全文总字数：757字

1. 研究目的与意义

本次任务的目的是对对称式三辊卷板机卷制金属板材的整个过程进行仿真模拟，以指导卷板机的理论设计。全面熟悉和了解卷板机的类型和结构，特别是了解对称式三辊卷板机的卷制过程和特点。利用有限元分析软件模拟卷制过程，选择适当的材料模型，探讨板材成形过程中的载荷边界条件及约束、接触与摩擦条件，建立适合于板材成形过程分析的有限元模型并对其进行有限元分析，获得不同时刻卷板机和板材的形状与应力变化情况。

开展液压三辊对称式传动系统的设计，对造船和制造一些合格的各种截面形状罐及一些金属结构及机械制造行业有着非常重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

科学技术的发展和对国外卷板技术的不断学习和引进，使我国卷板设备的生产技术有了很大提高。近几年，我国生产的三辊可调式卷板机和四辊卷板机越来越多地代替了在卷板设备中一直占据主要地位的对称三辊卷板机。随着液压产品生产技术不断进步，国产液压元件的精度、性能已达到较高的水平。所以，液压传动也越来越多的应用于卷板设备中。目前，用于卷制中薄板的小功率卷板机多采用机械传动或机液混合驱动，用于卷制厚板的大功率卷板机多采用液压驱动或多电机同时驱动。但由于我国机械加工设备水平与加工技术水平与世界发达国家相比，仍有一定的差距，所生产的机械零部件和液压元件的加工精度达不到设计要求，因机械摩擦造成的机械损失和因泄漏造成的液压损失较高。所以卷制同等规格的钢板，所需卷板机功率要高于国外的卷板机，使得卷板设备体积庞大，形体笨重。另外，我国引进国外数控卷板技术，在数控卷板工艺和设备研究方面作了大量工作。但无论国内还是国外的卷板机，从数控技术的实现上看，还均不能达到令人满意的结果，还不能根据被卷制坯料的材质、规格尺寸、卷曲曲率等，正确计算和调整工艺参数，达到真正的全自动控制，而是需要较多的人工干预。国内生产卷板设备的厂家有一重、二重、沈阳重型机械厂、太原重型机械厂、江苏南通重型机械厂、长治锻压机械厂等。

目前，国外卷板设备生产水平较高的有瑞士、意大利、德国、日本等国家。这些国家对板厚小于38mm的板料的卷制，大多采用机械式或机液混合驱动式。对板厚大于40mm的板料的卷制，多采用全液压驱动式卷板机。由于三辊不对称可调式卷板机较四辊卷板机结构简单、体积小、价格低、耗电少，且具有四辊卷板机便于端部预弯、剩余直边小等特点，已在不少国家得到广泛开发和应用。特别是随着计算机技术的迅猛发展，卷板设备也越来越多的采用计算机实行自动控制，使加工精度、工作效率大大提高，同时减少了工人的劳动强度、改善了工作条件。

国外著名厂家的产品如下：

3. 研究的基本内容与计划

本课题的内容是通过计算机辅助设计软件中的有限元分析软件模拟卷板机的卷制过程，选择适当的材料模型，探讨板材成形过程中的载荷边界条件及约束、接触与摩擦条件，建立适合于板材成形过程分析的有限元模型并对其进行有限元分析，获得不同时刻卷板机和板材的形状与应力变化情况。

计划：

（1）查阅相关文献，了解课题优化设计的背景、研究目的和意义以及三辊卷板机卷板过程的基础，写开题报告；（2013.2.24~2013.3.14）

4. 研究创新点

本课题的优化是通过计算机辅助设计软件中的有限元分析软件模拟卷板机的卷制过程，选择适当的材料模型，探讨板材成形过程中的载荷边界条件及约束、接触与摩擦条件，建立适合于板材成形过程分析的有限元模型并对其进行有限元分析，获得不同时刻卷板机和板材的形状与应力变化情况。对于三辊卷板机的研究与设计或与能有借鉴作用。