計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)三級(jí)項(xiàng)目

1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)三級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)題目：矯直機(jī)下工作輥的設(shè)計(jì)班級(jí)：2013級(jí)機(jī)械裝備-1班設(shè)計(jì)人員（按實(shí)際貢獻(xiàn)大小排序）：李羅金金淵哲史佳玉楊寄指導(dǎo)教師：王葛2015年10月摘要矯直輥是中厚板輥式矯直設(shè)備的重要部件，在矯直過程中直接與金屬板材相接觸，使板材產(chǎn)生塑性變形。本文主要對(duì)燕山大學(xué)軋機(jī)研究所的許石明老師設(shè)計(jì)的下工作輥?zhàn)隽巳S建模，對(duì)裝配體做了爆炸動(dòng)畫和切除半拋動(dòng)畫。對(duì)下工作輥?zhàn)隽撕?jiǎn)單的有限元分析，以及對(duì)運(yùn)動(dòng)做了簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)motion分析。35一、前言：在軋制生產(chǎn)過程中，由于塑性變形、冷卻不均或運(yùn)輸?shù)纫幌盗性蚴管埣a(chǎn)生不同程度的撓曲、瓢曲、波浪、鐮刀彎和歪扭，或內(nèi)部殘余應(yīng)力，從軋機(jī)出來(lái)的軋

2、件往往具有不平直性和形狀尺寸精度誤差較大的情形。因此矯直技術(shù)是提高板帶鋼產(chǎn)品表面質(zhì)量和平坦度的重要環(huán)節(jié)。二、設(shè)計(jì)意義：由于對(duì)鋼材軋制、冷卻中控制手段及方法的不足，運(yùn)輸中的撞擊、擠壓的不可避免等一系列因素，就必然會(huì)產(chǎn)生各種尺寸上的不足。矯直就是鋼材經(jīng)熱軋成型，冷床冷卻后為獲得到尺寸精確符合規(guī)格的良好產(chǎn)品而實(shí)施的各種加工手段。矯直主要作用是消除殘余應(yīng)力、上下彎、側(cè)彎、扭轉(zhuǎn)等缺陷，保證翼緣斜度在規(guī)定范圍內(nèi)，同時(shí)也要預(yù)防啃傷、矯裂、矯痕等。在矯正各種缺陷的同時(shí)也會(huì)對(duì)鋼材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定改變，從而影響到鋼材的韌性、強(qiáng)度等一系列性能。矯直是整個(gè)H型鋼生產(chǎn)中最后一道對(duì)其質(zhì)量的控制，與其出廠時(shí)的品質(zhì)是密

3、切相關(guān)的，可以說只有通過矯直工序，才有真正意思的產(chǎn)品，因此，矯直是精整工段乃至整個(gè)生產(chǎn)線上極其重要的工序之一。目前，在型鋼軋制的企業(yè)，一般是通過矯直機(jī)上下輥的反復(fù)彎曲來(lái)完成矯直的，有時(shí)矯直后仍有小批量成品出現(xiàn)彎曲缺陷時(shí)也會(huì)采用其他增加壓力的方法利用其本身具有的彈塑性變形特性來(lái)進(jìn)行人工矯直。三、設(shè)計(jì)問題描述使鋼材的彎曲部位承受相當(dāng)大的反彎曲或者拉伸，使該部位產(chǎn)生一定的彈塑性變形，當(dāng)外力去除后，鋼材通過彈性恢復(fù)，達(dá)到平直。四、矯直機(jī)下工作輥主要零部件設(shè)計(jì)1、零件設(shè)計(jì)（蝸桿為例）草圖1旋轉(zhuǎn)繪制螺旋線掃描切除拉伸出其他部分2、零件設(shè)計(jì)（渦輪箱）拉伸突臺(tái)拉伸突臺(tái)2拉伸臺(tái)階3旋轉(zhuǎn)切除旋轉(zhuǎn)切除插入螺紋孔五、

