四辊卷板机成形过程

四辊卷板机成形过程

2018-08-08 10:04:02

四辊卷板机成形过程仿真分析中主要涉及5个关键件：上辊、下辊、两个侧辊以及板材。各轴辊和板材的建模尺寸如表1所示。卷板机在实际的加工过程中，由于轴辊的刚度大且只发生相对较小的弹性变形，因此，将4个辊子建成空心的壳状，之后通过参考点将其各自约束为刚体。板材在卷板过程中发生弹塑性变形，因此，除了定义其弹性特性外，还必须定义其塑性特性。本次仿真板材为Q345钢，板厚为120mm，目标成形半径为3000mm；在弹性参数设置中，弹性模量取2.06×105MPa，泊松比取0.3;其塑性特性四辊卷板板材成形过程数值模拟材滚弯成形过程属于非线性金属成形问题，从有限元分析的角度来看。
卷板机生产线此类问题属于几何、材料和边界条件都呈现高度非线弥散性的结构分析问题。鉴于ABAQUS在处理非线性及接触问题的优势，本文以其为数值模拟仿真平台。本次分析采用显式动态分析，并打开几何非线性。同时，在场变量输出中，设置与变形有关的变量输出，因此，将输出请求改为“PE，PEVAVE，PEEQ，PEEQVAVG，LE，U，V”。在历程输出请求管理器中再创建一个输出请求首先将4个辊子约束为刚体。接着设置接触属性，切向属性设置为罚摩擦模型，其中上辊和板材接触的摩擦系数设置为0.15，板材与下辊、板材与侧辊接触的摩擦系数设置为0.1;法向属性采用默认的硬接触。由于辊子为刚体，而且上辊为主驱动辊。
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