二辊钢球斜轧辊设计及有限元模拟
斜轧技术作为众多金属塑性成型技术之一,与其它成型技术相比有着较高的生产率、高效的材料利用率、较高的产品质量以及大幅降低人工劳动强度等优点.随着社会工业化进程的加快,它的地位会更加重要.斜轧辊作为斜轧设备中的主要零件,它的设计与制造质量直接影响着斜轧设备以及轧制品的优劣.目前在国内斜轧技术很多方面发展还不够成熟,处于研究发展阶段.孔型作为斜轧辊的关键结构,它有着变螺距、变棱高、变棱宽的特点,常用的三维建模软件如UG、Pro/E、SolidWorks对不规则的零件结构进行三维建模难度较大.因此本研究引入Matlab软件与三维建模软件结合的建模方法,克服了这一难点.Matlab软件具有强大的公式处理能力、快速精确的计算能力以及图形输出能力.弥补了三维建模软件一些不足.本研究以?40mm的钢球为例,首先,以轧件与斜轧辊的初始位置为参考建立空间坐标系,通过坐标系的空间转换原理,推导出了斜轧辊的孔型曲面方程;再运用Matlab强大的公式与数据处理能力计算出了曲面数据,为斜轧辊的精确建模打下了基础;再以斜轧辊的设计参数为依据,通过对孔型曲面数据的处理,计算出斜轧辊建模过程中所需的辅助曲线,对钢球斜轧辊进行了三维建模;最后将轧制简化模型装配出后导入Deform软件中,完成模拟参数、边界条件等设置后,通过运行仿真,得出了仿真图形,对建模工作进行了验证.本研究通过Matlab软件编程辅助Pro/E软件完成了钢球斜轧辊的三维建模工作,建模后运用有限元软件进行了成型模拟,由此验证了钢球斜轧辊建模思路的合理性.
- 作者：
- 高兴华
- 学位授予单位：
- 陕西理工学院
- 专业名称：
- 机械设计及理论
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 郭莹
- 中图分类号：
- TG333.17
- 关键词：
- 斜轧；轧辊；孔型曲面；计算机辅助；建模；有限元模拟
- skew rolling； Roll； Groove surface； Computer assisted； Modeling； Finite element simulation