棒材二辊矫直过程曲率的全流程定量解析

为了摸清棒材斜辊矫直过程中各曲率的变化规律,应用小曲率平面弯曲弹复理论以及棒材弯曲弹复的曲率方程式,实现棒材一次反弯弹复的计算模型,基于棒材每旋转半周反弯一次的规律以及上一次弹复后的残余曲率认为是下一次弯曲的原始曲率,建立棒材全流程二辊矫直过程弯曲弹复模型,获得整个矫直过程中原始曲率、弯曲曲率、弹复曲率以及残余曲率的演变过程,得到棒材最终的残余曲率.应用该理论模型对现场生产过程进行了计算,与现场结果一致,验证了理论模型的正确性.应用所建立的理论模型对不同直径、不同材料屈服强度、不同原始挠度的棒材矫直过程分别进行分析,获得了不同来料参数情况下矫直过程的变形规律.该模型可以为二辊矫直机辊型优化设计与工艺参数计算提供理论依据.      

二辊矫直机凹辊辊形设计

 针对某钢厂新引进的棒材二辊矫直机的辊子需要国外进口,成本昂贵的问题,在对矫直过程中残余曲率的变化规律及辊形计算方法研究的基础上,结合有限元计算,通过分析塑性变形以及矫直后的棒材平直度,对弯曲曲率进行修正,得出相应辊形并进行有限元模拟,直到矫直后的棒材平直度达到要求,进而得出合理的凹辊辊形。该辊形与实测的辊形进行对比,基本一致。     

小规格弹簧钢矫直硬化影响因素的研究

随着国内特钢行业的迅猛发展以及钢铁市场形势的持续恶化,精整线在提高和保证产品质量,增加产品附加值,为钢铁行业扭亏增盈中发挥着重要作用。矫直机是精整线中关键设备,具有满足用户和后续探伤设备平直度要求的功能。研究了某矫直机参数调整对小规格弹簧钢矫直硬化层的影响。研究结果表明:矫直辊辊缝小于钢材直径尺寸0.5 mm以上时,开始产生矫直硬化现象;上辊角度16°,下辊角度12°,是钢材表面开始出现矫直硬化的临界值;当矫直辊角度不变时,辊缝减小或矫直速度增加均加剧钢材硬化,其中速度增加对加剧矫直硬化程度影响较大。通过合理调整辊缝、角度以及选择合适的矫直速度等控制措施最终满足了国内高端弹簧钢用户的质量需求。     

棒材二辊矫直过程中的辊缝工艺参数

针对棒材实际矫直过程中辊缝不易确定的问题,采用大型非线性有限元软件建立棒材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型,基于该模型研究了不同辊缝下矫直力、成品棒材残余应力、最大挠度和塑性变形深度的变化规律,综合分析提出合理的辊缝取值范围,并在实际生产中得到应用,减少了实际生产中辊缝调节所需时间.     

两辊矫直机辊形磨损后的矫直辊调整

矫直作为棒材生产中的精整工序的重要一环,能够通过矫直机带来的塑性变形,优化棒材的平直度,为下道精整工序做好准备,可以说对产品的质量有着极其重要的意义.随着越来越多的钢铁企业开始转型进入特钢行业,两辊矫直机的作用也随之愈发重要.文章基于在南钢精整厂使用两辊矫直机情况,对矫直辊磨损的不同情况下的矫直调整分析.研究其中的客观关系,论文结果对企业生产具有指导意义.     

棒材二辊矫直过程的有限元研究

利用有限元分析软件ABAQUS对二辊矫直的矫直过程进行数值模拟,得到棒材在矫直过程的矫直力随时间的变化规律,并对矫后棒材的塑性应变进行了分析。数值分析结果中矫直力与现场情况基本吻合,本文仿真结果可以为实际生产提供指导。     

棒材二辊矫直机辊型曲线与矫直精度分析

 为了改进二辊棒材矫直机矫直质量,从弹塑性弯曲理论出发,用Matlab求解双曲线和三曲率二辊矫直机辊型曲线,并绘制相应的辊型图。分别计算了双曲线和三曲率辊型曲线的矫直精度,结果表明三曲率辊型曲线矫直精度高于双曲线辊型曲线的矫直精度。综合考虑棒材的弹塑性变形,基于有限元MARC平台,根据具体实例建立了棒材二辊矫直弹塑性模型,并对其矫直过程进行模拟,分析了棒材在矫直过程中各种参量的变化。对比分析不同辊型下棒材矫直效果,三曲率辊型矫直效果要好于双曲线辊型,可为实际生产提供理论指导。     

大型H型钢水平矫直压下量的优化

在型钢矫直过程中,矫直机各矫直辊压下量直接影响型钢的残余应力及弯曲度,为了减少残余应力及弯曲度,达到国家标准,文章对矫直工艺开展了正交实验仿真,根据实验,得出各工作辊对型钢残余应力和弯曲度的影响,从而找出矫直型钢时压下量的最优方案。     

热轧钢板矫直工艺的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对热轧钢板矫直工艺进行模拟,研究了钢板同一初始状态下采用两种不同矫直工艺参数模拟后的结果,以及在同一矫直工艺参数下对钢板施加不同初应力载荷的模拟结果.探讨了钢板矫直过程中残余应力的变化情况以及矫直工艺参数与钢板残余应力的关系.模拟结果表明:在矫直过程中钢板表面都要经过拉一压-啦一压-拉的反复弯曲过程;对于纵向残余应力分布不均的通过模拟矫直能够达到明显的改善,并且在上矫直辊增加凸度值对消除横断面上的内应力分布不均是非常有效的.     

