槽鋼輥彎成型過程模具設(shè)計(jì)

1、更多相關(guān)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問/lzj781219完整CAD設(shè)計(jì)文件以及仿真建模文件，資料請(qǐng)聯(lián)系68661508索要畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 槽鋼輥彎成型過程模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 名： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 年月槽鋼輥彎成型過程模具設(shè)計(jì)及可靠性分析摘要冷彎型鋼產(chǎn)品具有斷面合理、強(qiáng)度高、重量輕、金屬利用率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)斷面型鋼，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、輕工、機(jī)械制造以及建筑等各個(gè)行業(yè)。輥彎成型過程是非常復(fù)雜的（本文以槽鋼為例），到目前為止，其本身所具有的特點(diǎn)和規(guī)律尚未被人們真正地理解與掌握，生產(chǎn)中的工藝設(shè)計(jì)和孔型設(shè)計(jì)仍然主要取決于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，不僅調(diào)試時(shí)間長，難以適應(yīng)市場(chǎng)

2、變化，而且造成資源的巨大浪費(fèi)，增加成本。本文首先介紹了國內(nèi)外關(guān)于輥彎成型理論研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，其次計(jì)算輥彎成型過程的參數(shù)，制定成型制度，確定彎曲角，得出成型道次。并根據(jù)每一道次，確定各尺寸，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。本論文的研究結(jié)果對(duì)于冷彎型鋼產(chǎn)品的開發(fā)、孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了可靠的預(yù)測(cè)模型，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供了直接依據(jù)，具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：槽鋼，輥彎成型，模具設(shè)計(jì)Molding tool design for roll forming process of Channel steel and Credibility analysis AbstractThe cold bending s

3、ection product，with such merits as the high intensity, the light weight, the high metal use factor, is one kind of economic sections, widely applied in the automobile, the aviation, the light industry ,the machine manufacture as well as the construction fields. The roll forming process is extremely

4、complicated(this paper took channel steel as example). And moreover, the influence formation factor is multitudinous. So far, the characteristics and rules of itself have not yet truly understood and grasped. The technological design and the roll pass design of production were still mainly decided b

5、y the experience know ledge, which not only delayed the debugging time and was difficult to adapt the market ,but also wasted resources and increased the cost. This paper introduces the theory of domestic and international research on the Roll Forming the status and development trend of roll forming

6、 process of calculating the parameters, to develop molding system to determine the bending angle, draw forming pass. In each pass to determine the size of mold design. The researching results of this paper provided the reliable forecasting model for the pass system design of the cold bending section

7、 product development and the direct basis for the actual production application, which is of important theoretical significance and the application value.Key word: Channel steel, roll forming , Molding tool design 目錄TOC o 1-3 u 1 引言1 1.1 課題的目的和意義1 1.2 冷彎型鋼發(fā)展概述及特點(diǎn)3 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀3 1.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀3 1.3.2國內(nèi)發(fā)展

8、現(xiàn)狀3 1.4 冷彎型鋼軋制工藝及設(shè)備4 1.5 研究的內(nèi)容和方法52 槽鋼輥彎成型過程參數(shù)計(jì)算6 2.1 設(shè)計(jì)原理6 2.2 毛坯參數(shù)計(jì)算7 2.2.1 冷彎鋼板彎曲時(shí)中性層位置的確定7 2.2.2 展開料長度8 2.3 成型制度的確定9 2.3.1 各道次彎曲角的選定9 2.3.2 道次彎曲半徑的選定11 2.3.3 成型道次確定13 2.3.4 成型工作斷面的取向14 2.3.5 彎曲的方式 PAGEREF _Toc4760 14 2.3.6 彎曲的次序 PAGEREF _Toc20445 163 槽鋼輥彎成型過程模具設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc25022 17 3.1 成型輥及孔型設(shè)

9、計(jì) PAGEREF _Toc5179 17 3.1.1 成型輥結(jié)構(gòu)的選擇 PAGEREF _Toc13521 17 3.1.2 閉式孔型設(shè)計(jì)及構(gòu)圖 PAGEREF _Toc6557 17 3.1.3 槽鋼開式孔尺寸及構(gòu)圖20 3.2 模具設(shè)計(jì)21 3.2.1 第一道次模具設(shè)計(jì)21 3.2.2 第二道次模具設(shè)計(jì)22 3.2.3 第三道次模具設(shè)計(jì)25 3.2.4 第四道次模具設(shè)計(jì)27 3.2.5 第五道次模具設(shè)計(jì)294 了解疲勞理論以及模具的可靠性分析32 4.1模具可靠性的內(nèi)涵32 4.2疲勞理論32 4.3 模具可靠性32 4.3.1可靠度33 4.3.2累積失效概率33 4.3.3平均壽命3

10、3 4.3.4可靠壽命與中位壽命33 4.3.5失效率335 結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc25371 34 5.1結(jié)論34 5.2展望34參 考 文 獻(xiàn)35致 謝371 引言1.1 本課題研究的意義及目的冷彎型鋼是指通過輥彎成型法或滾壓成型法等以帶材為原料，加工成特定斷面的型材，如圓管、槽鋼、波形板、異型截面鋼材等。輥式成型是一種高效、節(jié)能、節(jié)材的金屬成型工藝。1輥彎成型是槽鋼的主要成型方法，輥彎成型是通過多道次具有特定輪廓型面的成型軋輥，把卷材或單張板材逐漸地進(jìn)行橫向彎曲以制成特定斷面的金屬型材的工藝方法。輥彎成型過程是一個(gè)復(fù)雜的成型過程，受到很多因素影響。軋輥是板金屬輥彎成型的關(guān)鍵

11、部件，對(duì)最后金屬的成型有著至關(guān)重要的影響。2因此，槽鋼輥彎成型過程的模具設(shè)計(jì)具有很重要的應(yīng)用前景與研究意義。1.2 冷彎型鋼發(fā)展概述及特點(diǎn)我國冷彎型鋼生產(chǎn)起始于20世紀(jì)5060年代，只在鞍山、上海、重慶等個(gè)別地區(qū)，以服務(wù)于農(nóng)基業(yè)為主。1958年開始生產(chǎn)的冷彎型鋼開始用于汽車、建筑、自行車制造等行業(yè)，其產(chǎn)品僅僅能滿足該行業(yè)自身需要。70年代末僅有6家，在改革開放的有利形式下，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼材品種和質(zhì)量提出了新的要求，冷彎型鋼的優(yōu)點(diǎn)逐步為人們所認(rèn)識(shí)和接受，冷彎型鋼的生產(chǎn)取得了較大的發(fā)展。例如：由包頭設(shè)計(jì)研究院為消化吸收國外某些先進(jìn)技術(shù)結(jié)合國內(nèi)市場(chǎng)具體情況而開發(fā)研制的 SKIPIF 1 0 中口徑

