設(shè)計范例1700冷軋說明書

1、燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書燕山大學(xué)課程設(shè)計（）任務(wù)書基層教學(xué)院（系）： 機械：冶金機械系小組成員李志遠(yuǎn)彬（前）琨1700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及有限元分析設(shè)計題目設(shè)計技術(shù)參數(shù)原料厚度： 1-8mm；： 0.2-2.0mm ；材質(zhì)： Q235 08F不銹鋼 45#1、制定軋制規(guī)程：確定道次壓下量、速度，計算軋制力和軋制力矩；設(shè)計要求2、設(shè)計機架并進(jìn)行三維設(shè)計和工程圖；3、有限元分析一個道次的軋制過程和機架強度校核；1、完成工程圖至少1 張；工作量2、完成設(shè)計計算說明書1 份，其中包含有限元分析報告；3、查閱文獻(xiàn)5 篇以上。1、2013.12.22、2013.12.23、2013.12.

2、124、2013.12.135、2013.12.26準(zhǔn)備參考資料；計算；畫草圖； 中期檢查；工程圖，分析，寫說明書；答辯；12.12工作計劃 2013.12.25 2013.12.271、2、3、4、20101986.6編著主編板帶冷軋機板形軋鋼機械設(shè)計與機型選擇冶金工業(yè)機械工業(yè)機械工業(yè)機械工業(yè)參考資料主編塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理管克智著金屬塑性變形阻力基層教學(xué)（簽字）指導(dǎo)教師通11700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析目錄前 言.34第 1 章第 2 章HC軋機工作原理 .冷軋薄板生產(chǎn)工藝流程及軋機特性52.12.22.3工藝流程圖5坯料的選擇5軋機的主要特性5第 3 章軋制規(guī)程及相

3、關(guān)參數(shù)確定63.13.23.33.43.53.6軋輥主要參數(shù)的確定6軋制規(guī)程的制定6確定各道次變形抗力7計算各道次帶鋼張力8各道次軋制力計算8計算軋制力矩12第4章 有限元分析某道次軋制過程.134.1 模擬幾何建模134.2 施加載荷及求解過程134.3結(jié)果14第5章 機架的設(shè)計及校核165.15.25.3參數(shù)的確定16機架主機架強度校核17剛度校核20第6章 機架的有限元分析216.16.26.36.4建模過程21施加載荷和求解21結(jié)果21結(jié)論24設(shè)計心得體會25參考文獻(xiàn)26附表2燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書前言HC 軋機全名為 HITACHI HIGH CROWNCONT ROLMIL

4、L，即日立中1972 年研究開發(fā)的軋心高性能軋輥凸度軋機。該機型是日立公司于機，兩年后正式投入工業(yè)化應(yīng)用。它具有普通四輥冷軋機不能達(dá)到的性能和優(yōu)點，首先在得到推廣使用，繼而受到全世界的矚目，廣泛用于熱:通軋和冷軋生產(chǎn)中的單機可逆軋機、連軋機和平整機。其主特點是在支撐輥和工作輥之間加入一對能夠沿著軋輥軸向相對移動的中間輥，過中間輥的相對移動來改變軋制在帶鋼方向上的分布，加上工作輥的正負(fù)彎輥作用，在國外，除對帶鋼板形起到了明顯的效果。各大鋼鐵公司普遍采用 HC 軋機機型外， 美國、德國、瑞典、巴西、墨西哥、韓國等均從引進(jìn)了該軋機。1987 年首先引進(jìn) 1250HC在國內(nèi)，鋼鐵公司為生產(chǎn)鍍錫板基板，

5、六輥軋機， 之后上海寶鋼、 遼寧鞍鋼等國內(nèi)各大鋼鐵公司先后引進(jìn)了這種軋機機型。在引進(jìn)設(shè)備的同時，國內(nèi)相關(guān)也開始跟蹤并開發(fā)國產(chǎn)的HC 六輥軋機。國產(chǎn)大型六輥軋機已地用于工業(yè)生產(chǎn)，而且主要的技術(shù)水平和功能已達(dá)到國外同類設(shè)備水平。然而，六輥軋機種工作輥彎輥、中間輥橫移、中間輥彎輥三種方式與帶材板型的檢測、相結(jié)合，實施有效的閉環(huán)， 目前國內(nèi)雖然在這方面也取得了不少成績，但在精確度和穩(wěn)定性方面仍然需要花大力氣研究。由于六輥 HC 軋機具有良好的板形穩(wěn)定性和較大的板形調(diào)節(jié)性，且六輥 HC 軋機在中間輥軸向移動量和工作輥、中間輥彎輥力匹配合理的條件下，可使所軋制的帶鋼品率，也可防止由于厚度差極小，減小下道工

