數控卷板機如何理論分析優(yōu)化數值

  數控卷板機從上節理論分析可知，上輥軸向方向上不同位置的撓度大小不同，為方便數值優(yōu)化，數控卷板機將上輥沿其軸線(xiàn)方向的連續位置均勻離散為 1001 個(gè)位置點(diǎn)。將離散化后的位置變量 x j 代入撓度方程（12），即可得到一組撓度 Ynj ，因此，理論優(yōu)化的目標函數可寫(xiě)為對比上述理論優(yōu)化和 ANSYS 優(yōu)化的結果，如表 1 所示，可發(fā)現兩種優(yōu)化方式下得出的結論保持了很好的一致性：隨著(zhù)支承輥數量的增加，上輥最大撓度值降低，當降低的趨勢趨于平緩，尤其在支承輥數量大于 9 時(shí)，每增加一個(gè)支承輥所帶來(lái)的撓度改善效果已不太明顯。

         由于當支承輥數量大于 9 時(shí)，優(yōu)化后的上輥最大撓度已經(jīng)小于 0.5mm，完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝需要；綜合考慮增加支承輥對上輥最大撓度的改善效果以及實(shí)際卷板機制造成本，最終選擇 9 個(gè)支承輥的設計方案，其各支承輥上載荷優(yōu)化結果，如表 2 所示。輥的變形是卷制力、重力和支承輥載荷共同作用的結果，在同一卷板工藝中，上輥撓度與支承輥的數量、位置及載荷分有關(guān)； （2）理論模型數值優(yōu)化（復合形法）和 ANSYS 有限元優(yōu)化兩種方法得出的優(yōu)化結果具有較高的一致性，上輥最大撓度隨著(zhù)支承輥數量的增加而進(jìn)一步減??； （3）支承輥數量高于 9 時(shí)優(yōu)化后的上輥最大撓度小于 0.5mm，完全可滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，綜合卷板機制造成本考慮，可選擇 9 支承輥的設計方案。

 數控卷板機可對板材兩端進(jìn)行預彎，與三輥數控卷板機相比，大大改善了性能。但該數控卷板機結構龐大、材料消耗多、制造周期長(cháng)。20 世紀 80 年代中期，全液壓四輥數控卷板機和液壓水平下調式三輥數控卷板機由該廠(chǎng)推向市場(chǎng)。這兩種機型既可對板材進(jìn)行預彎，一次上料完成筒體成形，又可對筒體進(jìn)行焊接后的校圓，工作效率是原機型的 2～3 倍。20 世紀 80 年代末，由 PC、NC 控制的三、四輥數控卷板機進(jìn)入國內市場(chǎng)。

       該機具有工作輥 (上輥或下輥)自動(dòng)調平、工作輥傾斜狀態(tài)可同步升降等功能，工作輥間同步精度控制在±0.2mm 范圍內。90 年代初，長(cháng)鍛在國內首先開(kāi)發(fā)出的弧線(xiàn)下調式三輥數控卷板機和弧線(xiàn)四輥數控卷板機，一次裝卸板料即可完成端部預彎和卷圓，轉臂弧線(xiàn)擺動(dòng)比線(xiàn)性導軌摩擦損失小，卷板受力合理，機器重量輕，整機結構緊湊合理。