计算机辅助设计三级项目

1、计算机辅助设计三级项目设计书设计题目：矫直机下工作辊的设计班级：2013级机械装备-1班设计人员（按实际贡献大小排序）：李罗金金渊哲史佳玉杨寄指导教师：王葛2015年10月摘要矫直辊是中厚板辊式矫直设备的重要部件，在矫直过程中直接与金属板材相接触，使板材产生塑性变形。本文主要对燕山大学轧机研究所的许石明老师设计的下工作辊做了三维建模，对装配体做了爆炸动画和切除半抛动画。对下工作辊做了简单的有限元分析，以及对运动做了简单的运动motion分析。35一、前言：在轧制生产过程中，由于塑性变形、冷却不均或运输等一系列原因使轧件产生不同程度的挠曲、瓢曲、波浪、镰刀弯和歪扭，或内部残余应力，从轧机出来的轧

2、件往往具有不平直性和形状尺寸精度误差较大的情形。因此矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。二、设计意义：由于对钢材轧制、冷却中控制手段及方法的不足，运输中的撞击、挤压的不可避免等一系列因素，就必然会产生各种尺寸上的不足。矫直就是钢材经热轧成型，冷床冷却后为获得到尺寸精确符合规格的良好产品而实施的各种加工手段。矫直主要作用是消除残余应力、上下弯、侧弯、扭转等缺陷，保证翼缘斜度在规定范围内，同时也要预防啃伤、矫裂、矫痕等。在矫正各种缺陷的同时也会对钢材的内部组织结构产生一定改变，从而影响到钢材的韧性、强度等一系列性能。矫直是整个H型钢生产中最后一道对其质量的控制，与其出厂时的品质是密

3、切相关的，可以说只有通过矫直工序，才有真正意思的产品，因此，矫直是精整工段乃至整个生产线上极其重要的工序之一。目前，在型钢轧制的企业，一般是通过矫直机上下辊的反复弯曲来完成矫直的，有时矫直后仍有小批量成品出现弯曲缺陷时也会采用其他增加压力的方法利用其本身具有的弹塑性变形特性来进行人工矫直。三、设计问题描述使钢材的弯曲部位承受相当大的反弯曲或者拉伸，使该部位产生一定的弹塑性变形，当外力去除后，钢材通过弹性恢复，达到平直。四、矫直机下工作辊主要零部件设计1、零件设计（蜗杆为例）草图1旋转绘制螺旋线扫描切除拉伸出其他部分2、零件设计（涡轮箱）拉伸突台拉伸突台2拉伸台阶3旋转切除旋转切除插入螺纹孔五、

4、矫直机下工作辊虚拟装配设计1、插入轴（第一个件为固定）同轴心的配合标准件的调入装配体整体展示六、矫直机下工作辊主要零部件二维工程图绘制1、下矫直辊轴二维工程图 (后侧附页)2、*二维工程图七、矫直机下工作辊动静态表达1、矫直机下工作辊爆炸视图2、动画制作爆炸动画：切除动画：八、结论与总结钢材生产中受设备及温度、轧制速度、尺寸精度等因素影响而比较容易产生的一些缺陷，如何快速有效的调整，提高产品质量，还有很长的路要走，以便使我们能进一步提高自己的技能，以提高钢材产品的实物质量。针对出现的问题，应细心观察实际情况，找出影响轧件矫直质量的主要因素，再综合其他因素对轧件进行调整只有这样，矫直质量才能稳步

5、提高，生产才能顺利进行。我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次设计必将成为我们人生旅途上一个非常美好的回忆!通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，

6、从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。参考文献1. 燕山大学轧机研究所许石明2. 崔甫, 矫直原理与矫直机械，北京：冶金工业出版社, 2005主要零部件三维图三维装配体图及爆炸视图主要零部件二维工程Motion分析截图Motion分析没有具体实际意义，只是把上课老师提到的内容在做练习。模拟对象为 上矫直辊轴日期: 2015年11月4日设计员: Solidworks算例名称: SimulationXp

7、ress Study分析类型: 静应力分析模型信息模型名称: 上矫直辊轴当前配置: 默认实体文档名称和参考视为容积属性文档路径/修改日期切除-拉伸9实体质量:2098.89 kg体积:0.269088 m3密度:7800 kg/m3重量:20569.1 NC:Users罗金Desktop矫直机下工作辊上矫直辊轴.SLDPRTOct 29 16:00:30 2015材料属性模型参考属性零部件名称:1.0070 (E360)模型类型:线性弹性同向性默认失败准则:最大 von Mises 应力屈服强度:3.6e+008 N/m2张力强度:6.7e+008 N/m2SolidBody 1(切除-拉伸9

8、)(上矫直辊轴)载荷和夹具夹具名称夹具图像夹具细节固定-1实体:2 面类型:固定几何体载荷名称装入图象载荷细节压力-1实体:1 面, 1 基准面参考:前视基准面类型:垂直于基准面值:1单位:N/m2相位角度:0单位:deg网格信息网格类型实体网格所用网格器: 标准网格自动过渡: 关闭包括网格自动环: 关闭雅可比点4 点单元大小64.563 mm公差3.22815 mm网格品质高网格信息 - 细节节点总数19370单元总数12563最大高宽比例18.01单元 (%)，其高宽比例 < 387.1单元 (%)，其高宽比例 > 100.78扭曲单元（雅可比）的 %0完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:03计算机名: LJ-PC算例结果名称类型最小最大StressVON:von Mises 应力0.000152831 N/m2节: 12997126.845 N/m2节: 14118上矫直辊轴-SimulationXpress Study-应力-Stress名称类型最小最大DisplacementURES:合位移0 mm节: 591.1872e-007 mm节: 14733上矫直辊轴-SimulationXpress Study-位移-Displacement名称类型Deformation变形形状上矫直辊轴-SimulationXpress Study-位移-D