12、焊管成型機(jī)組，即CR機(jī)組（Composite Roll Mill）屬于一種新型輥式成型機(jī)組。直到上世紀(jì)80年代是冷彎型鋼的第一次發(fā)展高潮，集中于華東、華北、東北地區(qū)，服務(wù)于汽車、客車、建筑門窗、交通運(yùn)輸、貨架、電器等行業(yè)。21世紀(jì)初，我國冷彎型鋼生產(chǎn)面臨第二次發(fā)展高潮，集中于華北、華東、西南地區(qū)。這次發(fā)展的特征是：以原料鋼廠為重點(diǎn)或以用戶服務(wù)單位為重點(diǎn)；產(chǎn)品特點(diǎn)是大型( SKIPIF 1 0 以上）、精薄或?qū)I(yè)化為主；市場(chǎng)多數(shù)描準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)、汽車、電力、基建等。到目前為止，生產(chǎn)機(jī)組達(dá)到一千多套，最大管徑達(dá)到 SKIPIF 1 0 。全國冷彎型鋼生產(chǎn)能力基本能滿足市場(chǎng)需求量，但出口量很少，只有幾千噸

13、。冷彎型鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的2.4%，產(chǎn)品品種達(dá)到2000多種。冷彎型鋼已經(jīng)成為鋼材品種中不可缺少的一支后起之秀，受到廣大用戶的青睞。國外輥彎成型技術(shù)工藝已具有100多年歷史了，大致分為三個(gè)階段：第一階段（18381909）是探索和試制階段這階段輥彎成型理論和冷彎型鋼的研究工作進(jìn)展緩慢。僅少數(shù)幾個(gè)國家進(jìn)行生產(chǎn)，期間生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅產(chǎn)量低而且品種與質(zhì)量都很差，產(chǎn)品僅僅能夠滿足當(dāng)時(shí)建筑部門與車輛等部門的需求。隨著工業(yè)運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，輥彎成型工藝生產(chǎn)的冷彎型鋼已經(jīng)不能滿足用戶要求。第二階段（19101959）是創(chuàng)立和逐步推廣輥式冷彎成型工藝的階段。 在此期間，美國首先創(chuàng)立了輥式冷彎成型工藝，并建立了第一

14、套專業(yè)化輥式冷彎型鋼機(jī)組，使得冷彎型鋼生產(chǎn)發(fā)展到了一個(gè)新階段。但是由于當(dāng)時(shí)的冷軋、熱軋帶材生產(chǎn)落后，影響了冷彎型鋼使用與發(fā)展。第三階段（1960年至今）是冷彎型鋼生產(chǎn)迅速發(fā)展這一時(shí)期，由于世界鋼材品種有了重大進(jìn)步，帶鋼與板材的比重與質(zhì)量顯著提高，使冷彎型鋼生產(chǎn)應(yīng)用得到了極大發(fā)展。3冷彎型鋼能得到較為廣泛的應(yīng)用，主要是其具有如下特點(diǎn)： 1）斷面形狀簡單的冷彎型鋼（角鋼、槽鋼等），整個(gè)斷面的壁厚是一樣的，它們用來制造結(jié)構(gòu)件時(shí)，可以簡化裝配工序，并減少結(jié)構(gòu)安裝勞動(dòng)力；2）逐漸的連續(xù)變形方式，適合大規(guī)模生產(chǎn)；3）高質(zhì)量的冷軋帶鋼，經(jīng)過連續(xù)的輥彎成型，仍然可以保持其優(yōu)良的表面質(zhì)量和精確的尺寸；4）不同架

15、次的冷彎型鋼機(jī)組和不同工藝參數(shù)的成型機(jī)組，為生產(chǎn)各種規(guī)格、各種斷面形狀的產(chǎn)品提供了技術(shù)保證；5）輥彎成型可以同其他生產(chǎn)工序合并成一條多功能的連續(xù)作業(yè)線，這樣就可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低輔助材料和電力消耗；6）由于加工通常是在常溫下進(jìn)行，故可以用各種涂鍍層的帶鋼進(jìn)行加工，而且不至于破壞其表面的涂層和鍍層；7）冷彎成型可生產(chǎn)出一般熱軋難以生產(chǎn)的復(fù)雜斷面、品種多樣的薄壁冷彎型材，從而在金屬消耗最少的情況下，獲得最大的強(qiáng)剛度；8）在大規(guī)模生產(chǎn)方面，成型輥費(fèi)用比沖模少，而使用壽命卻比沖模長得多。用一套裝配式組合成型輥可生產(chǎn)多種規(guī)格的冷彎型鋼，而一套型鋼軋輥只能軋制一種規(guī)格的軋材；9）用冷

16、彎型鋼代替熱軋鋼一般可節(jié)約材料25%50%，這對(duì)于橋梁、車體等笨重結(jié)構(gòu)是非常有利的，而且冷彎型鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)比起來，最主要的優(yōu)點(diǎn)在于它的不燃性、強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)重量輕，構(gòu)件適于大批量生產(chǎn)，空間利用率高，施工期限縮短；10）冷彎型鋼的縱向長度不受臺(tái)面尺寸的限制，適于加工成型橫斷面形狀復(fù)雜而縱向尺寸很長的制件。4所以冷彎型鋼在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，各國意識(shí)到了冷彎型鋼的發(fā)展?jié)摿?，都大量投入資金和精力研究和發(fā)展核心技術(shù)，其中輥?zhàn)拥脑O(shè)計(jì)開發(fā)尤為重要。1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀英國學(xué)者提出了人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法輔助軋輥設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)提供了63個(gè)儲(chǔ)存單元和一種學(xué)習(xí)