4、矯直機(jī)下工作輥虛擬裝配設(shè)計(jì)1、插入軸（第一個(gè)件為固定）同軸心的配合標(biāo)準(zhǔn)件的調(diào)入裝配體整體展示六、矯直機(jī)下工作輥主要零部件二維工程圖繪制1、下矯直輥軸二維工程圖 (后側(cè)附頁(yè))2、*二維工程圖七、矯直機(jī)下工作輥動(dòng)靜態(tài)表達(dá)1、矯直機(jī)下工作輥爆炸視圖2、動(dòng)畫制作爆炸動(dòng)畫：切除動(dòng)畫：八、結(jié)論與總結(jié)鋼材生產(chǎn)中受設(shè)備及溫度、軋制速度、尺寸精度等因素影響而比較容易產(chǎn)生的一些缺陷，如何快速有效的調(diào)整，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還有很長(zhǎng)的路要走，以便使我們能進(jìn)一步提高自己的技能，以提高鋼材產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量。針對(duì)出現(xiàn)的問題，應(yīng)細(xì)心觀察實(shí)際情況，找出影響軋件矯直質(zhì)量的主要因素，再綜合其他因素對(duì)軋件進(jìn)行調(diào)整只有這樣，矯直質(zhì)量才能穩(wěn)步

5、提高，生產(chǎn)才能順利進(jìn)行。我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個(gè)人的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。設(shè)計(jì)中只有一個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。對(duì)我們而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次設(shè)計(jì)必將成為我們?nèi)松猛旧弦粋€(gè)非常美好的回憶!通過這次課程設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，

6、從理論中得出結(jié)論，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。參考文獻(xiàn)1. 燕山大學(xué)軋機(jī)研究所許石明2. 崔甫, 矯直原理與矯直機(jī)械，北京：冶金工業(yè)出版社, 2005主要零部件三維圖三維裝配體圖及爆炸視圖主要零部件二維工程Motion分析截圖Motion分析沒有具體實(shí)際意義，只是把上課老師提到的內(nèi)容在做練習(xí)。模擬對(duì)象為 上矯直輥軸日期: 2015年11月4日設(shè)計(jì)員: Solidworks算例名稱: SimulationXp

7、ress Study分析類型: 靜應(yīng)力分析模型信息模型名稱: 上矯直輥軸當(dāng)前配置: 默認(rèn)實(shí)體文檔名稱和參考視為容積屬性文檔路徑/修改日期切除-拉伸9實(shí)體質(zhì)量:2098.89 kg體積:0.269088 m3密度:7800 kg/m3重量:20569.1 NC:Users羅金Desktop矯直機(jī)下工作輥上矯直輥軸.SLDPRTOct 29 16:00:30 2015材料屬性模型參考屬性零部件名稱:1.0070 (E360)模型類型:線性彈性同向性默認(rèn)失敗準(zhǔn)則:最大 von Mises 應(yīng)力屈服強(qiáng)度:3.6e+008 N/m2張力強(qiáng)度:6.7e+008 N/m2SolidBody 1(切除-拉伸9

8、)(上矯直輥軸)載荷和夾具夾具名稱夾具圖像夾具細(xì)節(jié)固定-1實(shí)體:2 面類型:固定幾何體載荷名稱裝入圖象載荷細(xì)節(jié)壓力-1實(shí)體:1 面, 1 基準(zhǔn)面參考:前視基準(zhǔn)面類型:垂直于基準(zhǔn)面值:1單位:N/m2相位角度:0單位:deg網(wǎng)格信息網(wǎng)格類型實(shí)體網(wǎng)格所用網(wǎng)格器: 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格自動(dòng)過渡: 關(guān)閉包括網(wǎng)格自動(dòng)環(huán): 關(guān)閉雅可比點(diǎn)4 點(diǎn)單元大小64.563 mm公差3.22815 mm網(wǎng)格品質(zhì)高網(wǎng)格信息 - 細(xì)節(jié)節(jié)點(diǎn)總數(shù)19370單元總數(shù)12563最大高寬比例18.01單元 (%)，其高寬比例 < 387.1單元 (%)，其高寬比例 > 100.78扭曲單元（雅可比）的 %0完成網(wǎng)格的時(shí)間(時(shí);分;秒): 00:00:03計(jì)算機(jī)名: LJ-PC算例結(jié)果名稱類型最小最大StressVON:von Mises 應(yīng)力0.000152831 N/m2節(jié): 12997126.845 N/m2節(jié): 14118上矯直輥軸-SimulationXpress Study-應(yīng)力-Stress名稱類型最小最大DisplacementURES:合位移0 mm節(jié): 591.1872e-007 mm節(jié): 14733上矯直輥軸-SimulationXpress Study-位移-Displacement名稱類型Deformation變形形狀上矯直輥軸-SimulationXpress Study-位移-D