3.6 底辊装置 . 20 

3.7 侧辊装置 . 21 

3.8 联轴器  22 

3.9 高精度四辊卷板机的总装配图 . 22 

4  高精度四辊卷板机关键零部件有限元分析 .. 24 

4.1 辊的有限元分析 . 24 

4.2 分析结果 . 25 

结  论 .. 26 

致  谢 .. 27 

参 考 文 献  28 

1 引言

在八类锻造金属工艺中，四辊卷板机卷板的过程属于冲压工艺[1]，它的原理是利用上下 辊之间的压力，使得卷板机中的板料可以直接产生永久的塑性变形，以得到规定的性能、尺 寸和形状[2]。通过研究卷板机的卷板原理和实际结构，结合国内外文献资料来设计高精度四 辊卷板机。 文献综述

为适应卷板机发展形势与日新月异的技术要求，本课题通过对卷板机的结构研究，设计 出高精度四辊卷板机，使其在满足正常工况的情形下，更便于试验研究。通过在本科阶段学 习到的知识结合查询的资料，完成设计高精度四辊卷板机，绘制其工程图和三维结构图，并 对卷板机的关键零部件进行有限元分析。 

1.1 卷板分类

关于卷板的分类，根据不同的工作状态，可以分为热卷和冷卷[3]。热卷是指在进行卷制 之前，先将材料进行加热，直到材料达到适宜的锻造温度。而冷卷在进行卷制之前则不需要 进行加热。冷卷有许多优点，比如操作方便，精度高，成本低等等，但是对钢板进行冷卷的 要求较高，不能有裂缝、缺口等缺陷，在滚弯之前有时候还需要进行正火、退火等特殊处理。 而热卷的缺陷中最明显的就是它容易产生氧化皮和明显的热膨胀。所以，只要需弯曲的平直 板没有超过机器的冷卷能力并且弯曲程度不是很高，就尽量使用冷卷法。与此同时，可以应 用冷卷的板料也在逐渐扩大厚度范围。所以在生产时要根据具体情况选择合适的卷制方法[4]。 

根据卷制曲面形状不同这一特征对卷板进行分类，分类类别如表 1.1 所示。 

表 1.1 曲面形状分类

1.2  卷板机分类

目前卷板机有很多种类，根据辊筒个数可以分为三辊式和四辊式，而三辊式的卷板机又 细分成对称和非对称式[3]。对称式的三辊式卷板机有很多优点，比如投资小、重量轻、结构 紧凑、易于制造维修、成形准确等。同时它的缺点有剩余直边较大，而且普通的对称式三辊 卷板机用来减少剩余直边采取的方法比较复杂（如图 1.1 所示）。非对称式卷板机结构有自 己的特点，它的上辊轴中心偏向某一条下辊轴中心，并在水平位置达到最小值，而另一条下 辊轴安置在侧边远端，这种结构造成卷制成形的零件仅有始边存在直边。这样一来，在滚弯 工件的时候，只要进行正反两次滚制，直边问题就不复存在了（如图 1.2 所示）。同样的， 它也有缺点：非对称式的三辊卷板机在进行滚弯的时候会极大地增加辊轴的弯曲力，而辊轴 容易弯曲则会使零件的精度不够。而且，板料在进行滚弯的时候需要进行掉头弯边，操作起 来十分不方便，辊筒的受力比较大，弯曲能力小。 

    根据卷板机的辊位调节分类，卷板机可以分为：上调式和下调式卷板机，其中上调式卷 板机又可以分成横竖上调式和垂直上调式，这两种调节方式的动力可由机械或液压提供；下 调式又可以再分成不对称下调式，其下调式的调节方式可以选取液压或机械式；垂直下调式 和水平下调式，而后两种调节方式仅为液压式。