17、軋輥模具的方法，該方法是利用先前的設(shè)計(jì)指導(dǎo)目前的設(shè)計(jì)得出更好的解決方法。再者系統(tǒng)能引導(dǎo)無經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者作為培訓(xùn)教案學(xué)習(xí)軋輥設(shè)計(jì)。德國Data M軟件公司開發(fā)了一套軋輥設(shè)計(jì)的軟件，能設(shè)計(jì)出精確的輥花圖和軋輥模具圖，還能進(jìn)行有限元模擬分析冷彎成型工藝過程。該有限元分析的模型是自動(dòng)從輥花圖和軋輥模具圖獲取到Copra軟件中。德國UBCEO軟件公司的PROFIL冷彎軋輥設(shè)計(jì)軟件，該軟件的目標(biāo)是讓工程師更好、更快、更安全的設(shè)計(jì)。并提出了三步質(zhì)量管理理念，分別是產(chǎn)品邊部應(yīng)力的校核、產(chǎn)品應(yīng)力分布分析和計(jì)算機(jī)有限元模擬分析，保證軋輥設(shè)計(jì)的安全性。其主要的功能包括產(chǎn)品圖的繪制、產(chǎn)品展開寬計(jì)算、邊部應(yīng)力計(jì)算、回彈角

18、計(jì)算、輥花圖的自動(dòng)設(shè)計(jì)、軋輥模具的自動(dòng)設(shè)計(jì)、有限元模擬分析、軋輥加工數(shù)據(jù)輸出、圖紙輸出和成本分析等等。51.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國學(xué)者對(duì)冷彎成型工藝成型輥設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行了研究，通過反應(yīng)曲面法建立的數(shù)學(xué)模型描述了叫增量成型的影響，輥?zhàn)影霃綄?duì)回彈角的影響和最大邊部縱向應(yīng)變。在優(yōu)化的過程中，回彈角和最大邊部縱向應(yīng)變分別的在每個(gè)機(jī)架中設(shè)置成基本函數(shù)和約束條件。得到的最小的回彈角便會(huì)成為最優(yōu)化的成型角度和輥?zhàn)影霃健１本┛萍即髮W(xué)的朱書棟等對(duì)冷彎成型的基本理論進(jìn)行了全面的研究，得到了冷彎過程中的四種基本變形方式的應(yīng)力應(yīng)變表達(dá)式和變形功的數(shù)學(xué)表達(dá)式，對(duì)槽鋼等輥彎型鋼的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有著普遍的指導(dǎo)意義。6我國于

19、1958年開始生產(chǎn)冷彎型鋼，主要開始于汽車、建筑、自行車制造等行業(yè)，其產(chǎn)品僅僅能滿足該行業(yè)自身需要。直到上世紀(jì)八十年代才逐漸有所發(fā)展。但是與國外冷彎型鋼生產(chǎn)還有很大差距。總產(chǎn)量仍然很低，約占全國生產(chǎn)鋼材總產(chǎn)量0.5%，而國外已達(dá)到5%；從生產(chǎn)設(shè)備上看，我國設(shè)備比較陳舊，且中小型設(shè)備多，大型專業(yè)化設(shè)備少，微型機(jī)組國內(nèi)目前尚屬空白。從品種規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量上看與國外也有很大差別，主要集中表現(xiàn)為：(1)坯料材質(zhì)不優(yōu)、品種單一、精度差。(2)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上品種開發(fā)，生產(chǎn)滯后于研究。(3)產(chǎn)品表面質(zhì)量差、性能不穩(wěn)、定尺率低、還有產(chǎn)品未去除內(nèi)毛刺。(4)對(duì)于深加工產(chǎn)品、國外已做到零件化、部件化，我們則是由

20、使用單位自行 加工成所需零部件。7未來輥彎型鋼生產(chǎn)正在向高效率化、高附加值化、多品種化方向發(fā)展，推動(dòng)了一系列輥彎新技術(shù)的發(fā)展。虛擬制造技術(shù)逐漸應(yīng)用到輥彎成型過程中。先進(jìn)的系統(tǒng)建模和仿真優(yōu)化技術(shù)已應(yīng)用于輥彎成型中, 并應(yīng)用于動(dòng)態(tài)模擬輥彎產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)的全過程。再加上經(jīng)驗(yàn)及合理的推理機(jī)制，將形成一個(gè)完整的輥彎成型專家系統(tǒng)。使冷彎成型走向更加智能化的生產(chǎn)。81.4 冷彎型鋼軋制工藝及設(shè)備冷彎型鋼軋制工藝按產(chǎn)品的不同分為開口型鋼生產(chǎn)工藝和閉口型鋼生產(chǎn)工藝兩種，如圖1.1,1.2所示。其中開口型鋼生產(chǎn)工藝的相應(yīng)的設(shè)備有：縱剪機(jī)組、對(duì)焊裝置、輥式成型冷彎機(jī)組、剪切裝置或飛鋸。閉口型鋼生產(chǎn)工藝包括圓

21、管和異型管，圓管工藝的相應(yīng)設(shè)備有：縱剪機(jī)組、對(duì)焊裝置、冷彎成型和定徑機(jī)組、高頻焊接設(shè)備、剪切裝置（飛鋸或飛剪等）9 原材料卷板 縱剪 對(duì)接 冷彎成型機(jī) 冷彎或鋸切 包裝入庫 圖1.1 開口型鋼生產(chǎn)工藝流 原材料卷板 縱剪 對(duì)接 冷彎成型機(jī) 高頻焊接件 定徑機(jī)組 冷彎或鋸切 包裝入庫 圖1.2 閉口型鋼生產(chǎn)工藝流 1.5 研究的內(nèi)容和方法1、搜集資料綜合，了解并掌握輥彎成型過程理論2、運(yùn)用solidworks軟件及搜集到的資料進(jìn)行總和、分析，對(duì)槽鋼輥彎成型過 程各道次進(jìn)行模具設(shè)計(jì)3、運(yùn)用疲勞強(qiáng)度理論，對(duì)模具進(jìn)行可靠性分析2 槽鋼輥彎過程參數(shù)設(shè)計(jì) 此零件供汽車制造車身用，這里采用是涂層鍍鋅鋼板為原

22、材料進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，這種鋼材變形塑性很好，深沖壓等冷加工性和焊接性很好，強(qiáng)度和硬度均很低，生產(chǎn)成本較低。由單軸拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)得材料的彈性模量E為21000MPa，切線模量為368 MPa，密度為7850kg/m，泊松比v為0.3，摩擦系數(shù)p取0.2，坯料寬度經(jīng)過計(jì)算取155mm，板厚為2.0mm的鋼板。原始數(shù)據(jù)： 圖2.1 汽車用等邊槽鋼 如圖： 厚度 SKIPIF 1 0 總彎曲角 SKIPIF 1 0 腰長 SKIPIF 1 0 腿長 SKIPIF 1 0 圓弧半徑 SKIPIF 1 0 2.1 設(shè)計(jì)原理冷彎型鋼是用經(jīng)過縱剪的熱軋或冷軋帶鋼為原料，在常溫下，用連續(xù)輥彎成型、拉拔彎曲成型、沖壓折彎