6、序的剪，提高成HC 系厚度不均而導(dǎo)致的邊裂甚至斷帶。因此，列軋機在金屬塑性領(lǐng)域所發(fā)揮的作用將會越來越大，在其基礎(chǔ)上的技術(shù)改進(jìn)和研發(fā)也將越來越廣泛， 這也就要求要有一領(lǐng)域中來，進(jìn)而推動我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。的技術(shù)加入到這我們這次做的是 1700mmHC 六輥軋機的設(shè)計，我們選用的是五機架連續(xù)軋制，設(shè)計了 9 個壓下規(guī)程和機架設(shè)計。31700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析第 1 章HC 軋機工作原理目前廣泛使用的四輥扳帶軋機通常是采用具有原始凸度的工作輥和工作輥彎輥技術(shù)來板形的。但由于原始磨削凸度不能適應(yīng)軋制規(guī)程的變化， 彎輥裝置受輥頸強度和軸承等限制，板形的效果不十分理想，需研究新的板

7、形方法四輥軋機工作輥的撓度如圖 2-1 所示。由于在工作輥與支承想的接觸壓扁上存在著有害接觸部分， 即大于軋制帶材寬度的工作輥與支承輥的接觸區(qū)，因此在接觸區(qū)的接觸應(yīng)力形成一個使軋輥撓度加大的有害彎矩。這即接樣工作輥的撓度不僅取決于軋制力，而且也取決于軋制帶鋼的寬度，觸區(qū)寬度。 當(dāng)軋制帶材寬度在較大范圍內(nèi)變化時，工作輥上由于彈性壓扁不均引起的撓度變化就很大，且反彎作用要被有害彎矩抵消一部分。圖 2-1 普通四輥冷軋機與HC 冷軋機軋輥變形情況比較為此發(fā)明了中間輥可軸向移動的六輥軋機即HC軋機，靠中間輥而消除了輥間的有害接觸部分，從而使工作輥撓曲得以大大減輕，同時也這就是 HC 軋機技術(shù)的使彎輥裝

8、置能更有效的發(fā)揮板形的作用。中心所在，輥系示意圖如圖 2-1所示。由于采用了中間輥軸向移構(gòu)，可根據(jù)原料、規(guī)格不同而選擇不同的中間輥移動量。4燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書第2章2.1 工藝流程圖冷軋薄板生產(chǎn)工藝流程及軋機特性圖 2-11-開卷機2-夾送輥3-矯直輥4-剪5-左卷取機6-左轉(zhuǎn)向輥 7-左真空除油裝置8-六輥軋機（五機架）9-右真空除油裝置10- 右轉(zhuǎn)向輥11- 右卷取機2.2 坯料的選擇我們所用的坯料是任務(wù)書中所給原料厚度： 我們分別選擇的是初始厚度 8mm、4mm、1mm1-8mm；：0.2-2.0mm；厚度最終分別為 2mm、20MnSi 和 45#，所以我們1mm、0.2m

9、m，材料我們選的是Q235、不銹鋼制定了 9 個壓下規(guī)程，我們只對其中一個2.3 軋機主要技術(shù)特性最大軋制力： 最大軋制速度： 喂料速度：開卷張力： 卷曲張力： 工作輥規(guī)格： 中間輥規(guī)格：支承輥規(guī)格：Q235,從 4mm軋到 1mm進(jìn)行分析。21000kN900m/min 30 m/min 660kN6120 kN 425/385×1720mm 490/ 440× 1710mm 1300/ 1150×1720mm51700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析第 3 章軋制規(guī)程及相關(guān)參數(shù)確定五機架冷連軋， 5 道次軋制，來料厚度 4mm，寬 1000mm，材質(zhì) Q

10、235，成品厚度 1mm。3.1軋輥主要參數(shù)確定根據(jù) 1780 六輥 HC 冷軋機參數(shù)確定1700 六輥 HC 冷軋機軋輥直徑、材料及淬硬層厚度：425×1720mm490×1710mm 1300× 1720mmHS=93 97HS=75 80 HS=657020mm20mm30mm工作輥中間輥支承輥輥身材料均采用 9Cr2Mo 。3.2 軋制規(guī)程制定根據(jù)五機架軋制道次的壓下率分配原則如下表：表 3-1 各道次壓下率的分配12345機架壓下率 （%）1825204020352030510可以排出表 3-2 所示軋制壓下規(guī)程表：表 3-2出口厚度h1/mm 3軋制壓

