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冷弯成型是一种先进、高效的板金属成型工艺技术,具有显著的经济效益和社会效益,从20世纪八九十年代在我国得到广泛应用。但是,冷弯成型过程属于三维弹塑性大变形问题,涉及到几何学、运动学、动力学等很多方面。由于技术资料缺乏,工程技术人员经常需要进行探索,利用试错法解决工程问题。冷弯成型工艺仍被普遍认为是一种“技术诀窍”。同一个技术问题在不同的企业间反复出现,造成人力物力的极大浪费。随着有限元技术的逐步成熟,以及大型通用有限元软件的发展和计算机硬件水平的提高,采用有限元技术对冷弯成型过程进行模拟,可以对板材成形提供变形预报,预测产品缺陷,优化工艺及模具设计,具有很大的现实意义。钢板桩作为一种新型环保建筑钢材,广泛应用于码头、堤防护岸、挡土墙、船坞、建桥围堰等工程。钢板桩的品种和规格较多,截面形状也比较复杂,成型工艺没有可靠的资料作为依据。本文以2H钢板桩的实际设计过程为例,意在说明,通过本课题的研究,在冷弯成型过程中找到一个具体可行的工艺手段和方法,并将这些理论结果应用于实际生产中,增进对冷弯成型工艺的理解。本文首先介绍了国内外冷弯成型的发展状况和人类对冷弯成型机理的探索,并对解决冷弯成型的各种方法进行了概括和总结,阐述了本文立题的背景和意义。随后,对冷弯成型的数值模拟过程中所涉及的非常抽象的有限元理论进行了具体化的移植和必要的验证,使其成为了冷弯成型有限元数值模拟的理论基础。在第三章,本文主要介绍了2H钢板桩的设计过程,之后对其成型过程进行了合理的简化,建立了分析模型,利用有限元软件MSC. Marc对其成型过程成功地进行了模拟。在第四章,对比了每道次板材在轧辊中的实际截面参数和理论设计的截面参数,得出了理论设计参数是否满足要求和易于产生缺陷的地方。接着,分析了成型力的变化规律。把模拟结果、理论计算结果和实际结果进行了比较分析,验证了模拟方法的有效性和可靠性及计算结果的正确性,说明了使用有限元软件模拟冷弯成型过程是确实可行的。在文章的最后部分,本文对笔者的主要工作进行了回顾和总结,并提出了一些值得进一步研究的问题。