23、成型等方法，加工制造出熱軋方法難以生產(chǎn)的各種斷面型材。其中輥彎成型工藝又是冷彎型鋼的主要加工方法。它是通過一組縱向排列的軋輥，將平整的原板逐漸變形，使之達(dá)到適合使用要求的形狀。冷彎成型有如下特點(diǎn)： (1) 產(chǎn)品成型不僅發(fā)生在每一架的成型輥上，而且還發(fā)生在兩架成型輥之間的平緩過渡區(qū)內(nèi)。(2)在彎形過程中，帶鋼坯料厚度和面積在理論上不變。102.2 毛坯參數(shù)計(jì)算 制定合理的毛坯就是使輥彎毛坯尺寸最小，材料等級(jí)最低，這首先意味著能減小材料耗用量，提高輥彎成型的材料的利用率，降低所用材料的價(jià)格，從而使產(chǎn)品成本降低，提高經(jīng)濟(jì)效益。使用合理毛坯進(jìn)行沖壓，材料各部分的變形都貢獻(xiàn)給有用形狀的形成，無附加變形、

24、未參與變形的附加余料牽制。在機(jī)床及模具的狀態(tài)、潤滑條件一定的情況下，材料變形吸收能量最少，變形的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)最佳，因而板料的成型性能可得到最大程度的發(fā)揮。2.2.1 中性層位置的確定一般可按圖形分析法計(jì)算坯料寬度，復(fù)雜斷面有時(shí)要用放大比例方法進(jìn)行精確計(jì)算。料寬通常按斷面中性層長度決定。一般認(rèn)為中性層長度不經(jīng)受彎折或橫向拉伸變形。要確定一個(gè)給定型材所需的帶寬，先要做一個(gè)打比例的斷面圖，把它劃分為直線段和曲線段后，沿中性線對(duì)各段長度進(jìn)行求和。各彎曲段對(duì)應(yīng)的帶坯寬度由彎曲角的大小和中性線所對(duì)應(yīng)的彎曲半徑(稱為名義彎曲半徑)所確定，即彎曲段長度: SKIPIF 1 0 (2.1)式中： SKIPIF

25、 1 0 名義彎曲半徑，mm SKIPIF 1 0 彎曲角度，rad名義彎曲半徑 SKIPIF 1 0 (mm)由下式確定： SKIPIF 1 0 (2.2)式中： r 彎曲角內(nèi)徑，mm k 系數(shù)，即彎曲因子 t 帶坯厚度，mm 當(dāng)板料彎曲變形較小時(shí)，中性層在板料中間，變形較大時(shí)，中性層逐漸向內(nèi)移動(dòng)。通常當(dāng)彎曲內(nèi)半徑 r 與板料厚度 t 之比小于 12，即 r/t12 時(shí)，就必須考慮中性層向內(nèi)的移動(dòng)量。該移動(dòng)量通常是借助實(shí)驗(yàn)方法得到鋼板中性層位置系數(shù) k（表 2.1）。設(shè)為彎曲半徑 SKIPIF 1 0 的中心到中性層的距離，即中性層的彎曲半徑 SKIPIF 1 0 表2.1 鋼板中性層位置系

26、數(shù)的確定r/t0.10.20.30.40.450.50.60.7k0.230.290.320.350.360.370.380.39r/t0.81.01.32.03.04.05.06.0k0.400.41 0.430.450.460.470.480.49已知： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 查表1.1得 SKIPIF 1 0 2.2.2 展開料長度計(jì)算彎曲件展開料長度的方法，是將彎曲件分成若干直線段或圓弧段的基本幾何單元，分別計(jì)算各單元部分的長度，然后求出各單元部分長度的總和。鋼板折彎處展開尺寸的公式為： SKIPIF 1 0 (2.3)式中 SKIPIF 1

27、 0 折彎處展開長度 SKIPIF 1 0 彎曲區(qū)之間對(duì)應(yīng)角當(dāng) SKIPIF 1 0 時(shí)， SKIPIF 1 0 (2.4) 以圖為例，鋼板可分為兩個(gè) SKIPIF 1 0 一個(gè) SKIPIF 1 0 ，兩個(gè) SKIPIF 1 0 。 SKIPIF 1 0 、 SKIPIF 1 0 為直線部分，只需要加減，即 SKIPIF 1 0 但實(shí)際生產(chǎn)中，鋼板折彎成90度，其尺寸標(biāo)注通常不像圖2.2所示，而是像圖2.3所示，為此折彎展開料每一部份可按下式計(jì)算： SKIPIF 1 0 (2.5) SKIPIF 1 0 (2.6)其中 r -彎曲半徑 t- 為板料厚度而 SKIPIF 1 0 按(2.4)式

28、計(jì)算。11 圖2.2 圖2.3已知 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 根據(jù)式(2.4) (2.5) (2.6)得 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 2.3 成型制度的確定在擬訂冷彎型鋼生產(chǎn)工藝時(shí)應(yīng)確定成型制度，用成型工件彎曲部位的彎曲角和彎曲半徑來表征的，成型制度對(duì)于以最少的消耗生產(chǎn)合格冷彎型鋼具有決定性意義。2.3.1 各道次彎曲角的選定彎曲角的分配由成型機(jī)能力、成型道次、機(jī)架間距、總變形量等因素決定。一般來說成型時(shí)應(yīng)這樣選定彎曲角：冷彎型鋼的成型過程是連續(xù)的過程，每一道次的變形都對(duì)整個(gè)過程有影響，而變形角

29、正是確定變形量的參數(shù)，所以它的分配直接關(guān)系到產(chǎn)品成型的好壞。通常，變形角的分配由成型機(jī)組的能力、成型道次、機(jī)架間距、總變形形量等因素決定，可按照下面規(guī)律進(jìn)行分配：開始道次的變形角選取稍小。對(duì)于型鋼彎曲角 SKIPIF 1 0 來說選取 SKIPIF 1 0 - SKIPIF 1 0 范圍較好，這是受咬入條件、邊部拉伸和軋制穩(wěn)定性所限制。中間道次變形角盡可能大。由于邊部拉伸逐漸減弱，成型工件已經(jīng)部分成型，具有相當(dāng)大的剛性，不易偏離成型方向，所以利用材料塑性減少軋制道次。但要避免由于彎曲角分配不均而造成的帶坯局部異常變形以及型材表面劃傷。 (3)后面道次變形角越小越好。這是因?yàn)閿嗝嫘螤畹淖兓斐闪?/p>

