薄壁鉭鈮管材矯直方法與裝備研究.pdf

1、鉭鈮管材是鉭鈮工業(yè)里一類主要產(chǎn)品，由于其具有超強的耐高溫、耐腐蝕性能，廣泛用于航空、航天、核工業(yè)原料的輸送環(huán)節(jié)。隨著航空航天、核工業(yè)的不斷發(fā)展，對鉭鈮管材的需求不僅在數(shù)量上增加，而且對鉭鈮管材的質(zhì)量要求也愈來越高，但由于生產(chǎn)裝備水平的落后，制約了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。尤其在產(chǎn)品精整矯直環(huán)節(jié)，裝備水平更顯落后，為此急需研究一種新的矯直方法和設備，來滿足鉭鈮管材的生產(chǎn)要求。
　　本文根據(jù)矯直機設計參數(shù)及要求，通過對比多斜輥矯直法與二斜輥矯直

2、法，研制開發(fā)了一臺十二輥管材矯直機。通過計算，得到管材受力情況的力學分析，然后論文從鉭鈮材料的性能特點出發(fā)，深入分析了薄壁鉭鈮管材矯直變形的規(guī)律及產(chǎn)生缺陷的條件，建立了薄壁鉭鈮管材矯直的工藝參數(shù)確定方法，進而確定了矯直機的總體開發(fā)方案，并且確定矯直時的其它工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)。利用有限元軟件分析了矯直機矯直管材時機架受力變形情況，得出機架在矯直載荷作用下的應力和位移分布規(guī)律。提出機架的改進意見，保證矯直的精度。
　　同時，本文簡述了本項

3、目鉭鈮管材矯直機的結(jié)構(gòu)，并介紹了矯直機的設計方案，設計了矯直機液壓原理圖。根據(jù)矯直機的特點和要求，對矯直機的液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)進行了設計。按照設計步驟，對液壓系統(tǒng)主要元件的參數(shù)進行計算、驗算并選擇其型號，利用Solidworks軟件繪制三維液壓站模型。同時，簡述控制系統(tǒng)原理、元件性能及元件選擇原因。
　　分別利用傳遞函數(shù)和微分方程建立了液壓系統(tǒng)的數(shù)學模型，并且引入PID控制器對系統(tǒng)進行校正。分別應用Matlab/Simulink和

4、DSHplus對液壓缸活塞桿位移、進出油口流量以及液壓缸兩腔壓力進行仿真分析，對比響應曲線。發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果差別不大，但是Simulink模型輸出數(shù)值的穩(wěn)定性不好，波動較大，不適合于頻率太高的信號的分析，而DSHplus模型的輸出基本保持一致，此軟件可以大大簡化液壓系統(tǒng)的計算仿真過程，并且數(shù)值計算方法穩(wěn)定性很高。
　　本文還對矯直機液壓系統(tǒng)PLC系統(tǒng)進行了設計。對S7-300進行程序設計、人機界面設計，并且比例閥的死區(qū)進行補償，得到液