本文關(guān)鍵詞：銅板帶連擠連軋的模擬研究

  更多相關(guān)文章： 銅板帶 連擠連軋 數(shù)值模擬 物理模擬 微張力

【摘要】：銅板帶被廣泛用于航空航天、汽車、電子、建筑、通訊等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,其主要的生產(chǎn)方式之一是連續(xù)擠壓技術(shù)。連續(xù)擠壓技術(shù)發(fā)展日益成熟,同時(shí)兼?zhèn)渖a(chǎn)產(chǎn)品性能優(yōu)良、實(shí)現(xiàn)無(wú)限化生產(chǎn)模式以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。連擠連軋技術(shù)是基于連續(xù)擠壓技術(shù)而新興的一種能源利用率極限化的綠色制造技術(shù)。利用連擠連軋技術(shù)制造銅板帶時(shí),連續(xù)擠壓機(jī)和軋機(jī)之間實(shí)現(xiàn)板帶坯的微張力條件才是連擠連軋順利進(jìn)行的保障,以及產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良的前提條件。連擠連軋技術(shù)因具有能源利用的極限化、節(jié)能環(huán)保的最大化等特點(diǎn)而具有廣泛的發(fā)展空間。本文針對(duì)銅板帶連擠連軋的成形規(guī)律進(jìn)行深入研究,為實(shí)際連擠連軋技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮指導(dǎo)作用。本文的連擠連軋研究以TLJ400連續(xù)擠壓機(jī)和軋輥直徑為250mm的軋機(jī)為模型,通過(guò)理論計(jì)算,確定連續(xù)擠壓流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,建立連擠連軋微張力的速度條件,通過(guò)連擠連軋過(guò)程的速度協(xié)調(diào)方程確定軋輥的線速度,并利用工程法建立變形力能解析式;通過(guò)DEFORM數(shù)值模擬研究純銅在不同工藝參數(shù)的連擠連軋過(guò)程中的成形規(guī)律;通過(guò)物理模擬驗(yàn)證連擠連軋數(shù)值模擬過(guò)程中坯料流動(dòng)規(guī)律的準(zhǔn)確性,通過(guò)連擠連軋實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證數(shù)值模擬中坯料溫度、速度以及變形力載荷的準(zhǔn)確性。連擠連軋成形的數(shù)值模擬結(jié)果表明:對(duì)于連續(xù)擠壓擠出產(chǎn)品尺寸相同時(shí),隨著軋輥壓下量的增加,坯料變形溫度略有下降,擠壓輪扭矩和腔體載荷是先減小后增大的,軋輥扭矩和軋制力都是增大的。對(duì)于連擠連軋生產(chǎn)同一尺寸的產(chǎn)品,連續(xù)擠壓擠出的產(chǎn)品寬度相同,厚度越大,軋輥壓下量也越大,則坯料在連擠連軋成形中的溫度越低,擠壓輪扭矩和腔體載荷都減小,而軋輥扭矩和軋制力越大。對(duì)于擠壓輪轉(zhuǎn)速的增加,坯料的變形溫度升高,而擠壓輪扭矩,軋輥扭矩,腔體載荷以及軋制力都是降低的。針對(duì)上述數(shù)值模擬的方案,進(jìn)行了銅板帶連擠連軋的物理模擬,以及實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果吻合。
【關(guān)鍵詞】：銅板帶 連擠連軋 數(shù)值模擬 物理模擬 微張力
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 銅材的連續(xù)擠壓技術(shù)概論11-13
• 1.1.1 連續(xù)擠壓的概述11
• 1.1.2 連續(xù)擠壓技術(shù)的原理及特點(diǎn)11-12
• 1.1.3 連續(xù)擠壓及銅板帶連續(xù)擠壓目前研究及發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2 軋制技術(shù)的概述13-14
• 1.2.1 軋制的概念13
• 1.2.2 連軋中張力概念及特點(diǎn)13-14
• 1.3 連擠連軋技術(shù)的簡(jiǎn)介14-16
• 1.3.1 連擠連軋技術(shù)的工作原理14-15
• 1.3.2 連擠連軋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)15
• 1.3.3 連擠連軋中微張力條件的建立15-16
• 1.4 本課題的研究方案16-17
• 1.4.1 課題的研究意義16-17
• 1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容和方法17
• 本章小結(jié)17-19
• 第二章 銅板帶連擠連軋數(shù)學(xué)模型的建立19-32
• 2.1 建立連擠連軋的速度協(xié)調(diào)方程19-26
• 2.1.1 坯料在擠壓輪輪槽中截面積的計(jì)算19-20
• 2.1.2 坯料速度的計(jì)算20-21
• 2.1.3 連擠連軋的張力21-22
• 2.1.4 速度差的計(jì)算22
