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小型卷板機(jī)卷板成形的理論

時(shí)間:2018-5-24閱讀:753
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小型卷板機(jī)研究發(fā)現(xiàn)在卷板過程中,板料受到法向正壓力和切向摩擦力作用,其中法向正壓力是上輥施加于板料的主要成形載荷,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切向摩擦力。另外,卷板機(jī)廠家成形板料的寬度通常遠(yuǎn)大于板料厚度,尤其是對大型船用板材而言。鑒于以上卷板工藝的特點(diǎn),為方便以下理論分析,小型卷板機(jī)首先提出兩點(diǎn)假設(shè):卷板過程中輥?zhàn)拥那邢蚰Σ亮雎圆挥?jì),用法向正壓力近似代替成形過程中的工作載荷。板料在彎曲過程中中面層(板料的幾何中心層)、中性層(應(yīng)力為零的層)、無伸長層(纖維長度沒有變化的層)始終重合?;谝陨蟽牲c(diǎn)假設(shè),卷板機(jī)廠家可以對卷制過程中工作輥的受力情況進(jìn)行理論分析。卷板機(jī)工作時(shí),將板料卷制成一定曲率半徑的筒體是需要多次滾彎的,因此,確定zui大彎曲力矩時(shí),材料所受的應(yīng)力已全部達(dá)到屈服極限,板材獲得了沿全長的塑性變形,此時(shí)應(yīng)按照純塑性變形來考慮。同時(shí),小型卷板機(jī)介紹到板料滾彎屬于冷塑性變形,材料會發(fā)生強(qiáng)化現(xiàn)象,引入材料的硬化修正系數(shù)K,則彎矩M為:M=Kσs bδ²/4式中:b,δ為卷制板材的寬度和厚度;σs為材料的屈服極限;K=1.10~1.25,當(dāng)δ/R較大時(shí)K取較大值(R表示板材中性層的目標(biāo)成形曲率半徑)。

 

  卷制時(shí)受力情況如圖1所示,θ是連心線OO1與OO3的夾角,兩下輥對稱分布,其中心距為α,板材的彎曲力矩M即為下輥?zhàn)饔迷诎辶仙系牧2產(chǎn)生的力矩,考慮板厚的影響,力N2為: N2=2M/(2R 2+δ)sinθ其中,θ=arcsin  α/2R+D2+δ。根據(jù)受力平衡條件,卷板機(jī)廠家在理想卷板時(shí)上輥?zhàn)饔迷诰戆迳系膠ui大卷制力即為正壓力N1=2N2cosθ=4M/(2R+δM)tanθ。

 

 

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