基于虛擬現(xiàn)實(shí)的彩鋼琉璃瓦冷彎成型系統(tǒng)的研究.pdf

1、彩鋼琉璃瓦因其外形美觀、結(jié)構(gòu)輕巧和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于建筑行業(yè)領(lǐng)域，其一般采用具有節(jié)能、省料和高效優(yōu)點(diǎn)的冷彎成型方法進(jìn)行生產(chǎn)。目前琉璃瓦加工中經(jīng)常出現(xiàn)裂紋和回彈過(guò)大等質(zhì)量缺陷、工件尺寸精度較低、機(jī)床設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)和調(diào)試修改繁瑣等問(wèn)題，因此，琉璃瓦的推廣使用受到了限制。
　　為解決生產(chǎn)中存在的上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出琉璃瓦成型的軋輥機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，通過(guò)虛機(jī)實(shí)電調(diào)試和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提高了琉璃瓦的成型精度和尺寸精度，縮短設(shè)計(jì)周期，無(wú)論是為

2、進(jìn)一步研究冷彎成型機(jī)理、提高企業(yè)生產(chǎn)率，還是使用虛擬現(xiàn)實(shí)方法提高冷彎成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，都是具有較高的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先分析了琉璃瓦冷彎成型中出現(xiàn)裂紋、回彈、邊波等質(zhì)量缺陷的原因，包括材料應(yīng)變超過(guò)許用應(yīng)變、彈塑性變形和邊部應(yīng)變變化劇烈等。根據(jù)琉璃瓦幾何和材料特性，研究了道次數(shù)、過(guò)彎角度和成型角度分配等因素對(duì)琉璃瓦成型精度的影響，并結(jié)合出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的原因，設(shè)計(jì)了軋輥機(jī)構(gòu)及沖壓機(jī)構(gòu)。運(yùn)用Abaqus仿真軟件對(duì)軋輥成型和沖

3、壓成型進(jìn)行了有限元分析，探索了琉璃瓦波形不對(duì)稱和回彈過(guò)大的規(guī)律，并通過(guò)加入導(dǎo)入輪和增大過(guò)彎角度，提高了琉璃瓦的成型精度。
　　其次，分別分析了電機(jī)加減速距離、沖壓和剪切誤差的累積和刀模距離等因素對(duì)琉璃瓦尺寸誤差的影響，找出了二級(jí)制動(dòng)和調(diào)整刀模距離等方法來(lái)提高琉璃瓦的尺寸精度，根據(jù)琉璃瓦的加工過(guò)程設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)。通過(guò)完成搭建控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和建立琉璃瓦冷彎成型機(jī)床的三維模型，實(shí)現(xiàn)了虛機(jī)實(shí)電系統(tǒng)的建立，利用Matlab、ADAMS和PL

4、C的聯(lián)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了實(shí)物實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)虛擬機(jī)床的琉璃瓦加工過(guò)程仿真，分別研究了二級(jí)制動(dòng)和刀模距離對(duì)提高尺寸精度的作用，確定高、低速制動(dòng)距離和刀模距離的調(diào)整方法等，縮短調(diào)試周期，提高設(shè)計(jì)效率。
　　最后進(jìn)行琉璃瓦加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)在虛機(jī)實(shí)電仿真得到的軋輥方案和控制系統(tǒng)方案的琉璃瓦冷彎成型機(jī)床上加工琉璃瓦實(shí)驗(yàn)，分析加工后琉璃瓦是否出現(xiàn)裂紋、回彈過(guò)大和邊波等質(zhì)量缺陷，并與有限元仿真結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證軋輥成型方案成型精度；分析二級(jí)制動(dòng)實(shí)驗(yàn)和刀模距離