Ф5~Ф10mm鈦合金管材六輥矯直機(jī)輥型曲線設(shè)計(jì)及矯直精度研究.pdf

1、鈦合金管材廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件、火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。隨著機(jī)器精度要求的提高，對(duì)于鈦合金管材的精度要求越來越苛刻，因此矯直這道工序的重要性正在逐步提高，但是鈦合金管在矯直過程中仍存在一些問題需要解決。鈦合金管材在矯直過程中容易擺動(dòng)，產(chǎn)生表面壓痕；多斜輥矯直時(shí)存在空矯區(qū)，二輥矯直時(shí)對(duì)導(dǎo)板消耗較大。這些直接影響到管材的矯直質(zhì)量和矯直效率。對(duì)于六輥矯直機(jī)中間兩輥進(jìn)行改進(jìn)，改善了二輥矯直機(jī)對(duì)鈦合金管材難咬入，產(chǎn)生矯直

2、力過大的缺陷，同時(shí)也改善了普通六輥矯直機(jī)不能矯直管材頭尾的缺陷。因此，對(duì)于六輥矯直機(jī)的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本文基于六輥矯直原理，考慮鈦合金強(qiáng)化的情況下建立更為精確的管材彈塑性彎曲模型。分析了彎曲變形中應(yīng)力、應(yīng)變、曲率之間的關(guān)系；推導(dǎo)了管材矯直過程中的彎矩計(jì)算模型；通過分析計(jì)算得出更為精確的反彎曲率比，對(duì)輥型進(jìn)行了改進(jìn)；分析了多種不同的輥型設(shè)計(jì)方法，同時(shí)基于MATLAB數(shù)據(jù)計(jì)算軟件分別計(jì)算了雙曲線輥型，單向反彎輥

3、型及雙向反彎三種輥型的輥型數(shù)據(jù)，并基于傳統(tǒng)的六輥矯直機(jī)對(duì)其中間一對(duì)輥分別采用了單向反彎與雙向反彎的輥型設(shè)計(jì)方案，選擇了適合小直徑鈦合金管材的矯直輥型。
　　利用有限元軟件ABAQUS建立了管材矯直機(jī)的有限元模型，并通過不同輥型，不同工藝參數(shù)對(duì)管材進(jìn)行了矯直過程的動(dòng)態(tài)仿真研究，觀察管材矯直后的橢圓度、直線度和殘余應(yīng)力并分析其矯直效果。
　　對(duì)矯直過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，利用有限元模擬得出最佳的工藝參數(shù)組合，與其它工藝參數(shù)