船舶肋骨(角鋼)冷彎成形中旁彎的數(shù)值模擬.pdf

1、船舶肋骨加工成形的質(zhì)量將直接影響船體的建造質(zhì)量，因此，如何提高肋骨成形質(zhì)量，一直是造船界比較關(guān)心和重視的問題。船舶肋骨大多由角鋼、球扁鋼彎曲加工而成。在加工過程中，不僅存在著回彈、起皺等缺陷，還存在非對稱截面型材特有的“旁彎”現(xiàn)象，一般要采取一些措施來減小或者消除旁彎。
　　 武漢理工大學(xué)交通學(xué)院造船工藝及設(shè)備研究所研制的肋骨冷彎機(jī)在世界上整體水平較高。其中SKJXS-100型機(jī)械手肋骨冷彎機(jī)是一種三支點(diǎn)彎曲原理肋骨冷彎機(jī)，它采

2、用垂向預(yù)彎的方法來消除旁彎變形。由于型材在彎曲前旁彎的大小很難準(zhǔn)確預(yù)估，操作人員通常取固定值作為垂向預(yù)彎的大小。然而，非對稱截面型材在不同曲率半徑下的彎曲加工，旁彎大小不同，以固定值作為垂向預(yù)彎的大小影響了肋骨最終的成形質(zhì)量。
　　 本文針對船舶肋骨(75×50×6的船用角鋼)的旁彎大小進(jìn)行研究，一部分工作是采用數(shù)值模擬的方法模擬肋骨成形過程；另一部分采取試驗(yàn)驗(yàn)證的方法驗(yàn)證模擬的可行性，然后進(jìn)行下一步的模擬分析。具體研究內(nèi)容如下

3、：
　　 (1)分析了正彎時(shí)角鋼彎曲曲率與旁彎大小的關(guān)系。角鋼的彎曲曲率半徑在不小于1m的條件下，旁彎隨彎曲隨曲率半徑的減小而變大；而曲率超過一定值，旁彎不再增大；
　　 (2)分析了支點(diǎn)間距與旁彎大小的關(guān)系。角鋼在彎曲相同的曲率半徑下，支點(diǎn)間距越大，旁彎越大，但減小間距可能使彎模需要更大的沖壓力；
　　 (3)兩側(cè)夾頭夾緊腹板有利于減小旁彎和回彈；在反彎時(shí)還有抑制起皺的作用。
　　 (4)角鋼截面的變形