钢板仓是一种储存如水泥等易产生粉尘和酒精等易燃易爆物质的立式仓储容器,随着相关行业储存原料的特性和密封要求,螺旋式钢板仓在国内外得到了广泛应用,为了降低单位容量成本,提高储存容量,需要更大直径更高强度的钢板仓。但目前国内常用的成型设备为上世纪80年代从国外引进,无法制造更大直径钢板仓,基于此需求和实用价值,本文通过分析螺旋钢板仓成型工艺和成型原理,基于辊弯成型理论,提出了50型螺旋钢板仓钢板成型技术,设计了可加工3.0mm~5.0mm厚镀锌板的50型成型机组,并通过非线性动力学仿真分析成型过程,运用实验样机验证仿真结果的可行性。主要研究内容如下:(1)分析了螺旋钢板仓成型工艺与运行原理。结合多辊式冷弯成型理论、非线性有限元模拟理论,提出了成型角度分配原则与成型过程中弯曲体素和直线体素之间的变化情况。基于弹塑性力学理论对钢板成型过程进行了力学分析,包括钢板弯曲变形的力学模型建立、成型纵向变形力学分析、成型弯曲圆角力学分析等。(2)基于显示动力学非线性有限元完成了对成型过程的数值计算。基于非线性显式算法的特点和时间积分的求解原理,运用ANSYS前处理器分两阶段建立了非线性有限元模拟模型,通过ANSYS/LS-DYNA非线性分析程序进行求解,获得了成型的最佳模拟速率为6m/s,并运用此速率对两阶段有限元模型进行分步计算,分析了成型过程中钢板横向应力、塑性应变分布,纵向应力、塑性应变随道次变化情况。(3)对成型机组进行了系统设计。结合成型弯曲特点和钢板延伸率控制要求对成型机组结构方案设计。然后对传动主轴设计计算,通过选取危险点校核了轴强度符合要求。对本文设计的负变位齿轮运用理论计算和动力仿真分析,验证了数值计算结果与赫兹理论计算结果符合强度要求。(4)完成了成型机组实验研究与成型影响因素分析。运用原理实验样机设计实验方案,通过载荷数据处理与采集系统,采集了成型不等厚度钢板参数。并取样卷边咬合凸筋,测试其效果符合钢板仓卷边标准,验证了本文成型尺寸设计的合理性。结合力载荷和电流线性关系,分析了各道次成型负载关联性变化,验证了仿真结果的正确性。最后讨论了数据历程曲线与实际成型之间存在的问题,总结成型角度增量为主要成型影响因素等结论,成型角度分配需进一步优化。