棒材连轧孔型系统的优化设计与应用

周建英,高士杰

(石家庄钢铁有限责任公司,河北　石家庄　050031)

摘　要:针对石钢三轧厂棒材连轧生产线延伸孔型共用性差的问题,对孔型系统进行了优化设计,减少了中间过渡孔型,从而使轧机作业率提高,生产成本降低,轧制的稳定性、连续性明显增加。关键词:棒材;连轧;孔型系统;孔型共同性

中图分类号:TG 335162;TG 332113 文献标识码:B 文章编号:1003-9996(2003)06-0065-03

收稿日期:2003-06-09

作者简介:周建英(1958-),女(汉族),河北石家庄人,高级工程师。

1　前言

石家庄钢铁有限责任公司三轧厂的棒材连轧生产线,其主要设备及孔型设计等工艺技术均由国外引进。产品以圆钢为主,品种多但批量不大,而原孔型系统延伸孔型共用性差,因而轧辊

更换量大且时间长,影响轧机作业率的提高。为此进行了反复设计、调整试验,成功地将该厂所有生产规格的孔型系统进行了优化,使大部分产品规格实现了中轧前孔型的共用,降低了轧辊更换时间,提高了轧机作业率,减少了轧辊和导卫等备品备件的储备。

2　工艺概况

生产线所用原料为150mm ×150mm ×12m 连铸坯,钢种为碳结钢、优质碳结钢、低合金钢、弹簧钢、合金结构钢和冷镦钢。主导产品为热轧圆钢、带肋钢筋等直条棒材。产品规格范围:Φ14～Φ50mm 圆钢,Φ10～Φ50mm 带肋钢筋。设计生产能力为60万t/a 。

加热炉有效尺寸为24m ×1218m ,燃料为高、焦炉混合煤气,发热值7131MJ /N ?m 3,加热能力为150t/h 。加热炉配有汽化冷却系统。轧机产量为150t/h ,最大终轧速度为18m/s 。全线18架轧机分为粗、中、精轧机组,每组6架轧机,呈平—立交替布置,其中精轧机组3

架立辊轧机为平/立可转换轧机。各架轧机均由交流电机单独驱动。轧件在第1～第10机架之间采用微张力轧制,在第10～第18机架之间设有活套,采用无张力轧制。小规格带肋钢筋采用

切分轧制。在各机组之间设有飞剪,进行切头、切尾和事故状态下的碎断。3#飞剪为倍尺分段飞剪,进行切头、切尾、倍尺和优化剪切及部分规格的事故碎断。

精整区采用裙板辊道上冷床,步进式冷床尺寸为120m ×1215m 。定尺冷飞剪对棒材进行切头、切尾和定尺剪切。

3　原孔型系统

原有圆钢孔型系统为箱—椭—圆孔型系统,见图1。该孔型系统变形较均匀,工艺稳定。但是,仅粗轧机组第1～第6架轧机孔型共用,中轧延伸孔型的共用性差,孔型系统复杂。因而更换规格时,换辊量大且时间长,轧机作业率低,而且轧辊及导卫装置等备件种类多,消耗大,使生产成本增加,尤其是影响产品品种更换的灵活性,与市场的适应性差。

4　孔型系统的优化

2001年下半年,本着尽量减少中间过渡孔

型,且能通过调整辊缝达到孔型共用的原则,削减中间过渡孔型的数量,简化孔型系统,增加共用孔型的可调整性,在对原孔型系统和孔型的改进中主要做了以下工作:

(1)针对中、精轧机组第7～第15架轧机孔型的共用范围,找出更换规格时孔型系统中不顺行的关键点。

(2)优化设计孔型系统,设计新的共用孔型、准确地编制设定各规格轧制程序表。考虑轧机设备工艺特点、轧辊强度、电机负荷、调速范

56?革新与交流

图1　优化前部分孔型系统图

围、孔型共用与轧辊磨损的均衡要求等因素,合理分配延伸系数;确定各道次轧件断面面积、形状和尺寸;设计相应的孔型形状和尺寸。对中间延伸孔型,椭圆孔按单半径构成,半径值适当加大些,圆孔型扩张开口处以切线连接,且适当加大孔型辊缝值,以增加共用孔型的可调整性。设计中,对轧制稳定性、孔型充满程度、各机架速度及各机架负荷等约束条件进行计算,确定最优调整方案。设计新共用孔型6个,取代原有11个孔型。

(3)设计配置各道次导卫装置及轧辊等生产装备。

(4)将优化后的孔型系统在生产中调试,完善设计。

5　新孔型系统的应用效果

以日常生产规格Φ16mm 以上圆钢孔型系统为例,新孔型系统由原第1～第6架轧机孔型共用增加到第1～第11架轧机孔型共用,并且大部分规格已达到前12道次共用。优化后部分孔型系统见图2。

新系统的应用效果:

(1)提高了轧机作业率。新孔型系统的共用范围大,调换规格时,更换孔型的数量由4～12个减为2～6个,简化了生产工序,轧辊更换和调整时间明显降低,作业率提高。据统计,采用新孔型系统后,在全年更换产品规格增加63个的情况下,年减少换辊时间167138h ,减少调整时间236188h ,作业率由平均61%提高到70167%,最高达78129%。

(2)提高了轧制的稳定性和连续性。在多品种、小批量、产品品种规格更换频繁(有时月产规格品种达30个左右)情况下,新孔型系统有利于生产组织,使更换产品简单化,有利于生产的稳定性、连续性,更易适应市场需求。

(3)提高了产品的产量和质量。由于轧制工艺过程稳定,调整容易,因而产品质量和产量明显提高,圆钢成品精度均达到国家标准G B702-86要求的第2组精度。

6　结语

对于产品规格范围宽的生产线,在孔型系统优化设计时,应尽量考虑延伸孔型的共用性。以减少中间过渡孔型数,从而大量减少变换产品规格时轧机的更换数量和更换时间,提高轧机作业率,降低成本,简化管理。实践表明,此次孔型系统优化设计是合理的、有效的。

66?Vol 120?No 16 Steel Rolling Dec 120031

图2　优化后部分孔型系统图

小规格线材生产中吐丝管使用方法的优化

吴从善,周　敏,赵自义,秦　勇,王晓斌

(安阳钢铁股份有限公司第一炼轧厂,河南　安阳　455004)

