【摘要】：鈦合金是一種新興金屬結(jié)構(gòu)材料,其具有密度小、比強(qiáng)度高、高低溫韌性良好、耐疲勞、耐腐蝕和抗裂紋擴(kuò)展好等優(yōu)良特性。鈦合金的塑性差、導(dǎo)熱性差、變形抗力和摩擦系數(shù)高,對鈦合金的加工生產(chǎn)條件提出了較高的要求。三輥Y型軋機(jī)是一種新型軋機(jī),其加工成材率和變形率較傳統(tǒng)二輥軋機(jī)都更好,但其軋制生產(chǎn)中穩(wěn)定性差,對導(dǎo)衛(wèi)布置要求較高,且由于經(jīng)驗(yàn)較少,生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生不良寬展,發(fā)生堆鋼事故,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。對三輥Y型軋機(jī)的軋制規(guī)律進(jìn)行分析和總結(jié),合理的改善軋制參數(shù),可以較好的解決這些問題,優(yōu)化生產(chǎn),提高鈦合金棒線材的生產(chǎn)率和成材率。根據(jù)沈陽某廠軋制鈦合金棒線項(xiàng)目,針對三輥Y型軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)中存在的缺陷,在前人的基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)值分析法,提出了適用于軋制鈦合金棒材的孔型設(shè)計(jì)方法,以有限元法著重對三輥Y型軋機(jī)TC4鈦合金棒材的軋制過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析,對鈦合金棒線材的軋制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,解決軋制鈦合金棒線過程中的一些問題。針對三輥Y型軋機(jī)軋制鈦合金不穩(wěn)定的問題,提出了一種新的孔型。主要研究方法如下:(1)針對現(xiàn)在三輥Y型軋機(jī)軋制鈦合金孔型設(shè)計(jì)中寬展選取不合理的情況,結(jié)合對稱孔型寬展計(jì)算公式與數(shù)值分析法提出新的孔型設(shè)計(jì)方法,建立了三輥Y型軋機(jī)軋制鈦合金數(shù)學(xué)計(jì)算模型;(2)根據(jù)計(jì)算出的孔型參數(shù),基于Solidworks等軟件建立了三輥Y型軋機(jī)軋制模型;(3)利用Deform軟件對1/6軋件軋制過程進(jìn)行有限元模擬仿真研究,設(shè)計(jì)了六道次軋制方案對提出的孔型計(jì)算方法進(jìn)行分析計(jì)算,得到了軋制鈦合金棒材的數(shù)據(jù),通過對軋制過程的分析研究,對孔型設(shè)計(jì)中孔型填充率參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化;(4)針對三輥Y型軋機(jī)軋制鈦合金過程中的軋制不穩(wěn)定問題,提出新的三輥Y型軋機(jī)孔型系統(tǒng)。對該孔型系統(tǒng)進(jìn)行有限元模擬分析,證明新孔型能夠在軋制生產(chǎn)中改善鈦合金棒材軋制的穩(wěn)定性。
[Abstract]:Titanium alloy is a new metal structure material, which has many excellent properties, such as low density, high specific strength, good toughness at high and low temperature, fatigue resistance, corrosion resistance and crack propagation resistance. The plasticity, thermal conductivity, deformation resistance and friction coefficient of titanium alloy are poor, which puts forward higher requirements for the processing and production conditions of titanium alloy. The three-high Y-type rolling mill is a new type of rolling mill, its processing yield and deformation rate are better than those of the traditional two-high rolling mill, but its stability in rolling production is poor, and the requirements for guide and guard arrangement are higher, and because of less experience, It is easy to produce bad spread and steel stacking accident in the production process, which seriously affects the production. The rolling law of three-high Y-shaped rolling mill is analyzed and summarized. By reasonably improving the rolling parameters, these problems can be solved, the production can be optimized, and the productivity and yield of titanium alloy rod and wire can be improved. According to the rolling of titanium alloy bar and wire in Shenyang, aiming at the defects existing in the pass design of three-high Y-shaped rolling mill, the pass design method suitable for rolling titanium alloy bar is put forward on the basis of the previous numerical analysis method. The rolling process of TC4 titanium alloy bar in three-high Y-shaped rolling mill is analyzed in detail by finite element method. The rolling parameters of titanium alloy bar and wire are optimized to solve some problems in the process of rolling titanium alloy rod and wire. In order to solve the problem of unstable rolling of titanium alloy in three-high Y-shaped rolling mill, a new pass is proposed. The main research methods are as follows: (1) in view of the unreasonable selection of pass width in the pass design of titanium alloy rolled by three-high Y-shaped rolling mill, a new pass design method is put forward according to the calculation formula and numerical analysis method of symmetrical pass width. The mathematical calculation model of titanium alloy rolled by three-high Y-shaped rolling mill is established. (2) according to the calculated pass parameters, the rolling model of three-high Y-shaped rolling mill is established based on Solidworks and other software. (3) the finite element simulation of the rolling process of 1 / 6 rolling piece is carried out by using Deform software. The six-pass rolling scheme is designed to analyze and calculate the proposed pass calculation method, and the data of rolling titanium alloy bar are obtained. Through the analysis and study of rolling process, the parameters of pass filling rate in pass design are optimized. (4) in order to solve the problem of rolling instability in the process of rolling titanium alloy in three-high Y-shaped rolling mill, a new pass system of three-roll Y-shaped rolling mill is proposed. The finite element simulation analysis of the pass system shows that the new pass can improve the rolling stability of titanium alloy bar in rolling production.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG339

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本文編號：2484288