30、彎曲力的減小，而且還減小了回彈，所以要求后面道次變型量減小以保證精度。(4)異型鋼的變型量分配，在許多情況下受幾個(gè)彎角同時(shí)變形的限制，對(duì)斷面上一部分的變形分配會(huì)影響到另一部分, 這就要做適當(dāng)調(diào)整。不同成型機(jī)組的成型道次計(jì)算方法各不相同。一個(gè)道次中工件各段的彎曲角根據(jù)彎曲段的寬度、坯料厚度、工件在成型輥中的變形方法、型鋼形狀和尺寸等確定。常見的角分配方式有兩種，一是平均分配方式 即： SKIPIF 1 0 (2.8) 其中 SKIPIF 1 0 第 I 道次彎曲角 SKIPIF 1 0 最終彎曲角 SKIPIF 1 0 總成型道次 SKIPIF 1 0 成型道次一種是余弦分配 SKIPIF 1

31、0 (2.9) 其中 SKIPIF 1 0 第 I 道次彎曲角 SKIPIF 1 0 最終彎曲角 SKIPIF 1 0 總成型道次 SKIPIF 1 0 成型道次 圖2.4 余弦分配的圖形表示 輥彎壁厚2毫米以下成型時(shí)一個(gè)道次中采用的彎曲角列于表 2.2 和 2.3 表 2.2 壁厚 2 毫米以下的成型工件一個(gè)道次的總彎曲角與彎曲部分寬度的關(guān)系彎曲部分寬度總彎曲角 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 5515150020906055-8075-9393-9090 表 2.3 一個(gè)道次內(nèi)彎曲角與坯料厚度的關(guān)系成型工具坯料厚

32、度（毫米）0.50.80.81.21.21.5成型輥輔助立輥導(dǎo)板453022302015221512根據(jù)已知條件得出，該零件最合理的成型制度是： 0 20 55 75 93 902.3.2 各道次彎曲半徑的選定 中間各道次斷面彎曲半徑是確定成型制度的另一個(gè)重要參數(shù)。若工件成型時(shí)的彎曲半徑和彎曲處弧中心距不變，則彎曲段開始部分位于成品型鋼圓角的開始處，接近工件中央，而且彎曲順序是從中央到兩邊。若成型時(shí)的彎曲半徑不變，可按（2.10）式求出各道次中彎曲部位弧的中心距，如圖2.6 SKIPIF 1 0 （2.10） 其中 SKIPIF 1 0 第n個(gè)道次中彎曲部位弧的中心距； SKIPIF 1 0

33、成品型鋼彎曲部位弧的中心距； SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 彎曲部位變形中性層的彎曲半徑； SKIPIF 1 0 規(guī)定道次中的彎曲角。 圖 2.5 弧中心距的確定示意圖若工件成型時(shí)的彎曲半徑是不變的或變化的，而彎曲處弧中心距是變化的，則彎曲段開始部分位于型鋼邊緣附近且彎曲順序是從兩邊到中央。在這種情況下，彎曲半徑中心距減小，各道次的彎曲半徑可按下式求出： SKIPIF 1 0 （2.11）其中： SKIPIF 1 0 成品型鋼彎曲處弧長，毫米； SKIPIF 1 0 規(guī)定道次中的彎曲角； SKIPIF 1 0 工件厚度，毫米； SKIPIF 1 0 系數(shù)，它與相對(duì)彎曲半徑有關(guān)已知

34、 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 得出： 第一道次 SKIPIF 1 0 第二道次 SKIPIF 1 0 第三道次 SKIPIF 1 0 第四道次 SKIPIF 1 0 第五道次 SKIPIF 1 0 若成型時(shí)的彎曲半徑不變，則所獲得的成品冷彎型鋼集合尺寸的精度較高，而成型力較大。若成型時(shí)采用變化的彎曲半徑，則作用于成型輥上負(fù)荷減少，使成品冷彎型鋼幾何尺寸的精度稍有降低。若成型時(shí)成型工具的彎曲半徑不變，則壁厚超過1.5毫米的冷彎型鋼采用的彎曲半徑比技術(shù)條件規(guī)定的值小1毫米。為使型鋼彎曲部位彎曲半徑達(dá)到最小的允許值，成型輥不按計(jì)算值的要求加

35、工出圓角，而僅僅稍微磨鈍各棱角即可。122.3.3 成型道次確定將帶坯輥彎成型為所需的產(chǎn)品是一個(gè)逐漸進(jìn)行的加工過程，在這個(gè)過程中每道次或每對(duì)成型輥僅對(duì)變形材料施加有限的彎曲變形。只有這樣才能在不拉長帶坯的條件下得到所需的彎曲。成型道次過少，冷彎型材易產(chǎn)生尺寸超差和扭曲；成型道次太多則增加工具成本。選擇合理的成型道次，可使冷彎型鋼彎曲部位減薄程度降到最小，使型鋼斷面的直線段和彎曲段平滑過渡，防止型鋼邊緣出現(xiàn)折皺、開裂，從而保證型鋼的鋼性。成型道次數(shù)主要取決于材料的性能和型材形狀的復(fù)雜程度，此外，它還與型材的寬度、成型機(jī)架間距、型材的尺寸精度等有關(guān)。材料的厚度、硬度、成分都影響得到所需形狀的成型道

36、次數(shù)。帶坯厚度越大，成型道次越多。當(dāng)帶坯的屈服強(qiáng)度較高時(shí)，需過彎約2-3度以彌補(bǔ)回彈的影響。表面帶有涂層的帶坯也需要較多的成型道次以保持表面的光滑程度。 成型道次的主要是根據(jù)型鋼斷面形狀及彎形量的分配來確定，一般第一架軋輥不參與變形，而最后的兩架軋輥也可以不參與變形，只作為定型中部的成型道次主要是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來確定，但應(yīng)遵循下列原則：韌成型段采用較小的彎曲角，使坯料順利咬人，防止跑偏；中成型段可采用大彎曲角；成型后段宜采用較小的彎曲角，以保證成品型鋼符合精度要求，并減小回彈。型材形狀復(fù)雜程度是由彎曲角的個(gè)數(shù)和總彎曲量的大小決定的，同時(shí)它也受型材對(duì)稱性的影響。成型角法是用來確定成型道次的基本方法

