全连轧12号工字钢的孔型优化

论文摘要

针对宣化钢铁公司开发全连轧工字钢产品,对全连轧异形钢材进行了理论研究。工字钢腰部、腿部的均匀延伸是实现工字钢全连轧工艺的关键技术,为解决该技术问题提出了一种新的工字钢腰部、腿部的划分方法,以工字钢孔型设计理论和优化方法为基础,结合生产实际,采用孔型优化技术,以工字钢腰、腿延伸系数之差最小为追求目标,利用VB语言编程实现了全连轧工字钢的计算机辅助孔型优化设计。工字钢的腰部、腿部均匀延伸,可以减小腰部、腿部之间的残余应力,保证连续轧制的正常轧制,为工字钢的全连轧提供了孔型设计方法。腰部和腿部的均匀延伸不但可以使工字钢实现全连轧,而且可以在现有生产条件下降低能耗、提高产品质量、降低轧辊磨损,从而降低产品的成本,以获得更大的经济效益。在工字钢生产过程中,由于轧件在孔型中的变形过程属于三维不均匀变形,其变形规律较难掌握,变形区各点的速度差较大、温度变化复杂,给轧制力的理论计算带来很大困难。通过试验得到轧制力能参数的数学模型,可以准确地计算轧制力,为工字钢的孔型设计和轧制变形制度提供了计算模型。由于工字钢的孔型具有结构大致相同,而尺寸不同的特点,因此比较适合采用参数化设计方法。在参数化绘图模块中,设计中采用了Visual Basic 6.0编程语言编制了“工字钢全连轧孔型优化设计”软件,用VB语言调用AutoCAD进行参数化绘图,根据孔型优化结果可自动绘制出相应的孔型图并进行尺寸标注。而且能够快速显示孔型图,并可以根据轧制情况对孔型进行编辑、修改。VB语言和AutoCAD绘图软件的结合充分地发挥了VB的计算能力及AutoCAD的绘图能力,最终实现按孔型参数绘制孔型图的参数化绘图。省时省力、误差小、计算精确,而且通用性和适应性强,为全连轧普通工字钢生产提供了腰腿均匀延伸的计算机优化系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 工字钢的发展及特点
• 1.1.1 工字钢的产生及发展
• 1.1.2 H 型钢的生产及发展
• 1.1.3 工字钢及H 型钢在我国的应用
• 1.2 研究的内容
• 1.2.1 研究的目的及意义
• 1.2.2 研究的内容及方法
• 2 工字钢均匀延伸的孔型设计
• 2.1 工字钢孔型设计理论及方法
• 2.1.1 连续轧制的基本概念
• 2.1.2 连轧孔型设计原则
• 2.1.3 工字钢孔型系统的选择
• 2.2 工字钢均匀延伸孔型设计
• 2.2.1 工字钢腰腿的划分方法
• 2.2.2 工字钢腰腿均匀延伸的设计方法
• 2.3 连轧工字钢的生产特点
• 2.3.1 工字钢轧制过程的不均匀变形
• 2.3.2 工字钢轧制的张力控制
• 3 工字钢力能参数计算的数学模型
• 3.1 试验过程
• 3.1.1 试验条件
• 3.1.2 实验设备
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 变形抗力模型
• 3.2.1 试验数据分析
• 3.2.2 变形抗力的数学模型
• 3.3 温降模型
• 3.3.1 影响温度变化的因素
• 3.3.2 温度变化的计算
• 3.4 力能参数计算模型
• 3.4.1 平均单位压力模型
• 3.4.2 接触面积的计算
• 3.4.3 轧制力的计算
• 3.4.4 轧制功率的计算
• 4 工字钢孔型优化设计软件的编制
• 4.1 软件的编制
• 4.2 软件的介绍
• 4.3 软件的模块
• 4.3.1 工字钢优化计算模块
• 4.3.2 工字钢参数化绘图模块
• 4.3.3 两模块之间的数据传递
• 4.4 优化软件界面的介绍
• 4.5 软件操作
• 5 全连轧工字钢的生产应用
• 5.1 全连轧工字钢的生产条件
• 5.1.1 全连轧工字钢的生产设备
• 5.1.2 生产工艺流程
• 5.2 连轧工字钢的轧制规程
• 5.2.1 连轧的速度制度
• 5.2.2 异型孔的平均工作直径
• 5.2.3 压力轧制
• 5.2.4 张力控制
• 结论
• 参考文献
• 附录A 12 号普通工字钢优化孔型图
• 致谢
• 学校导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集