摘　要:针对轧制Φ515、

Φ615mm 等小规格线材时,吐丝管寿命短、消耗高、不利于生产组织等问题,进行了多项试验,找出了影响吐丝管使用寿命的因素,通过对吐丝管使用方法的优化,取得了明显成效。关键词:线材;吐丝机;吐丝管寿命;吐丝速度中图分类号:TG 335163 文献标识码:B 文章编号:1003-9996(2003)06-0067-03

收稿日期:2003-04-06

作者简介:吴从善(1963-),男(汉族),陕西人,高级工程师。

1　前言

安阳钢铁股份有限公司高速线材生产线的设计终轧速度为120m/s ,保证速度为112m/s ,平均线圈直径Φ1070mm ,吐丝管规格Φ4813/Φ34mm ,吐丝管平均使用寿命5000t 。近年来虽机电设备运行平稳,但在轧制速度高于105m/s

条件下轧制Φ515、

Φ615mm 线材时,新吐丝管的使用寿命很不稳定,平均过钢量仅在450t 左右。为此,对吐丝管进行了多项跟踪试验,对其

使用方法进行了优化。

2　吐丝管曲线和吐丝原理

211　吐丝管曲线

吐丝管一般是按阿基米德空间螺线弯制的,大致可分为3段,见图1:(1)导入段(直线段)。(2)主塑性弯曲变形段(主变形段)。吐丝管曲率半径相当于吐丝锥轴线逐渐由小变大。此段按阿基米德空间螺线弯制而成。线材在此段随吐丝管的弯曲形状进行塑性弯曲变形,这段吐丝

76?第20卷?第6期轧钢 2003年12月

优化设计方法的发展与应用情况

优化设计方法的发展与应用情况贾瑞芬张翔（福建农林大学　机电工程学院，福建　福州３５０００２）摘要：本文概要地介绍了优化设计方法在国内近年的应用和发展情况，包括传统优化方法、现代优化方法，以及优化软件的应用和发展情况。　关键词：优化遗传算法神经网络ＭＡＴＬＡＢ优化方法是２０世纪６０年代随着计算机的应用而迅速发展起来的，较早应用于机械工程等领域的设计。８０年代以来，随着国内有关介绍优化设计方法的专著（如《机械优化设计》［１］）的出版和计算机应用的普及，优化设计方法在国内的工程界得到了迅速的推广。本文按传统优化方法、现代优化方法、优化软件应用等三个方面，概要地介绍优化设计方法近年来在国内工程界的应用和发展情况。１．传统优化方法的应用与改进情况　１．１传统优化方法的应用　从近10年发表的工程优化设计的论文可以看出，罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等，都有较为广泛的应用。对重庆维普信息数据库中的工程技术类刊物做检索，1993年至2003年，这6种约束优化方法应用的文献检出率的比例，依次约为12：10：3：1.5：1.5。以机械设计为例，传统优化方法主要应用于机构和机械零部件的优化设计，主要对零件或机构的性能、形状和结构进行优化。在结构方面，如对升降天线杆的结构优化设计[2]，采用内点罚函数法优化，在保证天线杆具有足够的刚度和压弯组合强度的前提下所设计出的结构尺寸比按一般的常规设计方法所计算的尺寸要小，自重更轻。在形状方面，赵新海等［３］对一典型的轴对称Ｈ型锻件的毛坯形状进行了优化设计，取得了明显的效果。在性能方面，《凸轮一连杆组合机构的优化设计》［４］一文以最大压力角为最小做为优化目标、并采用坐标轮换法和黄金分割法等优化方法对书本打包机中的推书机构（凸纶—连杆组合机构）进行优化设计，从而使得机构确保运动的平衡性的前提下具有良好的传力性能，使设计结果更加合理。《弹性连杆机构结构和噪声控制一体化设计》［３７］一文，利用改进的约束变尺度法，求解基于噪声控制的弹性连杆机构结构控制同步优化问题，同步优化后机构的声辐射性能指标具有明显改善。由以上的例子可以看出，因此，传统优化方法仍然具有不可忽视的作用。　将优化技术与可靠性理论相结合，形成了可靠性优化设计法。按照可靠性优化设计法设计的产品，既能定量地回答产品在运行中的可靠性，又能使产品的功能参数获得优化解，两种方法相辅相成，是一种非常具有工程实用价值的设计方法。如采用惩罚函数内点法求解齿轮传动的可靠性优化设计的数学模型[5]，以及运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行可靠性优化设计[6]。１．２传统优化方法的一些改进　目前，随着工程问题的日益扩大，优化要面对的问题的规模和复杂程度在逐渐增大，传统的优化方法解决这些问题时，就显露出了其局限性与缺陷。于是就出现了在分析现有算法的基础上，针对方法的不足或应用问题而作出的改进。　 1．2．1对传统优化方法应用于离散变量优化的改进工程设计问题中，经常遇到设计变量必须符合本行业的设计规范和标谁，只能取为限定的离散值或整数值的情况。若应用连续变量优化方法．得到最优解后再作简单的圆整处理，可能造成设计上的不可行解，或得到一个非最优解。为此适用于变量取离散值的优化方法发展起来。朱浩鹏等[7]提出了改进的动态圆整法、拉格朗日松弛法。惩罚函数优化方法是一种常用的求解约束非线性问题的方法，但它仅限于求解连续变量的优化问题。

型钢孔型设计课程设计

目录摘要 (1) 第一章孔型系统的选择 (1) 1.1箱形孔型系统 (1) 1.2菱-方孔型系统 (1) 1.3椭-方孔型系统 (1) 1.4椭-圆孔型系统 (2) 1.5六角-方孔型系统 (2) 1.6方-椭圆-圆孔型系统 (2) 1.7圆-椭圆-圆孔型系统 (2) 1.8椭圆-立椭圆-椭圆-圆孔型系统 (2) 1.9选择孔型系统 (2) 第二章轧制道次和轧件尺寸计算 (3) 2.1轧制道次的确定和分配 (3) 2.1.1 轧制道次确定 (3) 2.1.2延伸系数分配 (3) 2.2延伸孔型的计算 (3) 2.2.1确定各方形断面尺寸 (3) 2.2.2确定各中间扁轧件的断面尺寸 (4) 第三章精轧孔型的设计 (8) 3.1 成品孔尺寸计算 (8) 3.2成品前椭圆孔型尺寸计算 (8) 3.2椭圆孔前圆孔计算 (9) 第四章延伸孔型的设计 (10) 4.1矩形-方箱孔型 (10) 4.3 六角-方孔型 (11) 4.4 椭圆-方孔型 (12) 4.5椭圆-圆孔型 (13) 总结 (16) 参考文献 (15) 附表 (16)