37、。成型角法可表示為 ： SKIPIF 1 0 （2.12）式中： SKIPIF 1 0 成型道次數(shù)； SKIPIF 1 0 彎曲高度； SKIPIF 1 0 機(jī)架間距； SKIPIF 1 0 成型角。一道工序中，同時(shí)彎角不能超過兩個(gè)。為彌補(bǔ)回彈，在后幾道工序中應(yīng)對(duì)彎曲角作適當(dāng)?shù)男拚?3 2.3.4 成型工作斷面的取向空彎是指僅由上輥或下輥進(jìn)行的彎曲，它對(duì)斷面尺寸的精確性有很大影響。成型工作斷面的取向受多種因素影響，在多數(shù)情況下，成型斷面取向與型鋼基本中心線或基本成型面的選擇有關(guān)?；局行木€是通過工件全長的一條直線，其位置在整個(gè)成型過程中相對(duì)于機(jī)架中心不變。對(duì)稱型鋼的基本中心線就是其對(duì)稱中心線

38、，對(duì)于非對(duì)稱型鋼，選擇基本中心線的原則是使成型斷面兩邊的水平力相抵消，從而使金屬自由成型而不會(huì)受到牽拉。以防止工件在進(jìn)一步變形時(shí)發(fā)生橫向位移，基本中心線的選擇見圖2.7所示。 (a) 對(duì)稱斷面 (b)非對(duì)稱斷面 圖2.6 基本中心線的選擇的示意圖圖中基本中心線的選擇成型時(shí)應(yīng)盡量使型材的翼緣向上彎曲，這樣可以使型材斷面更接近要求，并簡化成型輥。142.3.5 彎曲的方式型材的彎曲方法有五種，可根據(jù)帶坯材質(zhì)和產(chǎn)品斷面形狀加以選用。 1）彎曲中心固定法 該方法是固定彎曲半徑的中心，在半徑不變的情況下依靠彎曲角增大來依次增加彎曲弧長，相當(dāng)于圓管成型的中央彎曲成型法。該法適用于彎曲弧長半徑大的生產(chǎn)工藝。

39、如圖 圖2.7彎曲中心固定法2）彎曲中心內(nèi)移法該方法是固定彎曲半徑，內(nèi)移彎曲中心，相當(dāng)于圓管成型的邊緣彎曲成型法。 該法適用于所有產(chǎn)品的生產(chǎn)，但彎曲回彈大。 圖2.8 彎曲中心內(nèi)移法彎曲中心上移法該方法隨彎曲角的增大，彎曲弧長不變，彎曲半徑減小，相當(dāng)于圓管成型圓變形成型法。該法適用于波紋板類的寬板、薄帶或非對(duì)稱易加工產(chǎn)品。 圖2.9 彎曲中心上移法4）彎曲中心直角坐標(biāo)系移動(dòng)法該方法其變化量依賴于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。該法適用于彎曲中心上移法所適用的產(chǎn)品。 圖2.10 彎曲中心直角坐標(biāo)系移動(dòng)法5）彎曲中心移動(dòng)與半徑變化成函數(shù)關(guān)系法 該方法隨彎曲弧長的增加，彎曲半徑按照指數(shù)關(guān)系減小，應(yīng)用面較窄。15 圖2.1

40、1 彎曲中心移動(dòng)與半徑變化成函數(shù)關(guān)系法2.3.6 彎曲的次序 彎曲的次序是重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。理想情況下，從斷面中心向兩邊逐漸彎曲，這樣可以使已彎曲成型部分不會(huì)進(jìn)一步受到變形。但是，考慮到多種其它因素的影響，如避免空彎、減小金屬移動(dòng)、改善材料流動(dòng)的平滑性等，也采用其它彎曲次序。3 等邊槽鋼的孔型及成型輥設(shè)計(jì)3,1 成型輥及孔型設(shè)計(jì)3.1.1 成型輥結(jié)構(gòu)的選擇 成型輥般有整體型和組合型兩種結(jié)構(gòu)。整體型為一個(gè)加工出孔型的整體輥，而組合型則由數(shù)個(gè)簡單輥片組成。所需輥型的成型輥采用整體輥還是組合輥取決于型材斷面的復(fù)雜程度。簡單型材常采用整體，但隨著型材斷面復(fù)雜程度的增加，應(yīng)考慮采用組合輥。采用組合輥具

41、有下述優(yōu)點(diǎn)： 1）單一輥片加工更為容易； 2）單一輥片在熱處理過程中不易開裂； 3）單一輥片重量輕，易于進(jìn)行操作和裝配； 4）當(dāng)成型輥發(fā)生過度磨損和破壞時(shí)，只需要更換發(fā)生缺陷的輥片，因而比整 體輥更經(jīng)濟(jì)； 5）可以采用不同材質(zhì)的輥片組成成型輥； 6）可用數(shù)量有限的輥片組合成多種形狀的成型輥，實(shí)現(xiàn)柔性軋輥，一輥多 用； 7）組合輥可以實(shí)現(xiàn)整體輥不能做到的細(xì)微調(diào)整。16 本次設(shè)計(jì)的斷面結(jié)構(gòu)簡單，所以選用整體型。3.1.2 閉式孔型設(shè)計(jì)及構(gòu)圖 對(duì)于小尺寸的型材，成型輥應(yīng)盡可能貼近帶坯,但過分接觸也會(huì)造成擦傷。對(duì)每一成型輥不僅要從個(gè)體上而且應(yīng)從整個(gè)變形過程來決定成型輥與帶坯在何處接觸、何處增大壓力和尺

42、寸、何處減小成型輥輥徑,以使材料自由進(jìn)入下一道次。一般生產(chǎn)尺寸精度較高的產(chǎn)品時(shí)，除采用平輥外，還采用中間立輥及必要的導(dǎo)衛(wèi)裝置。一般生產(chǎn)槽鋼的平輥孔型分為3類：開始幾道由于斷面橫向剛度小，容易發(fā)生彎折點(diǎn)偏移現(xiàn)象（總彎曲角 SKIPIF 1 0 以下），所以常采用閉式孔；中間道次一般都是從 SKIPIF 1 0 - SKIPIF 1 0 范圍，可以采用開式孔；最后幾道為保證斷面形狀及尺寸精度要求，多采用精扎孔。由槽鋼各過渡道次尺寸計(jì)算可知 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ，構(gòu)圖示意圖如圖3.1所示。 圖3.1 槽鋼閉式孔構(gòu)圖示意圖1）輥徑設(shè)計(jì)

