大型肋骨冷彎機(jī)

水平彎曲油缸拉力超過4000kN的肋骨冷彎機(jī)為大型肋骨冷彎機(jī)。本文把有限元法用到大型肋骨冷彎機(jī)的設(shè)計中，用ANSYS來優(yōu)化大型肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架的剛度，以提高型材成形質(zhì)量。

冷彎機(jī)的工作原理和主要機(jī)構(gòu)，對靜態(tài)工況下肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架進(jìn)行受力分析。由于實(shí)驗(yàn)才能判斷有限元模型及計算結(jié)果正確與否，根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件和靜態(tài)工況下肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架的受力情況，來建立1000kN肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架的有限元模型，采用兩種方法來模擬中夾緊油缸套和機(jī)架的螺栓連接，針對這兩種簡化方法采用不同的算法來計算中機(jī)架的靜態(tài)剛度，并對這兩種算法在技術(shù)環(huán)節(jié)和計算結(jié)果兩方面作比較，兩種算法各有所長，無法取舍，所以必須通過實(shí)驗(yàn)來選擇算法。 為驗(yàn)證1000kN肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架的有限元模型的正確性和選擇算法，制定1000kN數(shù)控肋骨冷彎機(jī)的實(shí)驗(yàn)計劃和選擇實(shí)驗(yàn)儀器，用兩種方法測量，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。用標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明1000kN肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架的有限元模型是正確的，并選取誤差較小、操作較方便的算法。我們可以分三步解決這個問題：一：變形區(qū)中性層計算準(zhǔn)確，變形區(qū)內(nèi)用料計算準(zhǔn)確，滾輪加工對稱度好。由于各型號的肋骨冷彎機(jī)工作原理相同、結(jié)構(gòu)相似、中機(jī)架受力特點(diǎn)相同，所以實(shí)驗(yàn)選定的算法可以運(yùn)用到大型肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架靜態(tài)剛度計算中，用選定的算法對4000、5000和8000kN三種型號的大型肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架進(jìn)行靜態(tài)剛度計算。 介紹ANSYS軟件的優(yōu)化設(shè)計方法、收斂準(zhǔn)則和步驟，選取零階方法作為優(yōu)化大型肋骨冷彎機(jī)中機(jī)架剛度的算法。在上面工作的基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)選取的算法，編寫命令流，對大型肋骨冷彎機(jī)的中機(jī)架建立參數(shù)模型，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計計算。分析優(yōu)化計算結(jié)果，優(yōu)化配置中機(jī)架前板、后板和側(cè)板的厚度，作為大型肋骨冷彎機(jī)設(shè)計、生產(chǎn)的參考。

冷彎成型新技術(shù)

冷彎成型機(jī)的計算機(jī)和有限元分析是理論研究的熱點(diǎn)，國內(nèi)外發(fā)表的和研究成果較多。如何針對生產(chǎn)實(shí)際問題，進(jìn)行計算機(jī)，能夠解決具體問題，應(yīng)該成為研究的目標(biāo)和檢驗(yàn)成果的依據(jù)。1、工字鋼冷彎機(jī)油缸工作無力或無動作的故障排除，首先檢查閥芯卡住或閥孔堵塞，或者是活塞桿與缸筒卡住，這些故障一般是液壓油過臟導(dǎo)致的，清洗油缸后還需要過濾液壓油，這樣才能解決問題。我們根據(jù)實(shí)際問題，作了內(nèi)半徑為零的雙倍折邊、寬幅板袋形波缺陷分析、預(yù)沖孔孔形畸變的研究，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1． 內(nèi)半徑為零的雙倍折邊

冷彎成型機(jī)，雙倍折邊是常見的形式。雙倍折邊的設(shè)計中，解決板寬的計算和確定合理的成型工藝步驟是關(guān)鍵問題。采用MSC Marc做有限元得到的結(jié)論如下：

（1）、通過對變形區(qū)的等效應(yīng)變分析，驗(yàn)證了在變形過程中，隨著板料的進(jìn)一步彎曲，其中性層偏離中間層，向彎曲內(nèi)部移動。給出了具體的偏移過程和數(shù)值。

（2）、通過對變形前后單元的比較，發(fā)現(xiàn)彎曲中，外周單元出現(xiàn)收縮，內(nèi)周單元出現(xiàn)伸長，彎曲中部的板厚增加，材料發(fā)生了流動。

（3）、通過對應(yīng)力應(yīng)變的分析，發(fā)現(xiàn)彎曲截面的變形與平面應(yīng)變的特點(diǎn)比較接近，從而確定可以將板料彎曲簡化為平面應(yīng)變問題。

