驾驶室用异型型材冷弯成型设计

摘要

冷弯型钢作为一种截面合理、力学性能良好、钢材利用率高的环保型材料在汽车工业中具有广泛的应用前景。但是，受技术、工艺、设备等方面的制约，相关企业在复杂断面的冷弯型钢产品研发过程中，存在开发周期长，投入高，而且试错风险大等困难。本文针对工程车驾驶室用冷弯材料的设计、开发、生产过程进行研究，以冷弯成型原理为基础，参照相关行业经验，利用ABAQUS有限元软件对成型角度进行了优化设计，最终设计并实际验证了孔型、轧辊系统，确保了产品质量，对汽车行业异型材的开发生产具有重要意义。
　　系统地剖析了冷弯型钢成型原理，确定了成型时平缓过渡区长度、最小弯曲半径的计算方法，分析了冷弯成型过程中板带的成型规律与变形性能，以减少工艺和孔型设计的盲目性。
　　研究了冷弯成型工艺，对变形区长度、机架间距和数量、成型辊轴径和底径、成型底线、成型速度等工艺要素做了定量分析;并且提出了孔型设计基础、步骤，成型方法及原则。
　　针对工程车辆驾驶室用异型材，利用冷弯成型工艺，结合公司现有设备情况，利用ABAQUS软件完成了成型角度优化设计，完成了产品辊花图，并按照架次进行了展开。最终完成了工程车辆驾驶室用异型材的轧辊孔型及轧辊设计，进行了产品试制，得到了合格产品。结果表明此次开发的工艺及轧辊系统，完全满足了驾驶室冷弯型钢的生产需要。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 国内外研究现状综述

1．2．1 国内外成型理论研究现状

1．2．2 国内外冷弯工艺发展现状

1．2．3 CAD／CAM计算机辅助技术的发展现状

1．2．4 冷弯型钢的发展趋势

1．3 研究目的、意义和主要内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究目的和意义

1．3．3 主要研究内容

第2章 冷弯型钢成型原理与产品设计分析

2．1 冷弯成型基础原理分析

2．1．1 成型时带材的变形

2．1．2 平缓过渡段长度的确定

2．1．3 临界弯曲角的确定

2．2 冷弯型钢产品设计分析

2．2．1 冷弯机组能力验证

2．2．2 孔型设计

2．2．3 轧辊设计

2．3 本章小结

第3章 产品冷弯成型有限元分析

3．1 驾驶室用异型冷弯型材

3．1．1 产品说明

3．1．2 技术要求

3．2 坯料宽度

3．3 机组能力验证

3．4 成型方案

3．5 基于ABAQUS的冷弯成型角度优化设计

3．5．1 ABAQUS软件简介

3．5．2 模型的建立

3．5．3 结果分析

3．5．4 变形过程中纵向弯曲有限元模拟分析

3．5．5 角度分配

3．6 本章小结

第4章 产品结构设计

4．1 辊花图设计

4．2 轧辊及配辊图

4．3 本章小结

第5章 产品生产调试

5．1 产品调试

5．1．1 驾驶室冷弯型材加工流程

5．1．2 产品试制过程中出现的问题

5．2 问题分析及处理方案

5．3 合格产品

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