43、：輥徑確定首先確定軋輥的基本直徑，基本直徑是指其圓周速度與工件通過軋輥的速度相等處的直徑(即軋制速度)。除基本直徑外，軋輥其它部分均與工件有相對(duì)滑動(dòng)，使產(chǎn)品表面劃傷、軋輥磨損及能耗增加等。因而，軋輥基本直徑的選定對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著直接影響。上下成型輥基本直徑的比值，應(yīng)等于相應(yīng)減速箱圓柱齒輪的分速比。為保證工件平直，防止產(chǎn)生折皺，各架軋輥之問應(yīng)有一定張力，一般各道次基本直徑較前道次大0.25%0.40%。 整體輥式成型機(jī)組基準(zhǔn)輥徑設(shè)計(jì)，對(duì)于整體輥式成型機(jī)組，基準(zhǔn)輥徑為： SKIPIF 1 0 （3.1）其中 SKIPIF 1 0 成型機(jī)上下輥直徑，為最大中心距， SKIPIF 1 0 SKIPIF

44、1 0 帶坯厚度， SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 輥縫可調(diào)量，約 SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 逐架輥徑差， SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （3.2） SKIPIF 1 0 （3.3） SKIPIF 1 0 （3.4） SKIPIF 1 0 （3.5） SKIPIF 1 0 （3.6） SKIPIF 1 0 （3.7）2） 過渡斷面圓弧半徑： SKIPIF 1 0 （3.8）3）上輥圓弧段水平投影為： SKIPIF 1 0 （3.9）4）下輥圓弧段水平投影為： SKIPIF 1 0 （3.10）5）下輥水平段寬度為： SKIPIF 1 0 （3.1

45、1）6）下輥孔型寬度 SKIPIF 1 0 是閉式孔構(gòu)圖的關(guān)鍵尺寸。一般選其等于上道次彎曲水平投影寬，這樣就可不產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象。但這樣選取時(shí)板坯與孔型側(cè)壁間間隙較大，可能會(huì)產(chǎn)生橫向移動(dòng)，故一般按下述原則選取。對(duì)于第一道閉式孔： SKIPIF 1 0 （3.12） 對(duì)于后面閉式孔采取前后兩道次料寬水平投影平均值，或比平均值小1 mm即： SKIPIF 1 0 （3.13）式中： SKIPIF 1 0 為前道次彎曲料寬水平投影 SKIPIF 1 0 本道次彎曲料寬水平投影或如下式： SKIPIF 1 0 （3.14）式中： SKIPIF 1 0 為前道次（n1 道）下輥水平段寬 SKIPIF 1 0

46、 為前道次（n1 道）彎曲角； SKIPIF 1 0 第n-1道彎曲部位水平投影寬 SKIPIF 1 0 第n 道彎曲部位水平投影寬 SKIPIF 1 0 槽鋼腿長直段長度7）斜輥片水平投影寬： SKIPIF 1 0 （3.15） 8）上輥片寬： SKIPIF 1 0 （3.16）9）上輥片水平直線段： SKIPIF 1 0 （3.17）10）上輥斜輥片水平投影： SKIPIF 1 0 （3.18）3.1.3 槽鋼開式孔尺寸及構(gòu)圖開式孔用在彎曲角超過30的中間道次。開式孔又分為兩種，即上輥用直輥片或斜輥片兩類，選用上輥片為直輥片，其示意圖見圖3.2所示。 圖3.2 槽鋼開式孔型構(gòu)圖示意圖相應(yīng)尺

47、寸R、b、a、m、n、 SKIPIF 1 0 、 SKIPIF 1 0 按相應(yīng)公式(3.8)(3.11)及式(3.7)式(3.18) 確定。1617并有： SKIPIF 1 0 （3.19） SKIPIF 1 0 （3.20） SKIPIF 1 0 （3.21） SKIPIF 1 0 （3.22） SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （3.23）3.2 模具設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)很重要，但是輥?zhàn)拥牟牧线x擇也很重要。輥?zhàn)拥牟牧现苯佑绊戄伋鰜懋a(chǎn)品質(zhì)量。其中產(chǎn)品批量是影響成型輥材料選取的主要因素。最常用的成型輥材料有GCr15滾動(dòng)軸承鋼，45優(yōu)質(zhì)碳素鋼，Cr12MoV、3Cr2W8V模具鋼等。當(dāng)生產(chǎn)批

48、量增加時(shí)，應(yīng)采用表面硬化、磨光的工具鋼，如GCr15。這種鋼比高合金工具鋼便宜，而且易于機(jī)加工和熱處理。在這種材料的成型輥上鍍一層鉻（25m）可減少劃傷并增長重磨返修周期。但同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)因素，最終選出最佳的材料保證產(chǎn)品的優(yōu)良。183.2.1 第一道次模具設(shè)計(jì) 由成型制度可得已知條件如圖所示 圖3.3 第一道次尺寸可計(jì)算出第一道次零件如圖所示: 圖3.4第一道次上輥圖3.5第一道次下輥 圖3.6 第一道次模具裝配3.2.2 第二道次模具設(shè)計(jì) 由已知得，第二道次彎曲角度為55，零件尺寸如圖3.7，可計(jì)算出第二道次，零件尺寸：圖3.7 第二道次零件第二道次模具為下圖： 圖3.8 第二道次上輥圖3

49、.9第二道次下輥 圖3.10 第二道次模具裝配3.2.3 第三道次模具設(shè)計(jì) 由已知得，第三道次彎曲角度為75，零件尺寸如圖3.11，可計(jì)算出第三道次，零件尺寸： 圖3.11 第三道次零件第三道次模具為下圖； 圖3.12 第三道次上輥 3.13 第三道次下輥 3.14 第三道次下輥3.2.4 第四道次模具設(shè)計(jì) 由已知得，第四道次彎曲角度為93，零件尺寸如圖3.15，可計(jì)算出第四道次，零件尺寸： 圖3.15 第四道次零件第四道次模具為下圖； 圖3.16第四道次立輥 圖3.17 第四道次上輥 圖3.18第四道次下輥 3.19 第四道次模具裝配3.2.5 第五道次模具設(shè)計(jì)由已知得，第五道次彎曲角度為9