• 2.1.5 軋制的前后滑現(xiàn)象22-23
• 2.1.6 咬入角和中性角的確定23-24
• 2.1.7 建立連擠連軋的速度協(xié)調(diào)方程24-25
• 2.1.8 軋輥線速度的確定25-26
• 2.2 連續(xù)擠壓的力能計(jì)算26-31
• 2.2.1 工程法及假設(shè)條件26
• 2.2.2 連續(xù)擠壓中坯料的成形規(guī)律及分區(qū)26-28
• 2.2.3 Ⅳ區(qū)定徑帶處剛性移動(dòng)區(qū)28-29
• 2.2.4 Ⅲ區(qū)模具處正擠壓區(qū)29-30
• 2.2.5 Ⅱ區(qū)腔體擴(kuò)展變形區(qū)30-31
• 2.2.6 Ⅰ區(qū)腔體入.處31
• 本章小結(jié)31-32
• 第三章 連擠連軋的有限元建模及其關(guān)鍵技術(shù)32-41
• 3.1 DEFORM有限元模擬簡(jiǎn)介32
• 3.2 建立連擠連軋有限元模型的關(guān)鍵技術(shù)32-40
• 3.2.1 有限元幾何模型的建立32-33
• 3.2.2 網(wǎng)格的劃分33-35
• 3.2.3 建立材料模型35-36
• 3.2.4 設(shè)定邊界條件36
• 3.2.5 設(shè)定接觸關(guān)系和摩擦條件36-37
• 3.2.6 設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)和初始溫度37
• 3.2.7 板帶坯的降溫處理37-39
• 3.2.8 連擠連軋微張力的設(shè)置39-40
• 3.2.9 軋輥轉(zhuǎn)速的設(shè)置40
• 本章小結(jié)40-41
• 第四章 銅板帶連擠連軋的數(shù)值模擬41-61
• 4.1 銅板帶在連擠連軋中的成形過(guò)程41-42
• 4.2 軋輥壓下量對(duì)銅板帶連擠連軋的影響42-48
• 4.2.1 溫度場(chǎng)的分析43-45
• 4.2.2 等效應(yīng)力的分析45
• 4.2.3 擠壓輪最大扭矩的分析45-46
• 4.2.4 軋輥扭矩的分析46-47
• 4.2.5 腔體在Z軸方向上載荷的對(duì)比47
• 4.2.6 軋制力的對(duì)比47-48
• 4.3 連續(xù)擠壓擠出板帶坯厚度不同對(duì)連擠連軋的影響48-52
• 4.3.1 溫度場(chǎng)的分析48-49
• 4.3.2 等效應(yīng)力的分析49-50
• 4.3.3 擠壓輪最大扭矩的分析50-51
• 4.3.4 軋輥扭矩的分析51
• 4.3.5 腔體在Z軸方向上載荷的對(duì)比51-52
• 4.3.6 軋制力的對(duì)比52
• 4.4 擠壓輪轉(zhuǎn)速對(duì)連擠連軋的影響52-56
• 4.4.1 溫度場(chǎng)的分析53
• 4.4.2 等效應(yīng)力的分析53-54
• 4.4.3 擠壓輪最大扭矩的分析54-55
• 4.4.4 軋輥扭矩的分析55
• 4.4.5 腔體在Z軸方向上載荷的對(duì)比55-56
• 4.4.6 軋制力的對(duì)比56
• 4.5 擋料塊形狀對(duì)連續(xù)擠壓的影響56-60
• 4.5.1 溫度場(chǎng)的分析57-59
• 4.5.2 等效應(yīng)力的分析59-60
• 本章小結(jié)60-61
• 第五章 連擠連軋過(guò)程的物理模擬及實(shí)驗(yàn)61-76
• 5.1 物理模擬的理論基礎(chǔ)61
• 5.2 物理模擬實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與方案61-63
• 5.3 物理模擬結(jié)果及分析63-71
• 5.3.1 產(chǎn)品尺寸不同的連續(xù)擠壓物理模擬結(jié)果與分析63-67
• 5.3.2 軋制物理模擬結(jié)果與分析67-71
• 5.4 連擠連軋實(shí)驗(yàn)方案71-75
• 5.4.1 連擠連軋實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c設(shè)備71-73
• 5.4.2 連擠連軋實(shí)驗(yàn)方案73
• 5.4.3 連擠連軋實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析73-75
• 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 附錄A 附錄內(nèi)容名稱81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-83
• 致謝83-85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊含和;;關(guān)于“連軋張力公式”一文的初步意見(jiàn)[J];鋼鐵;1977年02期

2 張樹(shù)堂;;對(duì)“連軋張力公式”一文的討論[J];金屬學(xué)報(bào);1978年03期

3 張進(jìn)之;;連軋理論與實(shí)踐[J];鋼鐵;1980年06期

4 童華強(qiáng);最新“全連軋”及其特點(diǎn)[J];鋼鐵研究;1995年02期

5 張進(jìn)之;趙厚信;王U，

本文編號(hào)：993486