三辊卷板机卷板过程

 三辊卷板机主要是根据三点定圆原理，板料的成形过程可以看成是三辊卷板机对板料作连续的三点弯曲的过程。三辊卷板机主要是由一个上辊及两个下辊呈宝塔状组成，用该设备加工圆（弧）形工件时，被加工板料的一端送入三辊卷板机的上下辊之间，然后对上辊垂直向下移动，对板料产生向下的压力 N 1 ，使位于下方的板板料依次通过上辊的下方即变形区时，应力超过屈服极限，则将产生塑性变形，板料也就获得了沿全长的塑性弯曲变形。

          当下辊被驱动作回转运动时，两个下辊则向同一方向进行转动，从而带动板料前进，将其加工成一定曲率半径的圆（弧）形工件。弹性载荷极限力和塑性极限力引起的综合载荷。而卷制力是通过上辊来施加的，由于上辊不是绝对意义上的刚体，会在自重和工作载荷作用下变形，这将影响卷板精度，则需要对上辊的结构进行优化。而对于上辊的结构优化问题，传统上一般凭经验进行优化，效率低；若通过卷制实验的方法实测上辊的挠度变化来寻找最佳的优化方案，成本和工作量无疑是相当大。目前很多学者通过虚梁法、有限差分法、积分法等，大量研究揭示了棍子的轴向挠曲变形。

  三辊卷板机滚弯有限元模型的建立是进行滚弯过程数值模拟的首要条件,建立的模型与实际情况的符合程度直接影响到模拟结果的准确与否。在卷板机卷板的过程中,当板料的宽度远远大于厚度的时候,可以将滚弯过程看作一个平面应变过程。这样,就可以将一个三维的问题转化为二维问题求解,从而减小了计算量。在DEFORM-2D中建模有两种方法:一种是从外部导入,另一种是在DEFORM-2D里面直接建模。本文在建模的时候选用了第二种方法。

          因为在仿真时辊子要绕其中心转动,而这个中心是其在系统给定坐标系的绝对坐标,从外部导入的几何图形不容易找到其中心的绝对坐标,仿真起来比较麻烦。在建模时,因为辊子的变形量相对于板料来说很小可以忽略不计,同时考虑到板料的回弹问题,因此将中心辊以及两侧辊视为刚体,板料视为弹塑性体。模型建立好以后,就要对其划分网格。因为辊子都是刚体,同时板料在滚弯变形过程中温度的变化很小忽略不计,所以三个辊子不用划分网格,只要对板料进行划分网格就可以了。网格划分的好坏直接影响到仿真是否能够进行下去,仿真所划分的网格(局部)。