摘要型钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛运用于农业、交通运输业、制造业和建筑业等行业。型钢孔型设计的好坏直接影响型钢产品的质量和成本，关系到轧机产量和工人的操作条件。因此孔型设计一直被各钢铁厂的轧钢技术人员所重视。但是型钢孔型设计的经验性较强，特别是复杂断面的型钢。本设计主要对生活生产中常用的简单型钢的生产进行型钢的孔型设计。在设计过程中本设计参考型钢孔型设计的相关资料，按照选择孔型系统到延伸孔和精轧孔型的设计和相关孔型参数计算的顺序进行设计。本设计共分四章对孔型系统设计进行较详细的阐述，其中第一章主要介绍各种孔型系统的主要优缺点，利用其主要应用场合结合本设计的相关要求选择相应的孔型系统。第二章介绍轧制道次的分配和各道次延伸率的确定然后根据成品圆钢的尺寸反推出各道次轧件的尺寸。第三章内容主要介绍精轧孔孔型尺寸计算过程以及各孔型的充满程度。第四章依次计算9道次粗轧过程延伸孔型相关参数的计算和充满程度计算，根据计算结果编写孔型相关参数表，利用CAD绘图软件绘出各孔型图。关键词：型钢，圆钢，孔型设计，轧制

螺纹钢轧制孔型设计

φ螺纹钢轧制孔型设计 14mm 1、概述 1．1 总述螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。螺纹钢其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti）、HRB500三个牌号。主要用途：广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等，东北地区如西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。螺纹钢与光圆钢筋的区别是表面带有纵肋和横肋，通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。螺纹钢属于小型型钢钢材，主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架。在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢 []1 或低合金结构钢，成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货。 1．2 种类螺纹钢常用的分类方法有两种：一是以几何形状分类，根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型，如英国标准（ＢＳ４４４９）中，将螺纹钢分为Ⅰ型、Ⅱ型。这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。二是以性能分类（级），例如我国标准（ＧＢ１４９９）中，按强度级别（屈服点/抗拉强度）将螺纹钢分为３个等级；日本工业标准（ＪＩＳＧ３１１２）中，按综合性能将螺纹钢分为５个种类；英国标准（ＢＳ４４６１）

中，也规定了螺纹钢性能试验的若干等级。此外还可按用途对螺纹钢进行分类，如分为钢筋混凝土用普通钢筋及予应力钢筋混凝土用热处理钢筋[]2 等。 1．3 出口情况螺纹钢是中型以上建筑构件必须用钢材，我国每年都有一定进口批量。主要生产国和地区为日本、西欧。出口螺纹钢的数量近年有所增长，国内主要出口生产厂家为北京、天津、上海、武汉、四川、辽宁等省市的钢铁企业。输往地区主要为港澳及东南亚地区。进口螺纹钢的横肋几何形状主要为普通方形螺纹或普通斜方形螺纹。国产螺纹钢的横肋几何形状主要有螺旋形、人字形、月牙形三种。螺纹钢的定货原则一般是在满足工程设计所需握紧性能要求的基础上， []3 以机械工艺性能或机械强度指标为主。 1．4 规格及外观质量（１）规格：螺纹钢的规格要求应在进出口贸易合同中列明。一般应包括标准的牌号（种类代号）、钢筋的公称直径、公称重量（质量）、规定长度及上述指标的允差值等各项。我国标准推荐公称直径为８、１０、１２、１６、２０、４０ｍｍ的螺纹钢系列。供货长度分定尺和倍尺二种。我国出口螺纹钢定尺选择范围为６～１２ｍ，日本产螺纹钢定尺选择范围为３.５～１０ｍ。（２）外观质量：①表面质量。有关标准中对螺纹钢的表面质量作了规定，要求端头应切得平直，表面不得有裂缝、结疤和折迭，不得存在使用上有害的缺陷等；②外形尺寸偏差允许值。螺纹钢的弯曲度及钢筋几何形状的要求在有关标准中作了规定。如我国标准规定，直条钢筋的弯曲度 []4 不大于６ｍｍ/ｍ，总弯曲度不大于钢筋总长度的０.６%。 2、生产状况

优化设计在材料中的应用

复合材料结构稳定性约束优化设计纤维增强复合材料结构, 以高的比强度和比刚度, 在航空航天领域得到了广泛的应用。许多空天结构的设计, 均利用复合材料结构特殊的屈曲特性, 以达到提高稳定性和降低结构重量的目的, 如机身、航天器的承力筒、直升机地板等。复合材料具有较强的可设计性, 可通过优化铺层参数, 如层数和纤维铺设角, 提高结构的临界屈曲载荷, 在满足稳定性要求的前提下减轻结构重量。有关复合材料结构稳定性优化以及稳定性约束优化的研究不断发展, 如文献[ 1] 研究了层合板临界屈曲载荷的优化方法及灵敏度分析方法, 文献[ 2] 通过引入层合板刚度矩阵求解过程的中间变量,对屈曲载荷进行了优化; 近年来遗传算法也逐渐被应用于该问题, 扩大了研究对象的结构形式范围,提高了优化设计的效率。但是, 多数复合材料稳定性方面的优化工作采用的是确定性的优化设计方法, 即不考虑材料及载荷的不确定性, 得到的优化结果濒临失效边界, 难以满足结构的可靠性要求。纤维增强复合材料, 材料性能离散度大, 工作环境复杂, 各向异性的特点使其对载荷相当敏感。20 世纪90 年代, 设计者们逐渐意识到不确定性因素给复合材料结构带来的影响[ 3], 因此复合材料结构的可靠性优化设计越来越多地受到工程界的重视, 并开展了相关研究。文献[ 4, 5] 基于层合板临界屈曲载荷的解析表达式, 构建极限状态方程, 计算结构的失效概率。但是, 工程实际中的结构通常需要使用有限元等方法进行结构分析, 缺少显式的极限状态函数, 造成可靠度计算困难。对此, 一些学者提出了结构可靠性分析的响应面法, 使可靠度计算得以简化，并且一般能够满足工程精度