11、下規(guī)程表厚度h0/mm 4壓下量 h/mm1壓下率 /%2533.32526.79.1平均厚度hm/mm3.52.51.751.31.05軋制道次1322121.530.51.51.140.41.1150.1根據(jù)表 3-2 所制定的壓下規(guī)程，校驗咬入條件。采用參考文獻(xiàn)塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第 151 頁 7-2 咬入角公式：6燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書h/R（ 3-1 ）式中 h該道次壓下量；R212.5mm；軋輥半徑，為得到各道次咬入角：3.933.932.781232.491.24455o最大咬入角小于第 153 頁表 7-1 ）。，符合咬入條件（塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理3.3

12、確定各道次變形抗力對于材料 Q235，考慮硬化后，采用參考文獻(xiàn)塑性變形力學(xué)基193 頁表 8-4 中對應(yīng)的經(jīng)驗公式：礎(chǔ)與軋制原理第6669.42) 0.568 (MPa )（ 3-2 ）88.75(66398.43smm為各道次平均總壓下率 （%），式中0.40.6m01式中：(H 0( H 0H )h)H 0 本道次軋前的預(yù)變形量；0H 01本道次軋后的總變形量；H 0 冷軋前軋件的厚度；H 本道次軋前軋件的厚度；h 本道次軋后軋件的厚度。表 3-3各道次總壓下率及變形抗力12345道次 0/% 1/%0255062.572.5255062.572.575 m/% s/MPa144057.5

13、68.574342.28466.30536.98577.34596.5971700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析3.4計算各道次帶鋼張力采用參考文獻(xiàn)軋制設(shè)備及工藝上第 204 頁公式s hb(kN )4-7 ：TK（3-3 ）K 張力系數(shù)，由以下經(jīng)驗公式確定式中0.14h0 .02 h2K0.33h 軋件平均厚度；b 軋件寬度。對應(yīng)的各道次前張應(yīng)力為：K（ 3-4 ）開卷機的開卷張0s上一道次的前張力, 第一道次后各道次的后力，一般比前幾兆帕，忽略寬展，帶入前述變形抗力值，計算各道次帶鋼張力相關(guān)參數(shù)張應(yīng)力，得表3-4 ：表 3-4 各道次帶鋼張力相關(guān)參數(shù)及張應(yīng)力12345道次K/mm0

14、.0850.1050.146250.18180.20505 0/MPa29.0948.9678.53104.9650 1/MPa2529.0948.9678.53104.96Tn0/kN10087.2897.92117.8115.46T n1/kN87.2897.92117.8115.46503.5 各道次軋制力計算若不考慮軋輥彈性壓扁，則有公式：l ' hme1pm( 2km )(MPa)（3-5）l ' hmk 平均最大剪應(yīng)力2kMPa式中；1.15(s1 )s0=（ 0+ 1）/2 ；MPam 平均張應(yīng)力8燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書 摩擦系數(shù)；l ' 慮彈性壓

15、扁后的接觸弧長度；其中摩擦系數(shù)選取因第一道次要保證順利咬入，不噴油，故取后噴乳化液，取值 0.05 。不考慮彈性壓扁的變形區(qū)長度為式（ 3-6 ），0.09 ，以l ' hme1pm( 2km )( MPa )l ' hm（3-6 ）lR h( mm)230 頁 10-66 。公式引自塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第我們采用的是迭代法求考慮彈性壓扁時的接觸弧長，用公式進(jìn)行迭代，式中， q 為壓扁系數(shù)，頁 2-114,2-116，具體步驟如下：59為咬入角，公式為軋鋼機械第l 'ql'pm5q11.33101）選擇不考慮彈性壓扁的 pm 計算公式，算出pm ；2）將計

16、算的 pm 代入式 2-116l '，并求出 ；pmpml'3）再將 代入計算公式，再求得；4）又將 pm 代入式 2-166 ，求出 。l '我們用的是 vb 進(jìn)行編程，代碼為，Private Sub Command1_Click() a = Val(Text1.Text)b = Val(Text5.Text) Text6.Text = Sqr(a * b)End Sub91700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析Private Sub Command2_Click() c = Val(Text4.Text)d = Val(Text3.Text) e = Val(

17、Text2.Text) l = Val(Text6.Text)Text7.Text = (1.15 * c - d) * (Exp(0.09 * l / e) - 1) / (0.09 * l / e)End SubPrivate Sub Command3_Click() a = Val(Text1.Text)b = Val(Text5.Text) c = Val(Text4.Text) d = Val(Text3.Text) e = Val(Text2.Text)pm = Val(Text7.Text) l = Val(Text6.Text)Dof = ll = (1 + 1.33 * 0.

