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孔型无孔型轧制压下规程设计与成形过程数值模拟科技

收藏本文 2024-02-06 点赞:5881 浏览:14705 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:无孔型轧制技术在棒线材生产中的运用与普及是现代棒线材生产进展的走势。实现无孔型轧制技术的关键是轧制工艺和导卫装置的设计。到目前为止,对无孔型轧制压下规程的设计还没有一个统一的标准,由此探讨无孔型轧制历程中轧件的宽展是推广该技术的关键。本论文利用DEFORM有限元软件,对轧件在不同高宽比和相对压下率条件下,进行大量有限元模拟实验。利用MATLAB曲线拟合工具箱对模拟后的实测宽展数据进行曲线拟合,确定了无孔型轧制宽展和临界压下率公式。无孔型轧压下规程设计需要保证轧件在高度和宽度两个方向的尺寸精度。通过论述浅析,轧件最终尺寸取决于每道次压下量和中间道次坯料尺寸,为此本论文采取遗传算法对其进行压下规程的设计。以两个方向上尺寸差的平方和为适应度函数,在设计变量可能的范围内,逐步寻找满足约束条件并使得适应度函数最小的那组压下规程。在此压下规程的基础上,确定了无孔型轧制的工艺参数。对设计好的轧制工艺参数,利用三维软件Pro/E创建几何模型,用有限元浅析软件DEFORM建立无孔型轧制全连轧仿真模型,设置合理的边界条件,模拟轧制历程。通过对温度、轧制力的浅析得出了无孔型轧制历程中温度和轧制力的变化规律。通过对轧制各道次尺寸的浅析,初步验证了采取遗传算法设计的轧制规程以及曲线拟合宽展公式的合理性,为实际生产起到了指导作用,为无孔型轧制的推广奠定了基础。关键词:无孔型轧制论文压下规程论文遗传算法论文数值模拟论文

    摘要5-6

    Abstract6-7

    目录7-10

    第1章 绪论10-18

    1.1 无孔型轧制技术介绍10-12

    1.1.1 无孔型轧制生产工艺介绍10-11

    1.1.2 无孔型轧制工艺生产的优点11-12

    1.1.3 运用前景12

    1.2 无孔型轧制技术的进展概况12-16

    1.2.1 国外进展概况12-14

    1.2.2 国内进展概况14-15

    1.2.3 目前有着的不足15-16

    1.3 选题的作用与探讨内容16-18

    1.3.1 选题的作用16

    1.3.2 课题的探讨内容16

    1.3.3 探讨策略、技术路线和可行性浅析16-18

    第2章 无孔型轧制特点18-27

    2.1 基本变形参数18-20

    2.1.1 变形区参数18

    2.1.2 咬入条件18-19

    2.1.3 前滑19-20

    2.1.4 连轧联系20

    2.2 无孔型轧制变形特点20-26

    2.2.1 宽展特性20-22

    2.2.2 自由面的变形特性22-23

    2.2.3 轧件歪扭脱方现象23-25

    2.2.4 导卫设计25-26

    2.3 本章小结26-27

    第3章 宽展系数及临界压下率的确定27-40

    3.1 各种因数对宽展的影响27-28

    3.1.1 压下量对宽展的影响27

    3.1.2 轧前宽度对宽展的影响27-28

    3.1.3 轧辊直径对宽展的影响28

    3.2 轧件宽展的有限元模拟28-32

    3.2.1 有限元模型的建立29-30

    3.2.2 提取模拟结果30-32

    3.3 MATLAB 曲线拟合工具箱介绍32-34

    3.3.1 最小二乘拟合33-34

    3.4 宽展系数的确定34-37

    3.5 临界压下量的确定37-39

    3.6 本章小结39-40

    第4章 压下规程的设计40-52

    4.1 直边轧法和弧边轧法40-42

    4.1.1 直边轧法40-41

    4.1.2 弧边轧法41

    4.1.3 直边轧法和弧边轧法比较41-42

    4.2 经验法压下规程的设计42-44

    4.3 遗传算法压下规程的设计44-51

    4.3.1 遗传算法的选择44-45

    4.3.2 遗传算法介绍45-47

    4.3.3 MATLAB 遗传工具箱介绍47-48

    4.3.4 压下规程的设计48-49

    4.3.5 对现有轧制工艺的改造49-51

    4.4 本章小结51-52

    第5章 无孔型轧制成形历程数值模拟52-70

    5.1 无孔型轧制有限元模型的建立52-56

    5.1.1 有限元模型的建立52-53

    5.1.2 导卫板的参数化设计53-55

    5.1.3 模拟条件的设定55-56

    5.2 无孔型轧制成形数值模拟历程56-59

    5.3 无孔型轧制数值模拟结果的浅析59-68

    5.3.1 轧制力的浅析59-60

    5.3.2 温度场的浅析60-63

    5.3.3 等效应力浅析63-64

    5.3.4 等效应变浅析64-65

    5.3.5 横截面尺寸精度浅析65-68

    5.3.6 歪斜角浅析68

    5.4 本章小结68-70

    结论70-72

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