材料科学与工程学院材料成型及控制工程(080203)专业人才

材料科学与工程学院材料成型及控制工程(080203)专业人才培养方案一、专业简介及培养目标 (1)专业简介：材料成型及控制工程专业创办于2006年，2007年开始招收本科生，从属的材料科学与工程学科是江西省"九五"至"十二五"重点学科，江西省第一、第二批示范硕士点,是学校博士点建设支撑学科单位。经过多年的建设，已形成年龄结构合理、学历层次有序的教学科研队伍，现教研室有专兼职教师12人，江西省学科带头人及骨干教师3人。材料成型及控制工程专业立足于服务钢铁、钨、铜铝等金属材料固态、液态成型领域产业，形成了材料设计与组织性能控制理论及应用的特色研究方向。毕业生就业形势良好，面向南京钢铁、新余钢铁、萍钢、沙钢、江铃、江钨、江铜等大型企业输送了大量优秀毕业生。 (2)专业培养目标：本专业培养具备以钢铁、钨、铜铝等金属为背景的材料成型及控制工程有关的基础知识与应用能力，能够从事与钢铁、钨、铜铝等材料固态及液态成型相关领域的科学研究、技术开发、工艺设计、生产技术管理等方面的工作，适应市场经济发展的富有创新精神和创新意识，具有深厚人文素养的应用型、复合型、技能型的高级工程技术人才。二、专业培养标准 1．掌握材料成型及控制工程专业及相关领域所需的学科基础知识，具备良好的政治素养、人文素养和科学精神，并能够熟练应用一门外语和计算机。 1.1掌握从事工程技术工作所需的数学、物理知识的能力。 1.2 具备良好的政治素养、人文精神和科学精神, 能够在材料成型实践中理解并遵守材料成型职业道德和规范，履行责任。 1.3熟练掌握一门外语, 具有跨文化交流、竞争和合作能力。 1.4具备利用计算机解决复杂工程问题的能力。 2.具备扎实的材料成型及控制工程专业核心知识、专业技能以及分析、研究、解决复杂的工程实际问题的能力，能承担企业高级工程技术岗位的要求。具有从事与本专业有关的产品与工艺研究、设计、开发和生产组织与管理的能力。 2.1掌握金属材料及其成型理论学科基础知识，具有分析、判断和解决材料学科中的工程问题的能力。 2.2掌握钢铁材料制备基础知识，具有制定钢铁材料生产关键工艺参数的能力。 2.3掌握金属材料固态成型原理、工艺及设备，具有模具设计与开发、设备选型和参数制定的能力。

孔型设计

孔型设计：将钢锭或钢坯在连续变化的轧辊孔型中进行轧制，已获得所需的断面形状、尺寸和性能的产品，为此而进行的设计和计算工作孔型设计。孔型设计的内容：a断面孔型设计。根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求，确定孔型系统，轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸b轧辊孔型设计也称配辊。确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧制，操作方便，成品质量好和轧机产量高c轧辊辅件设计。即导卫或诱导装置的设计。诱导装置应保证轧件能按照所要求的状态进、出孔型，或者使轧件在孔型以外发生一定的变形，或者对轧件起矫正或翻转作用等。孔型设计的要求：a保证获得优质产品。所轧产品除断面形状正确和断面尺寸在允许偏差范围之内外，表面应光洁，金属内部的残余应力小，金相组织和力学性能良好。b保证轧机生产率高。轧机的生产率决定轧机的小时产量和作业率。影响轧机小时产量的主要因素是轧制道次数及其在各机架上的分配，对橫列式轧机来说，在一般情况下，轧制道次数愈少愈好。对连轧机来说，则应加大坯重，提高轧速，缩短轧制节奏时间，提高小时产量。影响轧机作业率的主要因素是孔型系统，孔型和轧辊辅件的共用性。c保证产品成本最低。为了降低生产成本，必须降低各种消耗。由于金属消耗在成本中占主要部分，故提高成材率是降低成本的关键。因此，孔型设计应保证轧制过程进行顺利，便于调整、减少切损和降低废品率；在无特殊要求情况下，尽可能按负偏差进行轧制。同时，合理的孔型设计也应保证减少轧辊和电能的消耗d保证劳动条件好。孔型设计时除考虑安全生产外，还应考虑轧制过程易于实现机械化和自动化，轧制稳定，便于调整，轧辊辅件坚固耐用，装卸容易。各道次变形量的分配：a金属的塑性。大量研究表明，金属的塑性一般/成为限制变形的因素。对于某些合金钢锭，在未被加工前，其塑性较差，因此要求前几次的变形量要小些。b咬入条件。在许多情况下咬人条件是限制道次变形量的主要因素，例如在初轧机、钢坯轧机和型钢轧机的开坯道次，此时轧件温度高，轧件表面常附着氧化铁皮，故摩擦系数较低，所以选择这些道次的变形量时要进行咬人验算。c轧辊强度和电机能力。在轧件很宽而且轧槽切人轧辊很深时（如异型孔型），轧辊强度对道次变形量也起限制作用。在一般情况下轧辊工作直径应不小于辊脖直径，在新建轧机上, 一般电机能力是足够的，仅在老轧机上，电机能力往往限制着道次的变形量。d孔型的磨损。在轧制过程中，由于摩擦力的存在，孔型不断磨损。变形量越大，孔型磨损越快。孔型的磨损直接影响到成品尺寸的精确度和表面粗糙度。同时，孔型的磨损会增加换孔换辊时问，影响轧机产量。成品尺寸的精确度和表面粗糙度主要取决于最后几道，所以成品道次和成品前道次的变形量应取小些。孔型：由两个或两个以上的轧槽在通过轧辊轴线的平面上所构成的孔洞称为孔型。孔型的分类：根据孔型的形状、用途及在轧辊上的切削方式可对孔型进行分类。a按孔型形状可以把所有孔型分为简单断面和异型断面两大类。也可按孔型的直观外形分为圆.方.箱.菱.椭圆.六角.扁.工字.轨形以及碟式孔型等。b按用途分类：根据孔型在变形过程中的作用可分为i开坯或延伸孔型,这种孔型的任务是把钢锭或钢坯断面减小。常用孔型有箱型孔.菱形孔.方形孔.椭圆孔.六角孔。ii顶轧或毛坯轧型.任务是在继续减小轧件断面的同时并使轧件断面逐渐成为与成品相似的雏形.iii成品前或精轧前孔型.它是成品孔型前面的一个孔型，是为在成品孔型中轧出合格产品做准备。iv成品或精轧孔型。它是一套孔型系统的最后一个孔型，它的作用是对轧件进行精加工，并使轧件具有成品所要求的断面形状和尺寸c按其在轧辊车上的车削方式分类：i轧辊辊缝s在孔型周边上的称为开口孔型ii轧辊辊缝s在孔型周边之外的称为闭口孔型iii半开(闭)口孔型也称控制孔型。孔型的组成及各部分作用：a辊缝：s=轧机空转时上下辊环间距和轧辊的弹跳。在轧制过程中除轧件产生塑性变形外，工件机架各部分由于受轧件变形抗力的作用将产生弹性变形。弹性变形由(轧辊的弯曲和径向压缩；牌坊立柱的拉伸：牌坊上下横梁的弯曲；压下螺丝,轴承,轴瓦的压缩)组成，以上弹性变形的总和称为轧辊的弹跳，简称辊跳。作用：为获得精确地断面形状和尺寸，孔型设计必须在轧辊之间留有辊缝，使两个轧槽的深度与辊缝之和等于孔型的总高度。调整辊缝值的大小可以改变孔型尺寸，增大辊缝值可以相对减少轧槽可入深度，提高轧辊强度，增加轧辊的允许重车次数，延长轧辊使用寿命；简化轧机调整，当孔型磨损时，可以用减小辊缝的方式使孔型恢复原来的高度b孔型侧壁斜度：孔型的侧壁对轧辊轴线垂直线倾斜程度。作用：使轧件方便和正确地喂入孔型;使轧件容易脱槽;可调整孔型的充满程度,防止出耳子;轧辊重车时, 可恢复孔型的原来形状及尺寸c孔型的圆角：除特殊要求外，孔型的角部很少用折线一般都做成圆角。作用：i内圆角（槽底圆角），可防止轧件脚步的急剧冷却，可使槽底的应力集中减小，增加轧辊强度；通过改变内圆角可改变孔型实际面积尺寸，从而改变轧件在孔型中的变形量和孔型充满程度，对轧件的局部加工起一定作用ii外圆角（槽口圆角），当轧件进入孔型不正时，外圆角可防止轧件的一侧受辊环切割，及刮铁丝的现象；当轧件在孔型中略有充满时，即出现“耳子”，外圆角可使耳子处避免尖锐的折线，可防止轧机继续轧制时形成折叠；异型孔型，增大外圆角半径可使轧辊的局部应力集中减少，增加轧辊强度d锁口：在闭口孔型中为了控制轧件的断面形状,凹凸轧槽的孔型侧壁需要有部分重合,该重合部分即为锁口。作用：使孔型在调整后仍保持为闭口孔型。在同一孔型中轧制几种厚度或高度差异较大的轧件时,其锁口长度必须大些,以防止轧制较厚或较高的轧件时金属流入辊缝。相邻的两个闭口孔型的锁口一般都是上下交替布置的。

