U型臂三辊滚弯成形工艺的优化设计开题报告
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
服务于不同产业的不同机械，应用不同的工作原理，要求不同的功能和特性。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、纺织机械设计、汽车设计、船舶设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。但是，这许多专业设计又有许多共性技术，例如机构分析和综合、力与能的分析和计算、工程材料学、材料强度学、传动、润滑、密封，以及标准化、可靠性、工艺性、优化等。此外，还有研究设计工作的内在规律和设计的合理步骤和方法的新兴的设计方法学。27702
机械行业的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志，而三辊卷板机作为板材加工的特殊机器且又是安装单位设备预制经常试用的设备，其在机械工业基础加工中占有重要的地位。因此非常值得重视和研究。
本次毕业论文课题旨在利用ABAQUS有限元的理论知识对滚完模具进行优化设计，通过数值模拟成型工件，包括几何规划、确定滚弯道次（工步）、板料进给速度、工具头的位移加载，还需编制超U型臂工件成形工艺等。结合了工厂实际需要和平日学期所学冲压工艺学课程，将理论和实际结合在一起，使课程有所延续，可提高我们对日常理论知识学习的积极性，分析问题和解决问题的能力，在此设计过程中需综合考虑各个方面，如：如何查阅资料，选定相关方案，方案的确定，设计成本，软件的实际操作应用。再结合本专业学以致用的特色，具有一定的实际意义，同时为以后从事机械加工设计行业打下扎实的基础。论文网
2 文献综述
3 方案论证
3.1 U型臂三辊滚弯设备的原理
U型臂三辊滚弯设备以对称式三辊卷板机工艺原理进行分析。通过微单元受力分析建立板材弯矩与对应截面处中性层半径间关系，利用静力平衡分别建立板材压弯与滚弯过程中各工艺参数间关系，通过数值计算求出结果，并且绘制出计算结果与相对成形曲率间的关系图。建立了考虑材料进入塑性变形后伴随产生的弹性变形对回弹影响的数学表达式。利用有限元软件ansys的LS-DYNA模块对板材滚弯过程进行准静力学仿真，对仿真结果进行分析，将得到的结果与理论计算结果进行对比，并且做出相应的对比图。 计算结果表明：相对硬化系数对于压弯工艺参数影响较大，尤其是对成形力影响最大。相对硬化系数越大，对上辊压下量的影响越小。
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