互動式電腦輔助設計系統(tǒng)在棒材連軋中孔型和輪廓設計

H. -C. Kwon and Y. -T. 即時通訊
作者為韓國先進科學技術學院機械工程部，me3227，電腦輔助材料加工實驗室， 373-1龜城洞，松谷，大田305-701。
本文于2001年1月7日收到;修訂于2001年4月12日;接納于2001年12月19日。2002年3月4日網上提供。

文章摘要
在這項研究中，計算機輔助設計（ CAD ）系統(tǒng)用在孔型和輥型設計的棒材軋機上，生產簡單的形狀如圓形和方形的棒材，從而大大減少工業(yè)生產中的試驗和錯誤。一種互動的設計方法被用在先進的金融體系中，通過提供各種不同的設計實例，來完成對方案的優(yōu)化設計。此外，自動孔型設計的本地通生成算法被提出來。為了有效地支持交互設計程序，物質流和工程數據，如軋輥分離力、需求電力要根據可靠的經驗公式，計算并顯示出來。為了更準確的工程計算，必須計算出連續(xù)軋制的軋輥速度和建立近似的傳熱模型。最后，該系統(tǒng)是應用在方形棒材的軋制工藝的設計中。結果發(fā)現，該系統(tǒng)在設計過程中節(jié)約了時間和成本，從而大大提高了生產效率。
作者關鍵詞：計算機輔助設計;棒材連軋;孔型設計;輥型設計;軋輥速度;傳熱

1 本文導言
模鍛由于其優(yōu)良的力學性能和高生產力，而被廣泛用于材料的成型和機械零件加工。然而，各種形狀材料的軋制牽涉到很多復雜的力學知識，因此在這些工藝設計過程形成很多的工藝經驗。所以，在工藝設計中普遍的依賴于專家的決定，尤其是對復雜形狀的零件工藝設計更是如此。但是，對于簡單的形狀，存放在個人電腦中的經驗規(guī)則和公式，可大大減少這種經驗導向的設計過程。
wusatowski提出一個經驗公式用于確定平板軋制過程中的展寬，并成功的將它應用于型鋼軋制過程中[ 1 ] 。基于wusatowski的工作， mauk [ 2 ]提出了迭代法，法氏囊等。定理[ 3 ]用于垂直板的分析。齋藤等人為各種溝槽形狀提出了更普遍的經驗公式。Shinokura and Takai根據第[4]、[5]、 [6]、[7]條定理并結合大量槽軋制實驗結果為平板軋制提出寬展公式。為了確定模鍛中物質流的更詳細的資料，已進行了多項研究，在分析過程中用上限法[8]和[9]和有限元法[10 、11、12、13] 分析一個板塊和翼型塊。這些做法為一個單一的過程提供了各種詳細的資料，但很難利用這些分析工具達到設計目的，在初步階段，由于各種設計參數必須一并考慮，從而導致了巨大的計算時間。為了解決這種問題，提出開發(fā)一種電腦輔助孔型設計系統(tǒng)作為基本的設計工具。在某些情況下，產生各種可行設計的前置作業(yè)時間，通過利用nomograms的定理 [ 14 ]
可大大減少。