本章小结

4.1 引言

4.2工作辊的受力分析

4.3工作辊的优化设计

4.4 ANSYS Workbench简介

4.5工作辊的多目标优化设计

4.6本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