优化设计在EPC项目中的应用

优化设计在EPC项目中的应用 EPC即通常所说的工程总承包，它的优势在于打破了传统模式下设计与施工分离的局面，使设计与施工阶段的利益达成一致，为EPC承包商通过优化设计实现利润空间拓展提供了可能。本文就EPC项目设计阶段如何通过优化设计来控制工程造价、提高项目效益进行一些初步的探讨，希望对公司后续EPC项目的实施有所借鉴。 1优化设计对EPC项目运作的影响 1.1优化设计的概念优化设计是指从多种方案中选择最佳方案的设计方法。对于工程优化设计，是指在满足业主功能需求及工程进度、质量、成本控制目标的前提下，通过优化设计方案的评选，确定最终用以工程施工的设计方案。 1.2优化设计在投标阶段的作用 EPC项目投标时，业主在招标文件中一般以基础设计包的形式对工程规模、结构等相关技术条件和执行规范、标准等提出详细说明，要求承包商按照上述文件完成方案图。业主为便于管理，一般都采用总价一次包干的形式进行招标，在激烈的市场竞争中投标总价往往是决定投标成败的关键因素。在受到勘察设计深度限制、没有充裕时间进行详细设计的条件下，如何从优化设计着手，提出既能满足业主功能需求又能保证工程造价最优的方案，从而编制合理、准确、详细、适用的工程量清单是投标阶段设计工作的核心，也是成功报价的第一步。 1.3优化设计在实施阶段的作用由于EPC项目采用固定总价合同，工程一旦中标，EPC总承包商就需要按照投标阶段业主批准的投资估算进行进一步的初步设计和施工图设计。工程成本控制的主要手段包括限额设计和优化设计。限额设计是将业主批准的投资额和工程量先行分解到各专业，从而实现对设计规模、设计标准、工程数量和概算指标等方面的控制，其目标主要是防止工程造价超出业主审定的投资限额。而优化设计是对限额设计目标的深化，它在保证限额设计目标的前提下，通过可施工性分析，优化设计方案来降低成本，从而增加总承包企业的利润空间。以国内某地下室地

东北大学材料成型专业培养计划

2012版材料成型及控制工程 Material Processing and Control 一、统编序号：1103 二、专业代码：080302 三、学位、学制：工学学士学位,学制为4年四、专业简介材料成型及控制工程专业是国家级特色专业建设点和辽宁省示范性专业，专业依托的二级学科“材料加工工程”为国家重点学科。本专业拥有轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，是材料电磁过程研究教育部重点实验室的依托学科之一。材料成型及控制工程专业的教学内容和研究方向涵盖固态成形、液态成形、半固态成形及液固成形一体化等先进成形方式，具有在学科交叉点开展前沿领域研究的优势和承担综合性大规模开发项目的能力。目前已经初步形成了教学和科研水平高、实验设备先进、师资力量雄厚、学术水平高，能培养高层次人才的集教学、科研及研究生培养为一体的基地本专业2009年被评为国家级特色专业建设点。五、培养目标及专业范围本专业主要培养兼备材料成形和过程自动控制理论及应用的复合型的高级专门人才。本专业培养的人才应既有坚实的理论基础，又有较强的实践能力，能在材料成形领域技术的进步和发展方面进行创造性的工作。同时，掌握一定的人文社科、经济管理和环境工程等方面的知识，具有较强的社会责任感和宽广的知识面。本专业的毕业生能从事材料成形领域的科学研究、技术开发、设计和生产管理等工作。六、毕业生应获得知识和能力本专业培养的学生应具有坚实的自然科学、人文社会科学和工程技术基础，受到较为系统的工程实践和研究能力的训练，掌握材料成形力学和物理冶金基础、材料成形工艺、设备和自动化等方面的专门知识，具有较强的计算机应用能力并熟练掌握一门外语。本专业的毕业生应具有良好的综合素质和较强的创新能力和开拓能力。七、课程设置及学时分配比例

