[發(fā)明專利]一種確定板帶材冷彎成型各道次彎曲角度的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310332927.0 | 申請日： | 2013-08-01 |
| 公開（公告）號： | CN103394561A | 公開（公告）日： | 2013-11-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李立新;葉奔;曾祥明;朱少文;周緒昌;胡盛德;李燁 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢科技大學(xué) |
| 主分類號： | B21D5/14 | 分類號： | B21D5/14 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 張火春 |
| 地址： | 430081 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 確定 板帶材冷彎 成型 各道次 彎曲 角度 方法 | ||
1.一種確定板帶材冷彎成型各道次彎曲角度的方法，其特征在于該方法的具體步驟是：
第一步、虛擬試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
先根據(jù)形狀因子函數(shù)或生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定冷彎成型的道次數(shù)n，進(jìn)行輥花圖設(shè)計(jì)，再選取板帶材冷彎成型各道次的兩個(gè)彎曲角度和軋輥工作輥徑作為試驗(yàn)因素、或再選取板帶材冷彎成型各道次的兩個(gè)彎曲角度中的任一個(gè)彎曲角度和軋輥工作輥徑作為試驗(yàn)因素；然后預(yù)選各試驗(yàn)因素的水平值，設(shè)計(jì)各試驗(yàn)因素和對應(yīng)水平值的虛擬試驗(yàn)方案；
第二步、有限元模擬計(jì)算
先根據(jù)第一步設(shè)計(jì)的各道次的虛擬試驗(yàn)方案建立各自的有限元幾何模型，再選取單元，采用有限元軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分，然后確定板帶材與軋輥之間的摩擦模型：
μ＝μd+(μs-μd)e-cv????（1）
式（1）中：v—板帶材與軋輥之間的相對滑動速度，m/s；
us—靜摩擦系數(shù)，us＝0.2；
ud—?jiǎng)幽Σ料禂?shù)，ud＝0.1；
c—衰減指數(shù)，c＝0.02～0.08；
最后對每個(gè)虛擬試驗(yàn)方案分別進(jìn)行有限元模擬計(jì)算，得到各道次的每個(gè)虛擬試驗(yàn)方案的板帶材應(yīng)變分布；
第三步、模型建立
根據(jù)第二步各道次的每個(gè)虛擬試驗(yàn)方案的板帶材應(yīng)變分布，確定各道次的每個(gè)虛擬試驗(yàn)方案板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變值，得到各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值：
式(2)中：ai1，ai2，…，ai25為i道次的回歸系數(shù)；
βi為i道次板帶材第一彎曲角度；
γi為i道次板帶材第二彎曲角度；
βi和γi中至少有一個(gè)彎曲角度是試驗(yàn)因素；
Di為i道次軋輥工作輥徑；
i為1,2,…,n；
第四步、正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值
以各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值εi最小為優(yōu)化目標(biāo)，以各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值εi≤1%和各試驗(yàn)因素水平值的上下限為約束條件，確定各道次板帶材的第一彎曲角度的優(yōu)化值βi0、第二彎曲角度的優(yōu)化值γi0和軋輥工作輥徑的優(yōu)化值Di0；
將各道次板帶材的第一彎曲角度的優(yōu)化值βi0、第二彎曲角度的優(yōu)化值γi0和軋輥工作輥徑的優(yōu)化值Di0代替式(2)中對應(yīng)的第一彎曲角度βi、第二彎曲角度γi和軋輥工作輥徑Di，得到各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值：
式（3）中：ai1，ai2，…，ai25為i道次的回歸系數(shù)；
βi0為i道次板帶材第一彎曲角度的優(yōu)化值；
γi0為i道次板帶材第二彎曲角度的優(yōu)化值；
βi0和γi0中至少有一個(gè)彎曲角度的優(yōu)化值是試驗(yàn)因素；
Di0為i道次軋輥工作輥徑的優(yōu)化值；
i為1,2,…,n；
第五步、冷彎道次數(shù)的確定
第一分步、如果式(3)所確定的各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0均在0.8～1.0%范圍內(nèi)，則第一步設(shè)定的道次數(shù)n得以確定；
第二分步、如果式(3)所確定的各道次中的某道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0小于0.8%，則將第一步設(shè)定的道次數(shù)n減1，然后重復(fù)第一步至第四步，直至符合第五步第一分步；
第三分步、如果式(3)所確定的各道次中的某道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0不存在，則將第一步設(shè)定的道次數(shù)n加1，然后重復(fù)第一步至第四步，直至符合第五步第一分步；
第六步、彎曲角度和軋輥工作輥徑的確定
第一分步、若各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0的級差與各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0的平均值之比小于或等于10%，則板帶材冷彎成型各道次第一彎曲角度的優(yōu)化值βi0、第二彎曲角度的優(yōu)化值γi0和軋輥工作輥徑的優(yōu)化值Di0得以確定；
第二分步、若各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0的級差與各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值的平均值之比大于10%，則對第五步所確定的各道次板帶材外邊緣沿其切線方向正應(yīng)變絕對值的最大值中的最小值εi0按其大小進(jìn)行排序，再對排序中最大值和排序中最小值所對應(yīng)道次試驗(yàn)因素的水平值進(jìn)行調(diào)整，重復(fù)進(jìn)行第一步至第五步，直至符合第六步第一分步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述確定板帶材冷彎成型各道次彎曲角度的方法，其特征在于所述單元為殼單元、或?yàn)榱骟w單元、或?yàn)樗拿骟w單元。
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