18、00001 * pm / Sqr(a / b) * lpm = (1.15 * c - d) * (Exp(0.09 * l / e) - 1) / (0.09 * l / e) Loop Until f - l < 0.00001Text8.Text = l Text9.Text = 0.09 * l / eEnd Sub我們生成的計算界面即程序運行時為下圖，10燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書我們設(shè)計兩個程序，第一道次的摩擦系數(shù)與其他的不同，只是把摩擦系數(shù)由 0.09 變?yōu)?.05 ，其余不變。l ' 代入編程計算出的考慮彈性壓扁時接觸弧長度，并把算出的公平均軋制力pm以及軋制

19、力 P,式求解各道次軋制力為：Ppml b（ 3-7 ）b 為軋件的寬度，我們?nèi)?000mm，代入數(shù)值可以得到下表：表 3-5道次變形量 h/mm平均厚度 /mm 平均張應(yīng)力 /MPa 變形抗力 /MPa半徑 R/mm考慮彈性壓扁/mm考慮軋輥彈性壓扁時接觸弧長、軋制力和軋制力40.4113.527.05342.28212.515.834212.539.03466.30212.516.20930.550.11.0577.48596.59212.56.5331.7563.75536.98212.512.1281.391.75577.34212.511.161l 'pm /MPa軋制力45

20、2.467164.27587.279519.07661.848026.82714.647976.10713.904663.91軋制力 P/KN111700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析3.6 計算軋制力矩根據(jù)參考文獻(xiàn)塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理第力矩計算公式：249 頁11-12 軋制M2 Pa2 PR sin()（4-14 ）P 軋制力；a 軋制力臂； R 工作輥半徑；過軋制力合力作用點半徑與軋輥中心連線的夾角。 = ，為力臂系數(shù)，取 0.4 。為咬入角。軋制力偏離垂直方向的角度式中T0T1（4-15 ）arcsin2 P4-7 軋制力矩及相關(guān)參數(shù)表13.931.572-0.05180

21、.7823.931.5720.032113.1832.781.1120.07170.3942.490.996-0.008458.4051.240.496-0.40220.38道次 / ° / °/ °M/KNm我們所求的 9 個壓下規(guī)程中最大軋制力為力矩為 349.86KN·m，滿足要求。19066.58KN，最大軋制12燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書第4章 有限元分析某道次軋制過程4.1 模擬幾何建模在有限元分析時我們選用的是下圖模型，所做的道次是由厚度4mm軋到 1mm 中的第一道次， 4mm-3mm，軋輥直徑 425mm，帶材厚度 4m，出口厚度為

22、 3m，材料為 Q235，剪切模量 1000，彈性模量 E=2.1e5，比 0.3，采用平面應(yīng)變問題處理。取軋件初始長度為為 14.557738mm。摩擦系數(shù) 0.09。50mm。變形區(qū)長度圖 4-1 分析模型軋輥與軋件之間是摩擦接觸，推板與帶鋼之間的設(shè)置與結(jié)果無關(guān)緊要，最后我們得到的最終建立的有限元模型為下圖：圖 4-2 最后建立的有限元模型4.2 施加載荷及求解過程1、自動時間步先進(jìn)行求解長、子步數(shù)以及每設(shè)置其中包括有大變形選項、時間步10 步一次結(jié)果非線性設(shè)置中將線性搜索打開，在高級設(shè)置中選擇不中止分析等設(shè)置。施加載荷時， 由于軋件與軋輥剛接觸時奇異較大， 為此對軋輥先施加0.005（相

