【摘 要】
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目前国内卷板行业的生产总量已跃居世界前列,其中四辊卷板机作为一种近年来快速兴起的锻压成形设备具有成形精度高、易于生产加工、便于焊接且剩余直边小等优势,在行业内的比
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目前国内卷板行业的生产总量已跃居世界前列,其中四辊卷板机作为一种近年来快速兴起的锻压成形设备具有成形精度高、易于生产加工、便于焊接且剩余直边小等优势,在行业内的比重越来越大,逐步成为卷板锻压行业的中流砥柱。针对当前四辊卷板机成形过程中下辊弯曲变形、板材卷制易产生错边现象、卷制参数难测量读取等问题,本文对四辊卷板精度分析与误差补偿技术进行了分析与研究。主要内容包括:(1)总结了四辊卷板机的工艺流程,对模型进行合理简化及假设,提出了板材弯曲变形理论,得到了板材成形弯矩与曲率间的关系;建立了板材侧工作辊进给量数学模型,推导出进给量计算公式;建立了卷制过程数学模型,推导出工作辊受力公式;针对下工作辊分别建立其无补偿和有补偿状态的数学模型,得到下辊挠度变形量计算公式。(2)建立了四辊卷板机三道次卷制过程有限元模型,基于卷制模型提取了边缘点坐标,计算得到了高精度的仿真半径;建立了下辊无补偿与有补偿工作状态的有限元模型,分析了下辊挠度变形情况,验证了理论计算的准确性;设计了一种双支撑辊式下辊挠度补偿装置。(3)对四辊卷板机卷制过程中的错边现象进行了总结分类;找出了导致错边现象的因素,针对不同因素分别建立了有限元模型,分析了不同因素对错边现象的影响规律;设计了多道次卷制成形实验,验证了理论及仿真分析所得结果的准确性;设计了一种错边补偿装置减少错边现象对成形精度的影响。(4)基于多道次成形实验,选取了成像设备并进行标定,对图像进行了预处理,比较并选取了最优图像识别算法识别板材成形图像;对算法进行了改进以提升其运算速度,提取了边缘坐标得出了板材成形参数;设计了板材成形参数识别提取GUI用户操作界面。
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