棒材孔型设计软件说明书

附件1 ：软件设计参考资料热轧棒材、线材孔型设计、模拟轧钢计算机软件简介：热轧圆钢、线材、孔型设计、模拟轧钢计算机软件是在实际孔型设计经验和满足实际轧钢操作要求的基础上开发的轧钢专业软件，该软件用于热轧圆钢、线材的孔型设计、指导操作和教学演示，可以提高孔型设计效率和孔型设计质量，在线指导轧钢工合理调整轧机，提高产品的尺寸精度，便于技术人员和轧钢操作人员加强对孔型设计、轧制过程、轧件变形规律的理解，是轧钢技术人员、操作人员理想的孔型设计、模拟轧钢计算机软件。主要功能： 1.图形显示孔型设计过程

2.自动显示选用孔型图形及数据 3.使用点击鼠标的方式进行孔型设计和修改 4.孔型设计与修改时动态调整各项参数的计算 5.孔型设计过程中校核温度对孔型设计的影响 6.孔型设计过程中校核钢种对孔型设计的影响 7.孔型设计过程中校核辊径对孔型设计的影响 8.根据实际生产过程中轧件的变形情况，在设计过程中修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致 9.根据实际生产过程中温度对轧件变形的影响，修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致 10.根据实际生产过程中辊径对轧件变形的影响，修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致 11.根据实际生产过程中钢种对轧件变形的影响，修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致 12.利用图形演示轧件在调整孔型高度的情况下，轧件变形及力能参数的变化 13.模拟轧制过程中，孔型高度调整对各架轧机孔型中轧件变形及力能参数的影响 14.在不同温度的设定下，模拟轧制过程中，孔型高度调整对各架轧机孔型中轧件变形及力能参数的影响 15.在不同辊径的设定下，模拟轧制过程中，孔型高度调整对各架轧机孔型中轧件变形及力能参数的影响 16.在不同钢种的设定下，模拟轧制过程中，孔型高度调整对各架轧机孔型中轧件变形及力能参数的影响 17.通过输入实际生产过程中，各道次孔型高度和成品高度、宽度，自动修正计算参数，适应生产过程中轧件的变形规律，计算轧件变形和力能参数，并进行轧制过程中轧机调整的模拟 18.保存孔型设计、孔型修改的数据 19.绘制孔型图和孔型变形参数和力能参数计算表

(课程设计) 2

学号：课程设计课程型钢孔型设计同组学生院别机械工程学院专业班级10材控2班指导教师刘建二0一三年十一月目录

摘要第一章绪论.........................................................................................................- 1 - 1.1 孔型及其分类............................................................................................... - 1 - 1.2 孔型的组成及各部分的作用....................................................................... - 2 - 第二章轧制道次的确定与孔型系统的选择.....................................................- 4 - 2.1设计目的和任务............................................................................................ - 4 - 2.2设计内容的方坯轧制成................................................................................ - 4 - 2.3轧制道次的确定............................................................................................ - 4 - 2.4孔型系统的选择............................................................................................ - 4 - 第三章轧件断面尺寸的确定.............................................................................- 5 - 3.1 精轧孔型的设计........................................................................................... - 5 - 3.2 确定各中间扁轧件的断面尺寸................................................................... - 6 - 3.3孔型尺寸- 10 - (16) 参考文献............................................................................................................ - 17 -

全连轧棒材生产线工艺特点

全连轧棒材生产线工艺特点汪　涛 (重庆钢铁股份公司钢研所,重庆400013) 摘　要　介绍了重钢新建的年产40万吨全连轧棒材生产线的工艺特点,并指出了该生产线未来工艺技术发展的方向。关键词　全连续轧制　工艺特点　发展 1　前言以前重钢棒材的生产一直依靠落后的横列式轧机进行,其高能耗、低成材率、经济效益不显著等弊病已严重影响了重钢的发展。于是,重钢于2003年12月建成投产了全连轧棒材生产线。该套轧机设计生产能力为40万吨年,终轧最高速度16m s ,具有20世纪90年代先进水平,整个设计任务由马鞍山钢铁公司设计院承担,所有主、辅设备全部国产化。该棒材生产线从设计到施工都本着投资少、建设快的原则,所以在未来产品的开发和规模的扩大方面存在局限性,需要进行不断的技术升级改造。2　生产线概况2.1　生产工艺流程连铸方坯→加热炉→粗轧机组→1#飞剪→ 中轧机组→2#飞剪→精轧机组→倍尺飞剪→步进齿条式冷床→定尺冷剪→检查收集→打捆包装→称重→入库 2.2　工艺平面布置工艺平面布置见图1 。3　坯料和产品大纲坯料采用150mm ×150mm ×8000mm 连铸坯,坯重1404kg 。产品:热轧圆钢、带肋钢筋。规格:圆钢 14mm ～ 40mm ,带肋钢筋 12mm ～ 40mm 。钢种:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金钢、锚链钢、标准件用钢等。4　工艺设备特点4.1　全连续轧制技术本生产线为全连续棒材生产线,全轧线共有18架轧机,分为粗轧、中轧、精轧机组。各机组由6架平-立交替布置的短应力轧机组成,其中第16、18架为平-立可转换轧机,各机架均由直流电机单独传动。整个轧线采用全连续、全无扭轧制,粗、中轧机组采用微张力轧制,从第12架轧图1　重钢全连轧棒材生产线工艺平面布置图《重型机械科技》2004年第2期

