开题报告--槽钢辊弯成型过程模具设计

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 专专 业业 ： 机械设计制造及其自动化 设设 计计 题题 目目： 槽钢辊弯成型过程模具设计 指 导 教 师指 导 教 师 : 年月日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 一、本课题研究的意义及目的 槽钢属于经济型断面型材，利用这些型材制成的成品件可以减轻重量、降低成本、 增强结构的机械性能、并有良好的工艺性，应用极为广泛。 辊弯成型是槽钢的主要成型方法， 辊弯成型是通过多道次具有特定轮

2、廓型面的成型 轧辊，把卷材或单张板材逐渐地进行横向弯曲以制成特定断面的金属型材的工艺方法， 是一种节能、节材、高效的金属板料成型新工艺、新技术。辊弯成型过程是一个复杂的 成型过程，受到很多因素影响。轧辊是板金属辊弯成型的关键部件，对最后金属的成型 有着至关重要的影响。 因此，槽钢辊弯成型过程的模具设计具有很重要的应用前景与研究意义。 二、本课题国内外的研究现状 2.1 冷弯型钢具有以下特点： 1)钢材断面经济：冷弯型钢可以生产出各种复杂的断面,这是热轧材无法做到的。 它主要通过改变型钢断面形状来提高型钢刚度， 而热轧型钢一般以增加断面面积来提高 强度和刚度。同时，由于在冷弯加工中提高了强度，冷

3、弯型钢与热轧型钢相比具有断面 形状合理、重量轻、机械性能高的优点。 2)产品质量好：由于冷弯钢以带钢为原料，故表面质量好。如采用镀层或有机涂层 带钢，更具有美观、耐腐蚀等优点。冷弯型钢的尺寸精度高，可以达到机加工公差标准 的三级精度，比热轧型钢好得多。 3)能源消耗少、成材率高、金属损耗少：一般热轧型钢从钢锭到成材需经23次加 热，而冷弯型钢可减少1次。节约煤和金属资源。 4)综合经济效益好：由于冷弯型钢制成的钢结构轻巧，一般工业厂房用冷弯型钢制 成的轻钢结构，其重量只有钢筋混凝土结构1/91/7，可大大减轻基础的负荷，使整个 工程节约大量钢材和水泥，缩短施工周期。 5)生产工艺可以延伸：制作

4、冷弯型钢，在冷弯过程中还可以与其它工艺结合起来， 进行深加工。如在冷弯机组中装置冲孔机、弯曲设备、冲压设备、焊接设备、涂层设备 等。 6)冷弯型钢比冷冲压型钢优越： 冷弯型钢可以生产冷冲压法不能生产的长度及质量 精度高的钢材，可减少工序，节约能耗，提高制成品的合格率。 所以冷弯型钢在各个领域得到广泛应用，各国意识到了冷弯型钢的发展潜力，都大 量投入资金和精力研究和发展核心技术，其中辊子的设计开发尤为重要。 2.2国外研究现状 英国学者提出了人工神经元网络方法辅助轧辊设计， 该系统提供了63个储存单元和 一种学习轧辊模具的方法， 该方法是利用先前的设计指导目前的设计得出更好的解决方 法。再者系统

5、能引导无经验的设计者作为培训教案学习轧辊设计。 德国 Data M 软件公司开发了一套轧辊设计的软件，能设计出精确的辊花图和轧辊 模具图，还能进行有限元模拟分析冷弯成型工艺过程。该有限元分析的模型是自动从辊 花图和轧辊模具图获取到 Copra软件中。 德国 UBCEO 软件公司的 PROFIL 冷弯轧辊设计软件， 该软件的目标是让工程师更好、 更快、更安全的设计。并提出了三步质量管理理念，分别是产品边部应力的校核、产品 应力分布分析和计算机有限元模拟分析，保证轧辊设计的安全性。其主要的功能包括产 品图的绘制、产品展开宽计算、边部应力计算、回弹角计算、辊花图的自动设计、轧辊 模具的自动设计、有限

6、元模拟分析、轧辊加工数据输出、图纸输出和成本分析等等。 2.3 国内研究现状 我国学者对冷弯成型工艺成型辊设计的优化进行了研究， 通过反应曲面法建立的数 学模型描述了叫增量成型的影响，辊子半径对回弹角的影响和最大边部纵向应变。在优 化的过程中， 回弹角和最大边部纵向应变分别的在每个机架中设置成基本函数和约束条 件。得到的最小的回弹角便会成为最优化的成型角度和辊子半径。 北京科技大学的朱书栋等对冷弯成型的基本理论进行了全面的研究， 得到了冷弯过 程中的四种基本变形方式的应力应变表达式和变形功的数学表达式， 对槽钢等辊弯型钢 的设计和生产有着普遍的指导意义。 未来辊弯型钢生产正在向高效率化、高附加值化、多品种化方向发展，推动了一系 列辊弯新技术的发展。虚拟制造技术逐渐应用到辊弯成型过程中。先进的系统建模和仿 真优化技术已应用于辊弯成型中, 并应用于动态模拟辊弯产品的设计、 制造和检验的全 过程。再加上经验及合理的推理机制，将形成一个完整的辊弯成型专家系统。使冷弯成 型走向更加智能化的生产。 设计很重要，但是辊子的材料也很重要。辊子的材料直接影响辊出来