【摘 要】
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用作工业卷类产品支撑的铝制套筒较传统的纸质套筒,具有重量轻、低成本、高承载、环保无污染、可回收等优点,在工业上具有很好的应用前景,而非对称波纹槽作为制作铝制套筒的初始产品,其成型缺陷很大程度上影响着套筒的使用寿命。因而本文基于冷弯成型工艺,旨在对其冷弯成型缺陷及相关成型参数的影响进行研究。型材冷弯成型过程中弯曲应变、边缘纵向应变的变化易使得产品出现形状缺陷,而回弹则影响着产品的最终构型,即尺寸精度
【基金项目】
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鞍信-辽科大智能制造研究院预研支撑项目；
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用作工业卷类产品支撑的铝制套筒较传统的纸质套筒,具有重量轻、低成本、高承载、环保无污染、可回收等优点,在工业上具有很好的应用前景,而非对称波纹槽作为制作铝制套筒的初始产品,其成型缺陷很大程度上影响着套筒的使用寿命。因而本文基于冷弯成型工艺,旨在对其冷弯成型缺陷及相关成型参数的影响进行研究。型材冷弯成型过程中弯曲应变、边缘纵向应变的变化易使得产品出现形状缺陷,而回弹则影响着产品的最终构型,即尺寸精度。因此,本文以ABAQUS作为有限元软件的平台,对非对称波纹槽的冷弯成型以及回弹过程进行数值模拟。同时,对非对称波纹槽的成型过程进行实验研究。论文的主要研究内容如下:（1）分析了成型参数对非对称波纹槽弯曲峰值应变的影响。弯角半径的减小加剧了产品断裂的风险;辊站间距增大到一定程度时对弯曲峰值应变几乎没有影响。（2）采用3槽简化模型对非对称波纹槽边缘的纵向应变、应力历程曲线进行了分析,结果表明外侧翼缘初始道次的成型最易导致产品的边缘缺陷;此外,探讨了成型参数对纵向边缘峰值应变的影响,发现了各个成型参数的影响规律。（3）对型材截面在各个成型阶段的回弹趋势进行了研究。提出了以最终型材截面两侧的回弹角度之和来衡量产品横向弓曲缺陷的大小,并利用仿真的手段对弓曲缺陷进行了参数化研究,获得了成型参数的影响规律。（4）利用线性回归的方法对影响横向弓曲缺陷的各个影响参数进行了评估,确定了影响较为显著的参数,并根据回归预测模型进行了参数的优化,数值研究表明弓曲现象得到明显控制。（5）基于设计的轧辊孔型,对非对称波纹槽成型过程进行实验研究,得到了预期产品。
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