基于虛擬現(xiàn)實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、結構輕巧和使用壽命長等優(yōu)點廣泛用于建筑行業(yè)領域，其一般采用具有節(jié)能、省料和高效優(yōu)點的冷彎成型方法進行生產。目前琉璃瓦加工中經常出現(xiàn)裂紋和回彈過大等質量缺陷、工件尺寸精度較低、機床設計周期長和調試修改繁瑣等問題，因此，琉璃瓦的推廣使用受到了限制。
　　為解決生產中存在的上述問題，本文設計并開發(fā)出琉璃瓦成型的軋輥機構和控制系統(tǒng)，通過虛機實電調試和實驗驗證，提高了琉璃瓦的成型精度和尺寸精度，縮短設計周期，無論是為

2、進一步研究冷彎成型機理、提高企業(yè)生產率，還是使用虛擬現(xiàn)實方法提高冷彎成型系統(tǒng)設計效率，都是具有較高的實際意義和應用價值。
　　本文首先分析了琉璃瓦冷彎成型中出現(xiàn)裂紋、回彈、邊波等質量缺陷的原因，包括材料應變超過許用應變、彈塑性變形和邊部應變變化劇烈等。根據(jù)琉璃瓦幾何和材料特性，研究了道次數(shù)、過彎角度和成型角度分配等因素對琉璃瓦成型精度的影響，并結合出現(xiàn)質量缺陷的原因，設計了軋輥機構及沖壓機構。運用Abaqus仿真軟件對軋輥成型和沖

3、壓成型進行了有限元分析，探索了琉璃瓦波形不對稱和回彈過大的規(guī)律，并通過加入導入輪和增大過彎角度，提高了琉璃瓦的成型精度。
　　其次，分別分析了電機加減速距離、沖壓和剪切誤差的累積和刀模距離等因素對琉璃瓦尺寸誤差的影響，找出了二級制動和調整刀模距離等方法來提高琉璃瓦的尺寸精度，根據(jù)琉璃瓦的加工過程設計了控制系統(tǒng)。通過完成搭建控制系統(tǒng)實驗臺和建立琉璃瓦冷彎成型機床的三維模型，實現(xiàn)了虛機實電系統(tǒng)的建立，利用Matlab、ADAMS和PL

4、C的聯(lián)合調試，實現(xiàn)了實物實驗臺對虛擬機床的琉璃瓦加工過程仿真，分別研究了二級制動和刀模距離對提高尺寸精度的作用，確定高、低速制動距離和刀模距離的調整方法等，縮短調試周期，提高設計效率。
　　最后進行琉璃瓦加工實驗驗證。通過在虛機實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床上加工琉璃瓦實驗，分析加工后琉璃瓦是否出現(xiàn)裂紋、回彈過大和邊波等質量缺陷，并與有限元仿真結果對比，驗證軋輥成型方案成型精度；分析二級制動實驗和刀模距離