三辊Y型钨钼热连轧机的计算机辅助孔型设计及模拟分析

论文摘要

钨和钼同属于稀有金属，具有熔点高、密度大、弹性模量高、蒸气压低、导电性和高温性良好，特别是具有很低的膨胀系数等性质。基于这些不同于其他材料的优势和特点，钨和钼及其加工制品在生产生活的各个行业中的应用都十分广泛。本文首先建立三辊Y型钨钼热连轧机孔型设计系统。探讨了轧辊孔型设计的方法，选择适合钨钼轧制的轧制力、轧制力矩及温降等的计算模型，用Basic语言编制计算程序使得整个设计形成一个可视化的界面，利用Visual Basic6.0和AutoCAD2004之间的接口在VB环境下自动生成孔型及尺寸图，并利用Visual Basic6.0编程得出力能参数和孔型及棒材尺寸的DAT文件。其次，用有限元模拟的方法证明了该孔型系统用于生产轧制钨钼开坯的可行性。利用Pro-E软件建立三维实体模型，用DEFORM-3D有限元分析软件做为平台，对钼棒材从开坯到成品十二个道次的轧制过程进行了数值模拟。清晰直观地观察到各道次轧件的变形情况，得到了各个道次中轧件的轧制力、轧制力矩、温度场、等效应力、速度场的分布以及成品轧件的尺寸精度。最后，将本文开发的孔型设计系统所计算的轧制力、轧制力矩、速度以及温度等数据和有限元软件数值模拟所得到的的数据进行对比，分析出两种方法的计算结果相互吻合，由此说明了用有限元软件计算钼连轧过程的可靠性，为解决实际的Y型连轧机孔型设计奠定理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 三辊 Y 型连轧机的简介
• 1.3 本课题的研究方向
• 第2章 三辊 Y 型钨钼热连轧机的孔型设计
• 2.1 轧制孔型及孔型系统的选择
• 2.1.1 弧三角孔型系统
• 2.1.2 平三角孔型系统
• 2.1.3 弧三角—圆孔型系统
• 2.2 三辊 Y 型轧机的孔型设计
• 2.2.1 孔型几个有关系数的确定
• 2.2.2 孔型模数和孔型几何尺寸
• 2.2.3 计算轧件的宽展
• 2.2.4 计算孔型的充填
• 2.2.5 校核咬入角
• 2.2.6 轧制速度及张力的计算
• 2.3 本章小结
• 第3章 Y 型钨钼热连轧机的力能参数及温降计算
• 3.1 轧制力能参数
• 3.1.1 变形抗力的计算
• 3.1.2 轧制压力的计算
• 3.1.3 轧制力矩的计算
• 3.1.4 轧制功率
• 3.2 各道次轧制温度计算
• 3.3 本章小结
• 第4章 计算机辅助孔型设计
• 4.1 Y 型钨钼热连轧机设计系统的功能
• 4.2 设计数据文件
• 4.3 设计孔型图
• 4.3.1 连接 AutoCAD
• 4.3.2 创建 AutoCAD 实体
• 4.3.3 调整坐标系
• 4.3.4 尺寸的标注
• 4.4 本章小结
• 第5章 应用实例
• 5.1 基本参数
• 5.1.1 Y 型钨钼热连轧机的基本参数
• 5.1.2 入口棒材及出口棒材的基本参数
• 5.1.3 孔型基本参数
• 5.2 运行程序
• 5.3 本章小结
• 第6章 有限元模拟及分析
• 6.1 基本假设
• 6.2 有限元模型的建立
• 6.2.1 几何模型的建立
• 6.2.2 材料模型的建立
• 6.2.3 初始条件的设定
• 6.3 有限元模拟与结果分析
• 6.3.1 轧制力及轧制力矩分析
• 6.3.2 温度场分析
• 6.3.3 等效应力场分析
• 6.3.4 金属流动速度及轧制速度分析
• 6.3.5 尺寸精度的分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介