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柔性轧制成形技术，是一种使板材连续局部塑性成形的技术，由吉林大学无模成形技术中心提出并投入研究。该技术结合当今应用非常普遍的板材轧制技术与新型的多点成形技术，既有轧制成形效率高的优点，又有多点成形技术对成形工具柔性可调控的优点。柔性轧制成形利用形状可调节的成形辊，使成形的板材形状不再局限于普通轧制的平板类产品。包括球形件、鞍形件和其他更多变截面的三维曲面板类件都属于成形的范畴。本文在介绍了柔性轧制成形方法及成形原理之后，利用数值模拟软件建立柔性轧制成形的模型并对其成形过程进行模拟计算。对比不同下压量及辊弯半径下的板材成形效果，最后总结成形规律。研究的主要内容和结论如下：1、柔性轧制成形基本原理柔性轧制成形以一对柔性成形轧辊为工具。通过调节调形机构，轧辊产生弯曲变形，同时造成辊缝沿轧辊轴线方向非均匀分布。板料在此种轧辊作用下在横向方向产生不均匀的变形，导致板料沿轧制方向出现弯曲变形。依靠柔性辊自身的弯曲使板料在横向方向产生挠曲，最终实现板料的三维成形。本文首先分析了柔性轧制成形板料受力与变形的特点，在此基础上给出了用主应力法计算轧制应力的步骤，并给出不均匀变形的弯曲机制与变形抗力相关内容。最后讨论柔性辊调形的工艺和轧制过程中可能出现的偏差与缺陷。2、有限元模型的建立利用有限元模拟软件对板料成形进行数值分析，准确合理地建立有限元模型是取得正确结果的关键因素。柔性轧制成形两个主要参数为轧辊辊缝的宽度与辊缝宽度值的分布规律，体现在建模上就是不同的上辊下压量与辊弯形态。本文从辊弯形态以及柔性辊离散化的角度确定柔性轧制的建模方案，确定方案之后选择单元模型、材料模型、边界条件等建模参数，最终建立几何模型，并对模型各部件合理划分网格。3、柔性轧制成形数值分析柔性轧制成形作为一种新的板类成形方法，对其成形的结果进行检测与分析，关系着对此项技术优势的评估。由于柔性轧制成形的板料是三维曲面件，所以对成形曲面特征的描述以及应力应变分布的分析是两个评估的标准。本文从成形后板料的伸长量、厚度变化量两个方面分析轧制前后的塑性变形量。利用曲线拟合的方法对成形后的纵向曲线整体曲率进行测算，计算得到一个圆弧方程并求得近似的半径值。对横向特征线采用逆向工程的手段分析其曲率半径，得出结论为横向特征曲线整体曲率变化很小，也能近似以圆弧表示。最后对能代表成形特征的变形均匀区域进行高斯曲率统计计算得出变形后板料的曲面形状接近球面。通过对轧制初始阶段、轧制成形中、轧制结束后板料的应力应变分布与变化趋势，总结得到柔性轧制成形的成形特征。4、下压量与辊弯半径对柔性轧制的影响柔性轧制成形最主要的参数为下压量和辊弯曲半径。本文在其他参数保持不变的前提下对这两个因素分别独立对比分析，通过比较塑性变形量、成形后表面的曲面特征以及应力应变分布得出结论。认为下压量是板料产生变形的原因，其影响着板料塑性变形量、曲面特征。辊弯半径的变化对塑性变形量变化影响很小，对板料的横向与纵向曲率分布有影响，对板料的高斯曲率影响很小，即认为下压量一定时，不同的辊弯半径成形出的球形件曲率半径近似一致。另外，辊弯半径的增大导致板料的应力与应变分布更加合理，变形更加均匀。