（4）、通過對彎曲應(yīng)力集中的分析，確定彎曲外周有較大的拉應(yīng)力集中，彎曲內(nèi)部有較大的壓應(yīng)力集中，在彎曲區(qū)域與非彎曲區(qū)域（或較小彎曲區(qū)域）的過渡區(qū)有較大的剪應(yīng)力集中。

2． 寬幅板成形中的缺陷分析

產(chǎn)生袋形波是寬幅板成形中常見的問題。在車廂板、壓型板、寬幅卷簾門等型材冷彎過程中經(jīng)常會出現(xiàn)袋形波缺陷。

實(shí)驗(yàn)中按照不同的板厚及輥型配置進(jìn)行了18種組合的實(shí)驗(yàn)，并針對比較明顯的袋形波、邊部波浪、縱向彎曲三種缺陷從產(chǎn)生機(jī)理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面進(jìn)行了分析研究，并對缺陷的消除提出了相應(yīng)的措施。主要結(jié)論如下：

（1）、袋形波的產(chǎn)生主要是由于板在彎曲過程中出現(xiàn)了脫線現(xiàn)象，在彎曲的部位產(chǎn)生了橫向拉應(yīng)力和橫向應(yīng)變。根據(jù)板料變形的泊松關(guān)系，沿縱向會出現(xiàn)收縮變形，而縱向收縮的部分對中部的未收縮的部分施加了壓力，板料中間部分失穩(wěn)出現(xiàn)了袋形波。因?yàn)橹睆胶托谐虥Q定了壓力的大小和彎曲半徑的可調(diào)性，因此在挑選液壓全自動冷彎機(jī)的時候一定要注意。袋形波主要是彈性變形。

（2）、出現(xiàn)袋形波可適當(dāng)添加部分道次。斷面邊緣寬度的大小對袋形波有一定影響，薄板比厚板更容易出現(xiàn)袋形波?？梢酝ㄟ^給板料施加拉力來減緩袋形波。

（3）、邊浪的產(chǎn)生是兩種效果的綜合，第前一種與袋形波的產(chǎn)生相同，第二種是斷面邊緣部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切變長，后又再次被壓縮剪切產(chǎn)生塑性變形造成邊浪。這兩種效果互相疊加，造成邊浪。首先工字鋼冷彎機(jī)長時間使用后出現(xiàn)故障的主要表現(xiàn)為：在使用過程中振動增強(qiáng)，噪音增大，而出現(xiàn)這種情況的主要原因一般為，機(jī)箱內(nèi)部件磨損程度過大或以損壞。各道次均有可能發(fā)生邊部波浪，前面的道次對邊部波浪的出現(xiàn)影響比較大。薄板比厚板更加容易出現(xiàn)邊浪，寬邊比窄邊更加容易出現(xiàn)邊浪。

冷彎機(jī)增加利潤空間成了當(dāng)勞之急

   冷彎機(jī)市場份額相當(dāng)龐大，近些年來由于供需不平衡造成了產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重等并d發(fā)癥相繼產(chǎn)生，加之冷彎機(jī)行業(yè)競爭越來越劇烈，長期耗在價格戰(zhàn)上，冷彎機(jī)廠家的利潤增長也逐漸趨于平緩，如何有效增加冷彎機(jī)產(chǎn)品的利潤空間也成了當(dāng)勞之急。

   冷彎機(jī)行業(yè)在新的產(chǎn)業(yè)格局下，產(chǎn)能得到急速擴(kuò)張后，由于銷售并不會一直順暢，行業(yè)上升起一股“寒流”，而冷彎機(jī)市場產(chǎn)能相對過剩已經(jīng)成為不爭的事實(shí)。

冷彎機(jī)廠家逆水行舟將成淘汰軌則

   冷彎機(jī)廠家每個暢旺趨勢的出現(xiàn)都有著其特定的意義和作用，冷彎機(jī)品牌也必須意識到環(huán)保風(fēng)潮的重要性，當(dāng)整個行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了向環(huán)保轉(zhuǎn)型，而冷彎機(jī)品牌仍然停留在自己的發(fā)展模式上，不思進(jìn)取只會讓自己與對手之間的距離拉得越來越大。

   冷彎機(jī)環(huán)保轉(zhuǎn)型的呼聲之所以越來越大，不僅是因?yàn)槔鋸潤C(jī)品牌自身暢旺的需要，而且還是行業(yè)發(fā)展大趨勢的推動，現(xiàn)在的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀已經(jīng)暴露出了各種問題，因此要徹底改變這樣一種現(xiàn)狀，就必須帶動全部的冷彎機(jī)品牌行動起來，向著綠色環(huán)保前進(jìn)。