不锈钢筛丝冷连轧机的设计与模拟研究

发布时间：2017-10-06 22:36

  本文关键词：不锈钢筛丝冷连轧机的设计与模拟研究

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【摘要】：课题所研究的不锈钢筛丝主要是用来制作广泛用在矿山、煤炭行业的不锈钢矿筛网,该筛丝截面为近似梯形,属于异型钢丝。由于该筛丝成品的尺寸小、精度要求高,现阶段生产该筛丝的轧机刚度不高,导致生产出的产品不能满足要求。因此,本课题的主要任务是努力寻求提高轧机刚度的方法,对传统生产设备进行改进,使之能够生产出合格的不锈钢筛丝。围绕着提高轧机刚度,最终使筛丝成品满足精度要求,本文主要做了以下研究工作:了解现阶段型材生产中主要设备——短应力线轧机,熟悉其基本原理和主要的结构特点,在此基础上进行孔型设计和力能参数的计算,对拉杆、轴承座等关键部位进行创新设计;根据确定好的孔型及相关工艺参数,利用有限元分析软件DEFORM-3D对不锈钢筛丝的轧制过程进行动态模拟,可以得到轧制过程中轧件的应力应变、损伤和轧制力,据此分析评价轧制工艺的合理性,并寻找存在的问题,为后续机架的优化设计提供依据;将基于Pro/E建立的轧机的几何模型(包括普通轧机和短应力线轧机机型)导入有限元分析软件ANSYS中,建立有限元模型,并对其进行静力分析和模态分析,对比两种机型的强度、刚度及振动特性,得出相应的结论。
【关键词】：不锈钢筛丝 短应力线轧机 动态模拟 静力学分析 模态分析
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题背景9
• 1.2 异型钢丝的成型方法9-10
• 1.2.1 模拉法9
• 1.2.2 辊拉法9
• 1.2.3 轧制法9-10
• 1.3 生产现状及成因分析10
• 1.4 短应力线轧机10-12
• 1.4.1 短应力线轧机的发展史10-11
• 1.4.2 短应力线轧机的发展方向11-12
• 1.5 冷连轧12
• 1.6 论文的主要研究内容12-13
• 第二章 不锈钢筛丝轧机的设计13-25
• 2.1 短应力线轧机的基本原理及结构特点13-14
• 2.1.1 基本原理13
• 2.1.2 结构特点13-14
• 2.2 孔型设计14-16
• 2.3 轧制力的计算16-19
• 2.4 拉杆与轴承座的设计19-24
• 2.4.1 设计概述19-23
• 2.4.2 拉杆与轴承座配合介绍23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 筛丝轧制过程的动态模拟25-35
• 3.1 相关软件介绍25
• 3.2 动态模拟25-30
• 3.2.1 有限元动态模型25-26
• 3.2.2 定义接触条件26-28
• 3.2.3 网格划分28-29
• 3.2.4 模拟步长控制29-30
• 3.3 有限元动态模拟结果30-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 基于ANSYS的有限元分析35-59
• 4.1 有限元法的基本理论35-38
• 4.1.1 基本思想35
• 4.1.2 基本步骤35-36
• 4.1.3 模态分析的简要介绍36-38
• 4.1.4 相关软件介绍38
• 4.2 轧机结构静力学分析38-43
• 4.2.1 实体模型的建立与结构简化39-41
• 4.2.2 荷与约束条件的施加41
• 4.2.3 结果分析41-43
• 4.3 轧机模态分析43-48
• 4.3.1 模态分析的步骤43
• 4.3.2 模拟结果分析43-48
• 4.4 轧机的结构改进与分析48-57
• 4.4.1 轧机的结构改进48-49
• 4.4.2 静力学分析49-52
• 4.4.3 模态分析52-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-67
• 攻读学位期间发表的学术论文目录67-68

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本文编号：985439