23、當(dāng)于線位移2mm），推板位移設(shè)一個很小的轉(zhuǎn)動位移，這里取131700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析置為 1.5mm。這樣可較容易的使軋輥與軋件順利接觸好。加厚向?qū)ΨQ面設(shè)置即可完成全部邊界條件。點擊 solve，進(jìn)行求解，查看變形結(jié)果。最后再對軋件施1，點當(dāng)完成了擊 OK 按鈕。然后對軋輥后，進(jìn)入重啟動設(shè)置，輸入加載步號為0.15，推板施加 15mm節(jié)點施加一個較大的轉(zhuǎn)動位移位移。然后繼續(xù)計算。4.3結(jié)果我們查看了軋制力的大小變化、應(yīng)力與塑性應(yīng)變的圖形，還有摩擦力圖形與接觸力的大小，分別如下圖：圖 4-3寬度軋制力分布用有限元分析出的最后軋制力比用因為沒有考慮張應(yīng)力以及軋輥的彈性壓扁。公

24、式計算出的力較大，可能是14燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書圖 4-4 Mises等效應(yīng)力分布圖 4-5 Mises塑性應(yīng)變分布圖 4-6 軋件與軋輥間的接觸力151700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析第5章 機架的設(shè)計及校核5. 1 機架主參數(shù)的確定機架主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)是窗口寬度、高度和立柱斷面。HC軋機采用閉式機架，機架窗口寬度稍大于軋輥最大直徑，以便于510mm，可表示為換輥。換輥側(cè)的機架窗口應(yīng)比傳動側(cè)窗口寬（4-16 ）BBz2s式中B 窗口寬度：Bz 支承輥軸承座寬度：s窗口滑板厚度，一般取2040mm。因此 1700HC軋機機架窗口寬度根據(jù)上式為B=1470mm參考 1780H

25、C軋機初確定機架窗口高度為H=6440mm立柱截面為F=500×820=410000mm圖 5-1機架結(jié)構(gòu)簡圖16燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書5.2 機架強度校核由于采用閉式機架，用材料力學(xué)方法計算時，為了簡化計算，一般做以下假設(shè)： 1）每片機架只在上下橫梁的中間斷面處受有垂直力P，而且這兩個力大小相等、方向相反，作用在同一直線上，即機架的外負(fù)荷是對2）機架結(jié)構(gòu)對窗口稱的。此時，機架沒有傾翻力矩，機架底腳不受力。的垂直中心線是對稱的， 而且不考慮由于上下橫梁慣性矩不同所引起的水平內(nèi)力。 3）上下橫梁和立柱交界處（轉(zhuǎn)角處）是剛性的（一般機架轉(zhuǎn)角處的剛性都是比較大的） ，即機架變形后，

26、機架轉(zhuǎn)角仍保不變。圖 5-2機架計算簡圖根據(jù)上述假設(shè)，機架外負(fù)荷和幾何都與機架窗口垂直中心線對稱，故可將機架簡化為一個由機架立柱和上、框架，如圖 5-2 所示。強度計算： 計算彎矩下橫梁的中性軸組成的自由x1 =MB x由 B 點的角位移等于零得2=0x3=P/2x111+1P=0力作用下 x1 方向 B 點的角位移；（ 5-1 ）式中 11 1P P 作用下 B 點在 P 方向上的角位移。171700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析5-3 、5-4 所示，采用圖乘法畫力、力矩矩圖如圖圖 5-3力矩圖，右為外力力矩圖圖 5-4軸力圖，右為機架總彎矩圖2 l1 1 1EI 12 l 2 1

27、 1EI 2112l 1EI12l 2EI 2（5-2）21Pl1P（ 5-3 ）4EI 218燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書代入（ 5-1 ）式中得Pl 141I1l2Mx（ 5-4 ）B12 1I 2l 1Pl14Pl141I 1l 2MM1（ 5-5 ）AB2 1I 2l1式中I 1、I 2 橫梁及立柱的慣性矩；l1、 l 2 橫梁及立柱的中性層長度。 計算立柱應(yīng)力斷面應(yīng)力內(nèi)表面：P 2FMW B1（5-6 ）B1B外表面：P 2FMW B 2（5-7 ）B 2BF 立柱斷面積；WB1、WB2 立柱內(nèi)外側(cè)斷面系數(shù)，簡化計算可視為相等。橫梁中部應(yīng)力由于簡化計算可視內(nèi)外表面斷面系數(shù)相等，故有

