铝异型材精密矫直辊形参数化设计与压下规程研究

发布时间：2017-09-16 02:33

  本文关键词：铝异型材精密矫直辊形参数化设计与压下规程研究

  更多相关文章： 铝异型材 矫直辊 参数化设计 无划伤 压下规程

【摘要】：发动机化油器针阀对其本身的直线度和表面粗糙度有很高的要求,用于加工生产针阀的铝异型材在其挤压、冷轧、拉伸等成型加工过程中很容易产生空间弯曲,因此在针阀数控加工之前需要对铝异型材进行无划伤精密矫直。本文针对使用较普遍的三棱和四棱针阀,采用平立辊组合形成复合辊系的矫直方案,设计出与铝异型材截面相包容且有利于接触油膜生成的矫直辊,实现铝异型材无划伤辊式矫直。分析铝异型材截面几何特征,以压弯条件、咬入条件和接触强度来确定矫直辊径,依据截面形状设计矫直辊槽型结构,建立辊槽结构参数与铝异型材截面几何参数的量化关系。在此基础上,通过VB语言调用Solid Works API函数,对Solid Works软件进行二次开发,建立铝异型材矫直辊参数化设计模块。以金属弹塑性理论和材料力学为理论依据,推导铝异型材矫直弯矩比与弹区比的函数关系式,确定最大矫直弯矩与矫直力,利用道森-希金森理论建立铝异型材矫直过程最小油膜厚度求解方程,分析矫直弯矩比、矫直速度、润滑油动力粘度对最小油膜厚度的影响,确定实现铝异型材无划伤矫直工艺参数。运用多项式曲线拟合方法建立铝异型材曲率比与弯矩比的显式表达式,采用二次解析法求解各矫直辊压下量,并利用VB语言开发铝异型材压下规程制定系统。运用ABAQUS有限元分析软件,分别对多种原始曲率比铝异型材进行矫直模拟仿真,通过分析不同弯曲程度铝异型材的矫直精度,对矫直辊参数化设计模块和压下规程设计模块进行了验证,结果表明,可以实现铝异型材无划伤精密矫直,矫直精度满足针阀的生产技术需求。
【关键词】：铝异型材 矫直辊 参数化设计 无划伤 压下规程
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.23
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 矫直技术的发展概况13-16
• 1.2.1 矫直机理及其分类13-14
• 1.2.2 国内外辊式矫直技术的发展概况14-16
• 1.3 CAD技术发展及应用16-17
• 1.4 课题来源及主要研究内容17-19
• 1.4.1 课题来源17
• 1.4.2 主要研究内容17-19
• 第2章 铝异型材矫直辊形设计19-29
• 2.1 铝异型材矫直方案确定19-21
• 2.2 铝异型材矫直辊基本参数21-24
• 2.2.1 矫直辊直径参数21-23
• 2.2.2 矫直辊辊长参数23-24
• 2.3 铝异型材矫直辊槽型设计24-28
• 2.3.1 四棱铝异型材矫直辊槽型设计24-26
• 2.3.2 三棱铝异型材矫直辊槽型设计26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 铝异型材无划伤矫直参数研究29-43
• 3.1 矫直过程的弹塑性弯曲与曲率29-31
• 3.2 铝异型材弯曲变形与弯矩31-38
• 3.2.1 四棱铝异型材弯曲变形与弯矩31-35
• 3.2.2 三棱铝异型材弯曲变形与弯矩35-38
• 3.2.3 铝异型材矫直力计算38
• 3.3 无划伤矫直油膜厚度分析计算38-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 基于VB的铝异型材压下规程设计43-55
• 4.1 铝异型材矫直压下规程设计机理43-49
• 4.1.1 铝异型材矫直力学模型43-44
• 4.1.2 铝异型材曲率比与弯矩比拟合关系式44-46
• 4.1.3 铝异型材反弯挠度计算46-48
• 4.1.4 铝异型材压弯量计算48-49
• 4.2 铝异型材压下规程操作系统开发49-54
• 4.2.1 操作系统需求分析与功能实现50-52
• 4.2.2 系统操作界面设计52-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 基于Solid Works二次开发的矫直辊参化设计55-64
• 5.1 Solid Works二次开发基本原理55-56
• 5.2 铝异型材矫直辊参数化设计程序界面56-58
• 5.3 铝异型材矫直辊参数化设计机理58-61
• 5.3.1 铝异型材矫直辊草图绘制59-60
• 5.3.2 铝异型材矫直辊三维模型建立及工程图生成60-61
• 5.4 铝异型材矫直辊数控加工61-63
• 5.5 本章小结63-64
• 第6章 铝异型材矫直过程的有限元分析64-74
• 6.1 ABAQUS有限元软件简介64-65
• 6.1.1 ABAQUS总体介绍64
• 6.1.2 ABAQUS分析基础64-65
• 6.2 基于ABAQUS建立铝异型材矫直模型65-70
• 6.2.1 建立几何模型65-66
• 6.2.2 建立材料模型66-67
• 6.2.3 网格划分67-68
• 6.2.4 接触和边界条件设置68-70
• 6.3 有限元结果分析70-73
• 6.4 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果79-80
• 致谢80-81
• 作者简介81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田文涛;贺小华;;基于VB技术的SolidWorks二次开发与应用[J];计算机工程与科学;2009年07期

2 徐曼琼;蔺书田;汪北平;李旭科;;电梯导轨反弯矫直弹塑性变形分析[J];机械科学与技术;2007年08期

3 赖朝安,李振南,孙延明,徐学军,郑时雄;Pro/E二次开发的关键技术[J];机械设计与制造工程;2001年01期

4 刘喜平;运用弹流理论设计无划伤钢筋矫直机[J];建筑机械;2001年01期

5 唐薇;李凯;;轻轨车用铝合金型材的矫直方法[J];铝加工;2009年04期

6 王会刚;臧勇;;H型钢辊式矫直过程残余应力理论研究[J];冶金设备;2011年01期

7 曲洪德,徐素文,汪恩辉,何亚南,张超;Φ18～Φ65mm 十一辊高精度管材矫直机的研究[J];重型机械;1997年04期

8 Jing YIN;Jun ZHAO;Shi-yan WANG;Xian-song WAN;Yue-lin LI;;Principle of Multi-roller Straightening Process and Quantitative Resolutions of Straightening Strategies[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2014年09期

9 李乐毅;王海澜;王效岗;黄庆学;;辊式矫直过程中辊间张力对矫直力的影响[J];重型机械;2014年05期

10 陈慕禹;;多辊铝合金异形型材矫直机设计与计算[J];装备机械;1985年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王海涛;基于CATIA的离心风机参数化设计系统初步研究[D];西北工业大学;2004年

2 张湘跃;采用VB对SolidWorks二次开发的海洋平台三维建模[D];天津大学;2007年

，

本文编号：860408