互動(dòng)式電腦輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)在棒材連軋中孔型和輪廓設(shè)計(jì)

H. -C. Kwon and Y. -T. 即時(shí)通訊
作者為韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程部，me3227，電腦輔助材料加工實(shí)驗(yàn)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(wǎng)上提供。

文章摘要
在這項(xiàng)研究中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD ）系統(tǒng)用在孔型和輥型設(shè)計(jì)的棒材軋機(jī)上，生產(chǎn)簡(jiǎn)單的形狀如圓形和方形的棒材，從而大大減少工業(yè)生產(chǎn)中的試驗(yàn)和錯(cuò)誤。一種互動(dòng)的設(shè)計(jì)方法被用在先進(jìn)的金融體系中，通過(guò)提供各種不同的設(shè)計(jì)實(shí)例，來(lái)完成對(duì)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，自動(dòng)孔型設(shè)計(jì)的本地通生成算法被提出來(lái)。為了有效地支持交互設(shè)計(jì)程序，物質(zhì)流和工程數(shù)據(jù)，如軋輥分離力、需求電力要根據(jù)可靠的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算并顯示出來(lái)。為了更準(zhǔn)確的工程計(jì)算，必須計(jì)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(yīng)用在方形棒材的軋制工藝的設(shè)計(jì)中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中節(jié)約了時(shí)間和成本，從而大大提高了生產(chǎn)效率。
作者關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);棒材連軋;孔型設(shè)計(jì);輥型設(shè)計(jì);軋輥速度;傳熱

1 本文導(dǎo)言
模鍛由于其優(yōu)良的力學(xué)性能和高生產(chǎn)力，而被廣泛用于材料的成型和機(jī)械零件加工。然而，各種形狀材料的軋制牽涉到很多復(fù)雜的力學(xué)知識(shí)，因此在這些工藝設(shè)計(jì)過(guò)程形成很多的工藝經(jīng)驗(yàn)。所以，在工藝設(shè)計(jì)中普遍的依賴于專家的決定，尤其是對(duì)復(fù)雜形狀的零件工藝設(shè)計(jì)更是如此。但是，對(duì)于簡(jiǎn)單的形狀，存放在個(gè)人電腦中的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和公式，可大大減少這種經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的設(shè)計(jì)過(guò)程。
wusatowski提出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式用于確定平板軋制過(guò)程中的展寬，并成功的將它應(yīng)用于型鋼軋制過(guò)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(jīng)驗(yàn)公式。Shinokura and Takai根據(jù)第[4]、[5]、 [6]、[7]條定理并結(jié)合大量槽軋制實(shí)驗(yàn)結(jié)果為平板軋制提出寬展公式。為了確定模鍛中物質(zhì)流的更詳細(xì)的資料，已進(jìn)行了多項(xiàng)研究，在分析過(guò)程中用上限法[8]和[9]和有限元法[10 、11、12、13] 分析一個(gè)板塊和翼型塊。這些做法為一個(gè)單一的過(guò)程提供了各種詳細(xì)的資料，但很難利用這些分析工具達(dá)到設(shè)計(jì)目的，在初步階段，由于各種設(shè)計(jì)參數(shù)必須一并考慮，從而導(dǎo)致了巨大的計(jì)算時(shí)間。為了解決這種問題，提出開發(fā)一種電腦輔助孔型設(shè)計(jì)系統(tǒng)作為基本的設(shè)計(jì)工具。在某些情況下，產(chǎn)生各種可行設(shè)計(jì)的前置作業(yè)時(shí)間，通過(guò)利用nomograms的定理 [ 14 ]
可大大減少。