28、內(nèi)外表面應(yīng)力式中MWA（ 5-8 ）AA代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可得37.8MPa13.42MPaB1B 233.59MPa拉應(yīng)力A機架材料為 HT350，最小抗拉應(yīng)力為大拉應(yīng)力，故安全。350MPa，大于機架受力產(chǎn)生的最對于 ZG260500，應(yīng)力采用以下數(shù)值：50-70MPa，對于立柱：40-50MPa，所計算的對于橫梁：值滿足要求，故機架安全。191700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析5.3 機架剛度校核機架在垂直方向的變形由橫梁變形和立柱變形兩部分組成，而且橫梁變形包括由彎矩引起的變形和由切向引力引起的變形，于是機架垂直方向f3 ：上的變形' 3''3'&

29、#39;'3ffff3'3''3'''3由彎矩產(chǎn)生的橫梁彎曲變形由切應(yīng)力產(chǎn)生的橫梁彎曲變形由拉應(yīng)力產(chǎn)生的立柱拉伸變形f ff21lPlM'1Bf()0.208mm;3EI 1244Pl12GF1''3fK ()0.174mm;Pl22EF2'''3f0.363mm;E機架材料的彈性模數(shù)；F1 、 F2 分別為橫梁、立柱的斷面面積； G機架的剪切彈性模數(shù)；K橫梁的斷面形狀系數(shù)，對于矩形斷面，系數(shù)式中K 為 1.2。則'3' '3'''3f3fff

30、0.745mm對于冷軋機： f0.51.0mmff由以上計算可知：，可見軋機機架變形量符合要求。20燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書第 6 章機架的有限元分析6.1 建模過程在 Pro-E 中將機架模型進(jìn)行簡化，去掉對分析影響很小的特征，以簡化模型，并將模型保存為 parasolid 的格式，文件名為 *.x_t 。機架材料彈性模量為 210000Mpa，比0.3。我們通過 ansys 導(dǎo)入我們所簡化的模型，先測量一下，防止以后輸入的數(shù)值不統(tǒng)一，我們用的是 m，N，Pa 等標(biāo)準(zhǔn)。然后設(shè)置單元類型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，所得到的的有限元模型為右圖：圖 6-1最終的有限元模型6.2 施加載荷和求解選定機架上

31、與壓下螺絲接觸的位置施加機架上與下支承輥軸承座接觸的位置施加和，輸值：軋制力 P/4/作用面面積。然后對機架地腳螺栓孔施加固行求解。入移約束并進(jìn)6.3結(jié)果我們查看了變形以后的形狀（右圖） 、y 向位移值、等效應(yīng)力分布圖（包含總的、橫梁、立柱和底座）分別如下圖：圖6-2變形后的形狀211700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析圖6-3Mises機架總的等效應(yīng)力分布圖6-4機架 y 向位移值22燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書由圖 6-4 可知機架的最大變形量為0.56mm，滿足剛度要求。小于計算校核的 0.745mm，可能是有限元分析時所取的作用面面積大于實際的面積值，也可能是缺省的螺紋圓角的

32、影響造成的圖 6-5Mises 等效應(yīng)力分布機架橫梁的圖 6-6Mises 等效應(yīng)力分布機架立柱的231700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析圖 6-7機架底座的 Mises 等效應(yīng)力分布根據(jù)機架需用應(yīng)力，立柱部分：40-50MPa，上橫梁部分： 50-70MPa，由圖 6-5 和圖 6-6 可知機架強度滿足要求，機架的最大應(yīng)力產(chǎn)生于底座， 最大為 67.6MPa，滿足要求。6.4 結(jié)論我們設(shè)計的由計算校核和有限元分析校核的都滿足要求。最終我們得出機架的：圖6-8 機架24燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計心得體會經(jīng)過這次 1700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析，我們進(jìn)一步了解了

33、冷軋壓下規(guī)程的設(shè)計過程和軋機機架的設(shè)計，使得在書本和課堂上學(xué)到的知識能與實踐相結(jié)合， 加強了我們的冷軋壓下規(guī)程和機架的設(shè)計能力。這次設(shè)計，我們積極地查找資料，有什么不懂得，同學(xué)之間相互討論，還的，向請教，使我們在冷軋壓下規(guī)程和機架設(shè)計時做到設(shè),以嚴(yán)謹(jǐn)計理論論據(jù)充分，設(shè)計方案力求合理。增強了我們設(shè)計工作能力的科學(xué)態(tài)度和正確的設(shè)計思想完成設(shè)計，為今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。我們運用冷軋壓下規(guī)程設(shè)計工藝的設(shè)計機架，訓(xùn)練了繪圖看圖的基本標(biāo)準(zhǔn)工程圖，熟練應(yīng)用Pro-E、CAXA成本次設(shè)計，會了繪制同時按照軋鋼機械，從導(dǎo)出制圖軟件。這次我們還應(yīng)用了有限元的分析， 使我們更加的熟悉 Ansys 軟件。這次設(shè)計

