【摘要】：鈦合金是一種新興金屬結構材料,其具有密度小、比強度高、高低溫韌性良好、耐疲勞、耐腐蝕和抗裂紋擴展好等優(yōu)良特性。鈦合金的塑性差、導熱性差、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型軋機是一種新型軋機,其加工成材率和變形率較傳統(tǒng)二輥軋機都更好,但其軋制生產(chǎn)中穩(wěn)定性差,對導衛(wèi)布置要求較高,且由于經(jīng)驗較少,生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生不良寬展,發(fā)生堆鋼事故,嚴重影響生產(chǎn)。對三輥Y型軋機的軋制規(guī)律進行分析和總結,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目,針對三輥Y型軋機孔型設計中存在的缺陷,在前人的基礎上結合數(shù)值分析法,提出了適用于軋制鈦合金棒材的孔型設計方法,以有限元法著重對三輥Y型軋機TC4鈦合金棒材的軋制過程進行了詳細的分析,對鈦合金棒線材的軋制參數(shù)進行優(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型軋機軋制鈦合金孔型設計中寬展選取不合理的情況,結合對稱孔型寬展計算公式與數(shù)值分析法提出新的孔型設計方法,建立了三輥Y型軋機軋制鈦合金數(shù)學計算模型;(2)根據(jù)計算出的孔型參數(shù),基于Solidworks等軟件建立了三輥Y型軋機軋制模型;(3)利用Deform軟件對1/6軋件軋制過程進行有限元模擬仿真研究,設計了六道次軋制方案對提出的孔型計算方法進行分析計算,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,對孔型設計中孔型填充率參數(shù)進行了優(yōu)化;(4)針對三輥Y型軋機軋制鈦合金過程中的軋制不穩(wěn)定問題,提出新的三輥Y型軋機孔型系統(tǒng)。對該孔型系統(tǒng)進行有限元模擬分析,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.
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG339

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙松筠;;計算機孔型設計系統(tǒng)簡介[J];軋鋼;1987年04期

2 唐文林;;太鋼一軋廠計算機輔助優(yōu)化孔型設計通過鑒定[J];軋鋼;1990年03期

3 曹燕，，楊紅，任延斌，胡光遠;計算機輔助孔型設計技術的發(fā)展[J];鋼鐵;1995年06期

4 喬立峰,張紅梅,耿申初;計算機輔助孔型設計在四輥組合孔型中的應用[J];鞍鋼技術;2000年03期

5 鄭龍弟,鄭澤全,鄧偉華;孔型設計的優(yōu)化及實踐[J];南方金屬;2000年06期

6 羅勛友,唐明;優(yōu)化孔型設計,減少工藝道次,提高勞動生產(chǎn)率[J];特鋼技術;2001年03期

7 趙新;張麗晶;于波;;計算機輔助孔型設計的發(fā)展[J];黑龍江冶金;2001年03期

8 王學舜,張強;熱軋汽車輪輞鋼孔型設計探討[J];河南冶金;2002年01期

9 李燁;P形管的孔型設計[J];焊管;2005年03期

10 馮偉,張秀山,康永林;現(xiàn)代孔型設計技術的進展[J];山東冶金;2005年01期

相關會議論文 前10條

1 王雪坤;張永軍;韓靜濤;;計算機輔助孔型庫系統(tǒng)的開發(fā)[A];第六屆華北（擴大）塑性加工學術年會文集[C];2009年

2 劉惠芳;呂培成;和平志;劉新林;邵軍;王書勤;;軋制鈦方棒及扁方棒孔型設計探討[A];中國有色金屬學會第十二屆材料科學與合金加工學術年會論文集[C];2007年

3 楊榮萬;原建華;;7.50V輪輞鋼孔型設計[A];中國金屬學會2003中國鋼鐵年會論文集（4）[C];2003年

4 張軍;;論橢圓形型材孔型設計[A];第十屆北方（八省市）鋼管技術研討會暨第十七屆全國鋼管生產(chǎn)技術信息交流會論文匯編[C];2006年

5 鄧民新;王強;楊元巍;;計算機輔助孔型設計在高速線材生產(chǎn)中的應用[A];第八屆全國塑性加工理論與新技術學術會議論文集[C];1999年

6 劉洪濤;;履帶鋼孔型設計的探討[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會大會論文集(中)[C];2009年

7 張軍;;三角形及多邊形異型管孔型設計[A];第十屆北方（八省市）鋼管技術研討會暨第十七屆全國鋼管生產(chǎn)技術信息交流會論文匯編[C];2006年

8 王會東;劉洪濤;;改進孔型保證四線切分穩(wěn)定的工藝設計[A];2013年全國線材及小型學術研討會論文集[C];2013年

9 平玉;;淺談槽鋼孔型設計的思路[A];2009年河北省軋鋼技術與學術年會論文集（上）[C];2009年

10 王冰;;冷軋大口徑薄壁不銹鋼管的孔型設計[A];第十一屆北方鋼管技術研討會論文匯編[C];2007年

相關重要報紙文章 前4條

1 傅建設;在藍圖上描繪精彩人生[N];中國冶金報;2002年

2 徐麗萍;攀鋼仨新品閃亮市場[N];中國冶金報;2003年

3 李小玲　馬衛(wèi)英;首鋼長鋼軋鋼廠“四降一提”推進降本增效[N];中國冶金報;2010年

4 全國冶金節(jié)能減排新技術知識競賽組委會專家組;加強棒線材熱送熱裝的設備和生產(chǎn)管理[N];中國冶金報;2009年

相關博士學位論文 前1條

1 付志強;異形管連續(xù)輥彎成型工藝及計算機輔助設計系統(tǒng)研究[D];燕山大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 付中昊;典型開口型鋼的孔型設計及連續(xù)輥彎成型過程仿真[D];燕山大學;2015年

2 閆菲菲;LG730冷軋管機孔型設計及其軋制過程仿真[D];燕山大學;2015年

3 趙鵬云;新型特殊管材的性能和實驗研究[D];東北大學;2013年

4 張釗楷;棒線材軋機計算機輔助孔型設計工藝軟件開發(fā)[D];太原科技大學;2015年

5 王東;鈦合金棒線材軋制過程分析及參數(shù)優(yōu)化[D];燕山大學;2016年

6 盧國明;型鋼（球扁鋼）計算機輔助孔型設計及優(yōu)化[D];重慶大學;2002年

7 崔彥洲;棒材計算機輔助孔型設計及優(yōu)化[D];燕山大學;2006年

8 張定潮;計算機輔助周期軋機孔型優(yōu)化設計[D];重慶大學;2002年

9 張焰;計算機輔助角鋼孔型設計系統(tǒng)的研究[D];重慶大學;2006年

10 郭洪臣;角鋼孔型優(yōu)化設計系統(tǒng)及有限元模擬[D];燕山大學;2007年

本文編號：2484288