带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理

带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理吴立红摘要：介绍了津西特钢螺纹钢厂切分轧制孔型设计原理，包括孔型系统的选择、工艺件的设计、生产过程中出现的问题分析。五切分轧制工艺技术的成功应用，将φ12带肋钢筋产量明显提高，同时吨钢综合能耗也大幅度降低。关键词：棒材切分轧制；孔型设计；应用效果 1 车间生产工艺简介津西特钢螺纹钢厂二线全轧线共有18架轧机，分粗轧、中轧及精轧机组，全部为无牌坊短应力线轧机，平立交替布置。整个轧线采用全连轧，1#—12#轧机采用微张力控制，在精轧各架轧机之间均设置活套，实现无张力轧制。在中精轧后各设置水冷装置，实现控轧控冷轧制。 2 五切分工艺 2.1 孔型系统设计五切分轧制特点：①变形严重不均匀性。切分楔处的压下量远大于其它部位；②切分变形延伸系数小；在切分孔中轧制时，槽底比切分楔处的压下量较大，且金属由于切分楔处宽展方向的水平分力较大，属强迫宽展，故整体延伸比宽展较小；③五切分轧制时，在预切和切分孔型中，按宽展方式轧件可分为左、中、右三部分，且两边为强迫宽展，轧件中部属限制宽展。因此，压下量相同情况下，轧件中部比两边的延伸较大。为保轧制稳定，切分后各根轧件面积必须相等或相差极小；④切分楔角的设计要合理，过大会切不开，过小会使切分轮受到过大的夹持力，使其负荷加大；切分带厚度应与辊缝相近，且留有一定的宽展量。 2.2 五切分轧制设计原理五切分轧制技术源于两个三切分，其原理是在精轧机将来料轧制成扁坯后，再利用特殊孔型的轧辊和相配套的导卫，把扁坯加工成五个面积相同且并联的轧件，最后在切分道次上将其切分为面积相同且独立的轧件。五切分的关键是：要保证切分带的表面质量；在成品上切分带处不能有折叠；切分的速度与轧制速度一致[1]。 2.3 五切分孔型系统五切分的关键是设计精轧区的孔型系统。我厂经多次与实际生产工艺过程结合，确定了K7～K3 采用平孔一平孔一立箱孔一预切孔一切分孔，同时为合理分配各道次参数，达到切分轧制孔型最大限度共用，减少改规格换辊架次。孔型设计的关键如下：（1）K7、K6 为平孔。K7为平辊主要是用于将来料压扁。其充分利用了自由宽展、压下量大的特点，降低了K6磨损速度，避免料型沿宽度方向上厚度不均，导致成品中线过长。（2）K5 为立箱孔，其主要对13架料型进行规矩，压下量较小，延伸系数一般在1.08～1.13。通过对K5 轧机的辊缝调整，使K4轧件为尺寸、形状均合格的扁矩形，保证预切后得到面积均匀的五线。（3）K4 为预切分孔，此道次延伸系数为1.26 ～1.33，考虑其稳定性，中间三线比两侧略大，一般为1.5% ～2.2%。切分楔处远大于槽底处的压下系数，两楔间距过小，造成预切分楔磨损严重；过大，会造成切分孔的切分尖磨损过快，易导致炸槽，一般为5～7.6 mm。预切分楔角度一般为68°～76°，其间距比K3小0.1～0.3，切分楔过渡圆弧半径一般为1.4 ～1.7mm。（4）K3 为切分孔，主要是对轧件的料型和切分带进行规整、加工，为五线切分做好准备。其延伸系数为1.15～1.26。选择中间三线比两边线的截面积大0.6%～1.0%，切分带厚度

棒材轧制孔型设计

孔型设计本设计以φ28mm圆钢为代表产品进行设计。 1 孔型系统的选择圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分组成。延伸孔型的作用是压缩轧件断面，为成品孔型系统提供合适的红坯。它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响，但对产品最后的形状尺寸影响不大。常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等；精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。 1.1无孔型轧制法优点：（1）由于轧辊无孔型，改轧产品时，可通过调节辊缝改变压下规程。因此，换辊、换孔型的次数减少了，提高了轧机作业率。（2）由于轧辊不刻轧槽，轧辊辊身能充分利用；由于轧件变形均匀，轧辊磨损量少且均匀，轧辊寿命提高了2~4倍。（3）轧辊车削量少且车削简单，节省了车削工时，可减少轧辊加工车床。（4）由于轧件是在平辊上轧制，所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。（5）轧件沿宽度方向压下均匀，故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短，切头、切尾小，成材率高。（6）由于减小了孔型侧壁的限制作用，沿宽度方向变形均匀，因此降低了变形抗力，故可节约电耗7%。 1.2椭圆—圆孔型系统优点：（1）孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面，从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。（2）孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀，从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。（3）孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮，改善轧件的表面质量。（4）需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢，从而减少换辊。缺点：（1）延伸系数小。通常延伸系数不超过1.30~1.40，使轧制道次增加。（2）变形不太均匀，但比椭圆—方孔型要好一些。（3）轧件在圆孔型中稳定性差，需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性，因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。（4）圆孔型对来料尺寸波动适应能力差，容易出耳子，故对调整要求高。

约束优化设计

行域 φ 内，选择一个初始点 X 然后确定一个可行得一个目标函数有所改善的可行的新点 X 即完成了第四章约束优化设计 ● 概述 ● 约束坐标轮换法 ● 随机方向法 ● 罚函数法概述结构优化设计的问题，大多属于约束优化设计问题，其数学模型为： s .t . min f (x ) g u (x ) ≤ 0 h v (x ) = 0 x ∈ R n u = 1, 2,..., m v = 1, 2,..., p < n 根据求解方式的不同，可分为直接解法和间接解法两类。直接解法是在仅满足不等式约束的可行设计区域内直接求出问题的约束最优解。属于这类方法的有：随机实验法、随机方向搜索法、复合形法、可行方向法等。其基本思路：在由 m 个不等式约束条件 gu(x )≤0 所确定的可 0 搜索方向 S ，且以适当的步长沿 S 方向进行搜索，取 1 一次迭代。以新点为起始点重复上述搜索过程，每次均按如下的基本迭代格式进行计算： X k+1=X k +α k S k (k=0,1,2,..) 逐步趋向最优解，直到满足终止准则才停止迭代。直接解法的原理简单，方法实用，其特点是： 1）由于整个过程在可行域内进行，因此，迭代计算不论何时终止，都可以获得比初始点好的设计点。 2）若目标函数为凸函数，可行域为凸集，则可获得全域最优解，否则，可能存在多个局部最优解，当选择的初始点不同，而搜索到不同的局部最优解。 3）要求可行域有界的非空集

φ(X,μ1,μ2)=F(X)+∑μ 1 G??g j X)??+∑μ2H??h k(X)?? a)可行域是凸集；b)可行域是非凸集间接解法间接解法是将约束优化问题转化为一系列无约束优化问题来解的一种方法。由于间接解法可以选用已研究比较成熟的无约束优化方法，并且容易处理同时具有不等式约束和等式约束的问题。因而在机械优化设计得到广泛的应用。间接解法中具有代表性的是惩罚函数法。将约束函数进行特殊的加权处理后，和目标函数结合起来，构成一个新的目标函数，即将原约束优化问题转化为一个或一系列的无约束优化问题。 m l j=1k=1 新目标函数然后对新目标函数进行无约束极小化计算。加权因子间接法是结构优化设计中广泛使用的有效方法，其特点： 1）由于无约束优化方法的研究日趋成熟，为间接法提供可靠基础。这类算法的计算效率和数值计算的稳定性大有提高； 2）可以有效处理具有等式约束的约束优化问题； 3）目前存在的主要问题，选取加权因子较为困难，选取不当，不仅影响收敛速度和计算精度，甚至导致计算失败。