34、使我們熟練應(yīng)用參考資料，設(shè)計手冊，設(shè)計應(yīng)規(guī)范化，掌握有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。但從這次課程設(shè)計中我同時平，思索將來，在這充滿知識的缺乏，還未達(dá)到成設(shè)計水、充滿競爭的中，我們要更加努力學(xué)習(xí)來迎接，自我、戰(zhàn)勝自我、自我。同時這次設(shè)計也讓我們掌握了一般計算得周期性解法，工作中肯定是受益匪淺。 我們這次還運用編程求解的方式， 我們的計算機能力。在以后的生活更加的鍛煉了這次設(shè)計我們有充足的的時間，設(shè)計的過程計算都是用幾種方法，然后進(jìn)行比較，取最佳的方法，有限元分析也是經(jīng)過幾次建模，取最接近實際情況的， 鍛煉了我們耐心做事的精神。這次設(shè)計要特別感謝們耐心教誨，積極的指出錯誤， 我們查不到的資料，也是盡快的給我

35、們找到，真是非常感謝，同時我們同學(xué)之間也是相互幫助，共同討論，增強了我們的團結(jié)協(xié)作的能力。如果有什么不好的地方，歡迎大家的指正。251700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析參考文獻(xiàn) 1鄒家祥主編.2000.2機械工業(yè)軋鋼機械冶金工業(yè) 2 3 4 5 社 2007.81986.6主編軋鋼機械設(shè)計主編塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)與軋制原理機械工業(yè)機械工業(yè)冶金工業(yè)管克智著金屬塑性變形阻力編著板帶冷軋機板形與機型選擇 6孫一康編著帶鋼冷連軋計算機2002.2冶金工業(yè)26燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書附表附表 1平 均45# 1mm-0.2mm 軋制壓下規(guī)程表出口厚度/mm總率軋 制 力矩變形抗力道次厚度/m

36、m壓下率/%壓 下/%前張應(yīng)力/MPa后張應(yīng)力軋制力/MPa/KN/KNm/MPa 377.15399.62411.53416.86418.9110.750.450.30.220.750.450.30.220.2254033.326.79.115436474.879.284.03101.18115.36122.95508084.03101.18115.36122.955007.45281.34397.63901.12163.435.140.025.318.36.1123452Q235 1mm-0.2mm 軋制壓下規(guī)程表附表出口厚度/mm平均總壓下率/%軋制力矩變形抗力道次厚度/mm壓下率/%前

37、張應(yīng)力/MPa后張應(yīng)力軋制力/MPa/KN/KNm/MPa 342.29479.10561.15599.35614.3010.750.450.30.220.750.450.30.220.2254033.326.79.115436474.879.276.27121.31157.30176.78507076.27121.31157.30176.784460.36852.96912.17006.24320.430.853.743.037.214.6123451700 冷軋壓下規(guī)程設(shè)計、機架校核及機架分析320MnSi 1mm-0.2mm 軋制壓下規(guī)程表附表出口厚度/mm平均總壓下率/%軋制力矩變形抗

38、力道次厚度/mm壓下率/%前張應(yīng)力/MPa后張應(yīng)力軋制力/MPa/KN/KNm/MPa 613.93790.66902.34955.31976.1810.750.450.30.220.750.450.30.220.2254033.326.79.115436474.879.2136.79200.19252.94281.775080136.79200.19252.94281.7710117.013264.414290.216267.311052.379.3116.3103.6105.649.112345附表 445# 4mm-1mm 軋制壓下規(guī)程表出口厚度/mm平均總壓下率/%軋制力矩變形抗力道次厚度/mm壓下率/%前張應(yīng)力/MPa后張應(yīng)力軋制力/MPa/KN/KNm/MPa 377.15397.69408.10413.80416.474321.51.1321.51.112533.32526.79.1154057.568.57432.0641.7659.6875.23502832.0641.7659.6875.237967.47903.05805.55348.02850.5101.7100.954.345.413.512345燕山大學(xué)軋機設(shè)計課程設(shè)計說明書附表 5Q235 4m