棒材二辊矫直工艺过程研究

发布时间：2017-08-03 07:23

  本文关键词：棒材二辊矫直工艺过程研究

  更多相关文章： 二辊矫直 工艺参数 残余曲率 有限元 小曲率平面弯曲弹复理论

【摘要】：随着国民经济的迅猛发展,国内外高品质棒材的需求量也在逐年增加。棒材在轧制、热处理和运输过程中往往会产生多方位的弯曲缺陷,这就需要对其进行矫直加工。二辊矫直具有矫直精度高、产品质量好的特点,因此其在矫直领域中一直拥有不可替代的地位。本文结合生产实际,利用ABAQUS有限元软件平台,构造了具有弯曲度缺陷的棒材模型,动态模拟了二辊矫直的工艺过程,并对棒材矫直过程中的应力应变、矫直力、矫直后残余应力和直线度的分布规律进行了深入分析。以前述有限元模型为基础,通过改变矫直工艺中的导板间距、辊缝值、矫直辊倾角和摩擦系数,进一步探究了在不同工艺参数下棒材矫直力、塑性变形程度、残余应力及矫后直线度的变化规律,综合分析得出了各影响因素的合理取值方法,为实际生产提供指导。在理论方面,本文突破传统矫直理论的分析方法,采用小曲率平面弯曲弹复理论对棒材二辊矫直过程进行了建模,并与经典矫直理论相结合提出了矫直力的计算方法,利用MATLAB软件平台简化计算程序,给出了二辊矫直工艺的解析过程。此外,在上述理论的基础上,利用定量解析的方式分析了矫直过程中棒材曲率及塑区比的变化规律,清晰揭示了二辊矫直的工艺原理,为二辊矫直辊型和矫直机设计提供了理论指导。
【关键词】：二辊矫直 工艺参数 残余曲率 有限元 小曲率平面弯曲弹复理论
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外矫直技术的发展现状10-15
• 1.2.1 国内外二辊矫直设备的发展10-11
• 1.2.2 国内外二辊矫直辊形曲线的发展11-14
• 1.2.3 国内外二辊矫直工艺的研究现状14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 棒材二辊矫直工艺过程仿真17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 棒材二辊矫直过程建模17-22
• 2.2.1 几何模型的建立17-18
• 2.2.2 定义材料属性18-20
• 2.2.3 选择算法及划分网格20-21
• 2.2.4 设置接触类型及边界条件21-22
• 2.2.5 设置输出变量及提交作业分析22
• 2.3 仿真过程分析22-31
• 2.3.1 矫直过程的接触分析22-24
• 2.3.2 应力分析24-27
• 2.3.3 应变分析27-28
• 2.3.4 残余应力分析28-29
• 2.3.5 矫直力分析29-30
• 2.3.6 直线度分析30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 二辊矫直工艺参数研究33-47
• 3.1 引言33
• 3.2 辊缝对矫直质量的影响33-38
• 3.2.1 辊缝对压弯程度的影响33-34
• 3.2.2 辊缝对矫直力的影响34-35
• 3.2.3 辊缝对应变的影响35-36
• 3.2.4 辊缝对残余应力的影响36
• 3.2.5 辊缝对直线度的影响36-38
• 3.3 导板间距对矫直质量的影响38-41
• 3.3.1 导板间距对矫直力的影响38-39
• 3.3.2 导板间距对应变的影响39
• 3.3.3 导板间距对残余应力的影响39-40
• 3.3.4 导板间距对直线度的影响40-41
• 3.4 矫直辊倾角对矫直质量的影响41-44
• 3.4.1 矫直辊倾角对残余应力的影响42
• 3.4.2 矫直辊倾角对矫后直线度的影响42-44
• 3.5 摩擦系数对矫直质量的影响44-46
• 3.5.1 摩擦系数对残余应力的影响44-45
• 3.5.2 摩擦系数对矫后直线度的影响45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第4章 二辊矫直工艺理论模型及解析47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 二辊矫直过程的基本描述47
• 4.3 小曲率平面弯曲弹复理论简述47-49
• 4.3.1 基本假设47-48
• 4.3.2 几何约束方程和弹复方程48-49
• 4.4 二辊矫直过程理论模型的建立49-56
• 4.4.1 基本假设49-50
• 4.4.2 圆形截面曲梁纯弯曲回弹分析50-52
• 4.4.3 矫直速度计算52-53
• 4.4.4 矫直力分析计算53-55
• 4.4.5 塑区比分析计算55-56
• 4.5 二辊矫直工艺解析56-61
• 4.5.1 圆材及矫直辊辊型的选择57-58
• 4.5.2 矫直过程中的曲率变化解析58-60
• 4.5.3 二辊矫直过程中的塑区比60
• 4.5.4 二辊矫直过程中的弯矩和矫直力60-61
• 4.6 本章小结61-63
• 结论63-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69

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