50、0，零件尺寸如圖3.20，可計(jì)算出第五道次，零件尺寸： 圖3.24 第五道次零件第五道次模具為下圖；圖3.25 第五道次上輥 圖3.26 第五道次下輥裝配如如下： 圖3.27 第五道次模具裝配4 了解疲勞理論以及模具的可靠性分析4.1 模具可靠性的內(nèi)涵模具的可靠性是指模具在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。表示模具總體可靠性水平高低的各種可靠性指標(biāo)稱為可靠性特征量。常用的模具可靠性特征量包括可靠度、累積失效概率(或不可靠度)、平均壽命、可靠壽命、失效率等。194.2 疲勞理論材料承受交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)所引起的局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷發(fā)展的過程。它使材料的力學(xué)性能下降并最終導(dǎo)致

51、龜裂或完全斷裂。疲勞失效現(xiàn)象依賴于時(shí)間的損傷過程。由于材料微觀結(jié)構(gòu)、工藝狀態(tài)、環(huán)境和負(fù)載的隨機(jī)漲落，損傷演化過程伴隨固有的分散性。大量文獻(xiàn)提供了損傷演化的經(jīng)驗(yàn)理論公式，一般都是確定性的數(shù)學(xué)描述，這些確定性損傷演化方程有大量試驗(yàn)支持并多次應(yīng)用于工程實(shí)踐，它反映了損傷演化過程中的某些必然性；損傷演化過程被描述為品質(zhì)空間中的一條軌跡，即一條居中的跡線，但卻沒有反映出具有分散性試驗(yàn)結(jié)果所給出的全部信息。確定性描述僅僅反映事物共性的一面，而忽略特殊性一面。因此，可以認(rèn)為材料和結(jié)構(gòu)損傷過程中所呈現(xiàn)的隨機(jī)性是固有的，采用概率統(tǒng)計(jì)方法描述損傷演化過程，這并非出于未知因素被查明之前的暫時(shí)需要，而是始終與確定性方

52、法平行發(fā)展和相互依賴的。人們?cè)诮⒋_定性疲勞損傷模型時(shí)，往往突出疲勞損傷問題的主要變化規(guī)律，為考慮隨機(jī)漲落對(duì)損傷系統(tǒng)物理參數(shù)的影響，實(shí)際中的疲勞損傷系統(tǒng)的物理參數(shù)由于受隨機(jī)漲落的影響，而為隨機(jī)變量，因此，確定性損傷演化方程的隨機(jī)化，得到的疲勞損傷隨機(jī)微分方程，反映偶然性因素作用，更加符合實(shí)際情況。20214.3 模具可靠性模具的可靠性是模具的四大質(zhì)量指標(biāo)(性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性)之一，是反映模具動(dòng)態(tài)質(zhì)量的指標(biāo)，也是模具質(zhì)量的核心。在現(xiàn)代模具工業(yè)中，可靠性技術(shù)已貫穿到模具的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、使用、運(yùn)輸、保管及維修保養(yǎng)等所有環(huán)節(jié)中，統(tǒng)稱為模具的可靠性工程。一副模具的可靠性是通過設(shè)計(jì)、制

53、造直至使用的各個(gè)階段的共同努力才得以保證的?！霸O(shè)計(jì)”奠定模具可靠性的基礎(chǔ)，“制造”實(shí)現(xiàn)模具的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)，“使用”則是驗(yàn)證和維持模具可靠性目標(biāo)。任一環(huán)節(jié)的疏忽都會(huì)影響模具的可靠性水平，尤其是設(shè)計(jì)階段的可靠性保障更為重要。若在設(shè)計(jì)階段留下不可靠的隱患，到了制造和使用階段發(fā)現(xiàn)后再設(shè)法補(bǔ)救或返工，將要付出成倍的代價(jià)。當(dāng)前，隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,模具容量和參數(shù)日益提高，一旦故障停機(jī)，造成的經(jīng)濟(jì)損失和危害隨之增加，這一點(diǎn)在依靠模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)和加工的行業(yè)因故障停機(jī)造成的損失尤為突出。為此，用戶對(duì)模具質(zhì)量的需求已不滿足于一般的功能和性能的保證，而是希望模具能長時(shí)間保持良好性能并具有最佳的全壽命周期費(fèi)用

54、，要求模具具有較高的可靠性。4.3.1可靠度可靠度是指模具在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。記為R(t)，稱為可靠度函數(shù)。模具在某指定時(shí)刻t的可靠性 SKIPIF 1 0 ,其中隨機(jī)變量T表示模具從開始工作到發(fā)生失效或故障的時(shí)間，f(t)為概率密度。4.3.2累積失效概率 累積失效概率是模具在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi),未完成規(guī)定功能(即發(fā)生失效)的概率，記為F(t)。 按概率互補(bǔ)定理， SKIPIF 1 0 4.3.3平均壽命 平均壽命是壽命的平均值，對(duì)不可修復(fù)模具指失效前的平均時(shí)間，一般記為MTTF。對(duì)可修復(fù)模具則指平均無故障工作時(shí)間，一般記為MTBF。它們都表示無

55、故障工作時(shí)間T的數(shù)學(xué)期望E(T),可簡記為t： SKIPIF 1 0 4.3.4可靠壽命與中位壽命可靠壽命是指定的可靠度所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，一般記為t(R)。當(dāng)指定R=0.5時(shí)的壽命稱為中位壽命。4.3.5失效率失效率是工作到某時(shí)刻尚未失效的模具，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。記為u(t)，稱為失效率函數(shù)。225 總結(jié)與展望5.1 總結(jié) 本設(shè)計(jì)對(duì)槽鋼的輥彎成型過程作出了詳細(xì)的描述，對(duì)輥彎成型過程各參數(shù)作出了計(jì)算，制定了成型制度，彎曲角，成型道次，并根據(jù)以上結(jié)果，以汽車等邊槽鋼為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)出了各道次模具，了解了疲勞理論以及對(duì)模具可靠性進(jìn)行分析。本項(xiàng)設(shè)計(jì)主要完成了以下內(nèi)容： （1）首先查閱了大量資料了解輥彎成型的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)國內(nèi)外輥式冷彎型鋼理 論的研究情況有了一定的了解。 （2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)輥彎成型過程各參數(shù)作出了計(jì)算，制定了，成型制度， 彎曲角，成型道次。 （3）以汽車等邊槽鋼為研究對(duì)象，根據(jù)已知數(shù)據(jù)先計(jì)算出單道次零件的尺寸， 根據(jù)等邊槽鋼的孔型及成型輥設(shè)計(jì)中的公式，得出成型輥的尺寸利用 SolidWorks，設(shè)計(jì)出了各道次模具。 （4）簡單了解了疲勞理論以及模具的可靠性5.2 展望由于冷彎型鋼具有自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工速度快、造型美觀、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，近年來在