1、計算機輔助設計三級項目設計書設計題目：矯直機下工作輥的設計班級：2013級機械裝備-1班設計人員（按實際貢獻大小排序）：李羅金金淵哲史佳玉楊寄指導教師：王葛2015年10月摘要矯直輥是中厚板輥式矯直設備的重要部件，在矯直過程中直接與金屬板材相接觸，使板材產生塑性變形。本文主要對燕山大學軋機研究所的許石明老師設計的下工作輥做了三維建模，對裝配體做了爆炸動畫和切除半拋動畫。對下工作輥做了簡單的有限元分析，以及對運動做了簡單的運動motion分析。35一、前言：在軋制生產過程中，由于塑性變形、冷卻不均或運輸等一系列原因使軋件產生不同程度的撓曲、瓢曲、波浪、鐮刀彎和歪扭，或內部殘余應力，從軋機出來的軋

2、件往往具有不平直性和形狀尺寸精度誤差較大的情形。因此矯直技術是提高板帶鋼產品表面質量和平坦度的重要環節。二、設計意義：由于對鋼材軋制、冷卻中控制手段及方法的不足，運輸中的撞擊、擠壓的不可避免等一系列因素，就必然會產生各種尺寸上的不足。矯直就是鋼材經熱軋成型，冷床冷卻后為獲得到尺寸精確符合規格的良好產品而實施的各種加工手段。矯直主要作用是消除殘余應力、上下彎、側彎、扭轉等缺陷，保證翼緣斜度在規定范圍內，同時也要預防啃傷、矯裂、矯痕等。在矯正各種缺陷的同時也會對鋼材的內部組織結構產生一定改變，從而影響到鋼材的韌性、強度等一系列性能。矯直是整個H型鋼生產中最后一道對其質量的控制，與其出廠時的品質是密

3、切相關的，可以說只有通過矯直工序，才有真正意思的產品，因此，矯直是精整工段乃至整個生產線上極其重要的工序之一。目前，在型鋼軋制的企業，一般是通過矯直機上下輥的反復彎曲來完成矯直的，有時矯直后仍有小批量成品出現彎曲缺陷時也會采用其他增加壓力的方法利用其本身具有的彈塑性變形特性來進行人工矯直。三、設計問題描述使鋼材的彎曲部位承受相當大的反彎曲或者拉伸，使該部位產生一定的彈塑性變形，當外力去除后，鋼材通過彈性恢復，達到平直。四、矯直機下工作輥主要零部件設計1、零件設計（蝸桿為例）草圖1旋轉繪制螺旋線掃描切除拉伸出其他部分2、零件設計（渦輪箱）拉伸突臺拉伸突臺2拉伸臺階3旋轉切除旋轉切除插入螺紋孔五、

4、矯直機下工作輥虛擬裝配設計1、插入軸（第一個件為固定）同軸心的配合標準件的調入裝配體整體展示六、矯直機下工作輥主要零部件二維工程圖繪制1、下矯直輥軸二維工程圖 (后側附頁)2、*二維工程圖七、矯直機下工作輥動靜態表達1、矯直機下工作輥爆炸視圖2、動畫制作爆炸動畫：切除動畫：八、結論與總結鋼材生產中受設備及溫度、軋制速度、尺寸精度等因素影響而比較容易產生的一些缺陷，如何快速有效的調整，提高產品質量，還有很長的路要走，以便使我們能進一步提高自己的技能，以提高鋼材產品的實物質量。針對出現的問題，應細心觀察實際情況，找出影響軋件矯直質量的主要因素，再綜合其他因素對軋件進行調整只有這樣，矯直質量才能穩步

5、提高，生產才能順利進行。我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發揚團結協作的精神。某個人的離群都可能導致導致整項工作的失敗。設計中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導致整個工作失敗。團結協作是我們實習成功的一項非常重要的保證。而這次實習也正好鍛煉我們這一點，這也是非常寶貴的。對我們而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經歷是一份擁有。這次設計必將成為我們人生旅途上一個非常美好的回憶!通過這次課程設計使我們懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，

6、從理論中得出結論，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。參考文獻1. 燕山大學軋機研究所許石明2. 崔甫, 矯直原理與矯直機械，北京：冶金工業出版社, 2005主要零部件三維圖三維裝配體圖及爆炸視圖主要零部件二維工程Motion分析截圖Motion分析沒有具體實際意義，只是把上課老師提到的內容在做練習。模擬對象為 上矯直輥軸日期: 2015年11月4日設計員: Solidworks算例名稱: SimulationXp

7、ress Study分析類型: 靜應力分析模型信息模型名稱: 上矯直輥軸當前配置: 默認實體文檔名稱和參考視為容積屬性文檔路徑/修改日期切除-拉伸9實體質量:2098.89 kg體積:0.269088 m3密度:7800 kg/m3重量:20569.1 NC:Users羅金Desktop矯直機下工作輥上矯直輥軸.SLDPRTOct 29 16:00:30 2015材料屬性模型參考屬性零部件名稱:1.0070 (E360)模型類型:線性彈性同向性默認失敗準則:最大 von Mises 應力屈服強度:3.6e+008 N/m2張力強度:6.7e+008 N/m2SolidBody 1(切除-拉伸9

8、)(上矯直輥軸)載荷和夾具夾具名稱夾具圖像夾具細節固定-1實體:2 面類型:固定幾何體載荷名稱裝入圖象載荷細節壓力-1實體:1 面, 1 基準面參考:前視基準面類型:垂直于基準面值:1單位:N/m2相位角度:0單位:deg網格信息網格類型實體網格所用網格器: 標準網格自動過渡: 關閉包括網格自動環: 關閉雅可比點4 點單元大小64.563 mm公差3.22815 mm網格品質高網格信息 - 細節節點總數19370單元總數12563最大高寬比例18.01單元 (%)，其高寬比例 < 387.1單元 (%)，其高寬比例 > 100.78扭曲單元（雅可比）的 %0完成網格的時間(時;分;秒): 00:00:03計算機名: LJ-PC算例結果名稱類型最小最大StressVON:von Mises 應力0.000152831 N/m2節: 12997126.845 N/m2節: 14118上矯直輥軸-SimulationXpress Study-應力-Stress名稱類型最小最大DisplacementURES:合位移0 mm節: 591.1872e-007 mm節: 14733上矯直輥軸-SimulationXpress Study-位移-Displacement名稱類型Deformation變形形狀上矯直輥軸-SimulationXpress Study-位移-D