棒材连轧生产设备特点概述

棒材连轧生产设备特点概述字数：3206 字号:大中小摘要：本文介绍了当代国际先进水平的小型棒材连轧设备特点及主要技术参数，其中包括：步进梁式加热炉采用汽化冷却、红圈轧机、控制冷却、连续定尺剪切全部轧机和飞剪采用变频调速交流电机驱动等情况。关键词：棒材；连轧机；工艺参数；设备特点 1概况棒材连轧车间的加热炉改为步进梁式，采用汽化冷却。轧机、飞剪、堆垛机、打捆机、液压及润滑设备由国外引进，全部交流主电机、电气设备及计算机系统从德国SIMENS 公司引进。这条连轧生产线的工艺及机、电设备都达到了90年代后期国际水平。此条棒材生产线还为将来实现热送热装、高线大盘卷生产、型材生产、无头轧制、在线测径等工艺和技术预留了足够的位置。同时设备设计充分考虑了将来生产其它产品时设备的兼容问题。一、生产设备布置特点车间原料跨距连铸成品跨只有6m,连铸坯由运送小车送来，再由天车吊至+5.0m平台上的冷装料台架；热送时则由保温辊道直接送来，再由提升机提升至+5.0m平台上。当轧机产量不超过连铸机产量时可实现连续热装。从上料开始即对坯料进行全线自动跟踪，实现炉批号的自动化管理。采用汽化冷却的步进梁式加热炉、不仅可节能而且加热质量高，入出炉均采用炉内悬。全线18架轧机采用平-立交替布置，第14、16、18架为平/立转换机架，以实现带肋钢筋切分、扁钢及型钢生产工艺的最佳化。红圈轧机刚度高，可采用低温轧制工艺，不仅可节能而且金属烧损少，视钢种不同，开轧温度在900～950℃，相应的金属烧损为0.6%～0.7%。1～10架轧机为微张力控制，10～18架为立活套控制（切分时末2架也采用活套控制），实现无张力轧制，以保证产品精度，产品尺寸偏差可达到1/3DIN标准公差范围的水平。对带肋钢筋进行轧后余热淬火加芯热回火处理，可使带肋钢筋的综合力学性能提高1～2级。倍尺剪采用优化剪切技术，可使上

棒材孔型设计系统V1.0说明书

棒材孔型设计系统软件说明书V1.0 作者：周浩雷明二零一七年五月江苏·常州

目录第1章绪论 (3) 1.1概述 (3) 1.2 软件功能概述 (3) 1.3 运行环境 (4) 1.4 用户界面 (4) 第2 章孔型设计 (6) 2.1 箱型孔设计 (6) 2.2 椭圆-圆孔设计 (12) 2.3 绘图模式 (17) 第3章力能参数校核 (19) 3.1 力能参数计算 (19) 3.2 力能参数导出 (20)

棒材孔型设计系统软件说明书V1.0 第1章绪论 1.1概述棒材孔型设计系统软件是在实际孔型设计、生产调试经验和满足轧制操作要求的基础上开发的轧钢专业软件。软件适用于热轧圆钢、线材以及热轧方坯的孔型设计、教学培训、指导操作等。本软件可以提高成套孔型设计系统效率以及孔型设计质量，通过输入坯料尺寸，校合咬入条件和稳定轧制条件，计算出固定架次条件下所能轧制最小规格，根据最小规格计算出固定架次和来料情况下所能轧制规格范围，只需在成品架次输入所需成品热态尺寸，软件会自动分配各道次延伸进行孔型设计，操作十分简便。本软件采用VB6.0语言编写，程序界面友好，操作简单。智能化孔型设计，符合轧钢技术人员、生产操作人员实际应用需求，易于掌握。 1.2 软件功能概述图形实时显示孔型设计过程图形实时显示孔型充满清况鼠标点击对孔型参数进行调整计算固定架次和来料轧制的最小尺寸及成品调整范围多架次联动进行孔型设计根据成品尺寸逆轧向调整成品尺寸根据成品热态尺寸自动设计成品孔型保存孔型设计导入保存图纸导出轧制表

图纸打印及标题输入单孔型绘图设计以及料形面积、孔型充满度计算力能参数校核及导出 1.3 运行环境硬件环境:CPU：PⅢ 内存：256M 硬盘：20G 软件环境:Windows98以上版本。 1.4 用户界面用户界面分为3部分，椭圆圆孔型设计、箱型孔设计、绘图设计。程序主界面为椭圆圆孔型设计，使用右键菜单可在各个设计条件下来回切换，各项设计数据不会更改，操作方便。图1.1 椭圆圆孔型设计界面

运用ANSYS Workbench快速优化设计

运用ANSYS Workbench快速优化设计摘要：从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表。本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。关键词：有限元分析、集成、ANSYS Workbench 1 前言 ANSYS系列软件是融合结构、热、流体、电磁、声于一体的大型通用多物理场有限元分析软件，在我国广泛应用于航空航天、船舶、汽车、土木工程、机械制造等行业。ANSYS Workbench Environment（AWE）是ANSYS公司开发的新一代前后处理环境，并且定为于一个CAE协同平台，该环境提供了与CAD软件及设计流程高度的集成性，并且新版本增加了ANSYS很多软件模块并实现了很多常用功能，使产品开发中能快速应用CAE技术进行分析，从而减少产品设计周期、提高产品附加价值。现今，对于一个制造商，产品质量关乎声誉、产品利润关乎发展，所以优化设计在产品开发中越来越受重视，并且方法手段也越来越多。从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表，本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E 和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。 2 优化方法与CAE 在保证产品达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下，通过改变某些允许改变的设计变量，使产品的指标或性能达到最期望的目标，就是优化方法。例如，在保证结构刚强度满足要求的前提下，通过改变某些设计变量，使结构的重量最轻最合理，这不但使得结构耗材上得到了节省，在运输安装方面也提供了方便，降低运输成本。再如改变电器设备各发热部件的安装位置，使设备箱体内部温度峰值降到最低，是一个典型的自然对流散热问题的优化实例。在实际设计与生产中，类似这样的实例不胜枚举。优化作为一种数学方法，通常是利用对解析函数求极值的方法来达到寻求最优值的目的。基于数值分析技术的CAE方法，显然不可能对我们的目标得到一个解析函数，CAE计算所求得的结果只是一个数值。然而，样条插值技术又使CAE中的优化成为可能，多个数值点可