棒材二辊矫直机变曲率辊型优化

基于目前棒材矫直生产现场出现的高直线度精度与优质棒材表面质量要求不能同时满足的问题,提出了一种变曲率辊型设计方法,矫直辊辊型由多段曲率均匀变化的弧线相切连接而成,且曲率从两端到中间按照给定的值均匀增大,从而达到改善表面质量的目的;基于空间几何与弹塑性弯曲弹复力学理论,建立棒材二辊矫直过程的全流程曲率分析模型,应用该理论对现场的辊型与工艺参数进行了验证,矫直精度一致;通过对给定不同曲率范围的辊型矫直过程进行连续弯曲弹复分析,获得了优化变曲率辊型设计的原则,即变曲率范围能够矫直产品大纲中所有规格棒材并且弯曲曲率余量合理,既能实现矫直又能考虑到矫直辊磨损等带来的弯曲曲率减小的实际情况;对该辊型矫直棒材的过程进行了数值方法验证,可得棒材的矫后直线度为0.54 mm/m,满足生产现场1 mm/m的要求。结果表明,该辊型设计方法可以适应棒材矫直的需要。     

矫直工艺对Zr-Sn-Nb系合金管材氢化物取向的影响

核反应堆包壳管的氢化物取向因子会较大程度的影响其力学性能和使用性能。为此,使用6辊精密管材矫直机对?10 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材进行矫直实验,研究辊缝值、弯曲量及矫直辊角度对其氢化物取向因子的影响。采用X射线衍射技术分析矫直管材的残余应力,采用光学显微镜观察高压釜渗氢试样的氢化物分布,并通过评级软件检测氢化物取向因子(Fn~(40°))。结果表明:辊缝值、弯曲量及矫直辊角度均对矫直后管材的残余应力有显著影响,并且管材氢化物取向因子随着残余应力的增大而增大。当辊缝值≥10 mm,弯曲量≤4.2 mm,矫直辊角度在31.5°～33.5°之间时管材残余正应力≤35.6 MPa,切应力≤37.8 MPa,此时氢化物取向呈周向或接近周向,氢化物取向因子满足技术要求。     

辊式矫直机矫直过程有限元仿真

建立了辊式矫直机的有限元模型,对其矫直过程进行动态有限元仿真。对不同规格的钢板分别进行仿真,将模型中的压下量按实际参数设定,并将其计算结果与实际情况进行比对,检验了模型的可靠性。对其残余应力分布进行分析,得出消除板坯翘曲必须控制长度方向上节点之间的纵向残余应力差值的结论。建立的辊式矫直机的参数化模型,能够方便地调整矫直工艺参数,并对其矫直效果进行分析,对辊式矫直机工艺参数的设定具有一定的指导意义。     

H型钢辊式矫直过程残余应力理论研究

H型钢辊式矫直过程及矫直后的残余应力对其承载能力有很大影响,传统上以残余几何形态评价矫直效果存在一定不足.基于弹塑性理论,对辊式矫直过程中H型钢断面上弹性核高度和残余应力进行了理论研究,推导出了相关解析公式,结合实例计算及仿真,验证了解析公式的正确性,对现场工艺参数的制定提供了理论依据.     

矫直过程对H型钢残余应力影响规律的仿真计算

根据实测温度场的数据,模拟了H700×300热轧H型钢在冷却过程中的温度场和残余热应力场分布,对带有初始残余应力的H型钢九辊连续矫直过程进行了有限元仿真,得出了矫直过程对H型钢残余应力的影响规律。     

北京瀚川鑫冶工程技术有限公司

<正>北京瀚川鑫冶工程技术有限公司是专业的金属精加工设备供应商,为全国钢铁冶金、有色行业提供棒材、线材和管材精整生产线,以及银亮材生产线设备,同时也是美国HETRAN(瀚川)公司在中国的总代理。公司产品有无心剥皮机、两辊矫直机(适用于矫直黑皮材和银亮材)、压力矫直机、砂带抛光机、倒棱机、削皮机等大型设备。大直径剥皮机可加工棒材直径达650mm。公司在北京设有专业的设备制造厂,根据现场可量身定做适合各用户要求的棒材、线材和管材精整线以及银亮材生     

重轨矫直残余应力有限元模拟研究

通过建立60 kg/m重轨水平矫直有限元模型,模拟研究了矫前弦高、矫直压下规程对重轨矫后残余应力的影响,研究结果表明:重轨矫后残余应力随着矫前弦高的增加而增大,在工业生产中制定合理的预弯曲线能够降低矫后残余应力;减小R6、R8水平辊压下量,重轨在Ⅵ、Ⅶ水平矫直变形区产生较小的弹塑性变形,有利于降低重轨矫后残余应力。     

十辊棒材矫直机探索

通过以直径为220mm的棒材对十辊棒材矫直机进行了探索开发,完成了机械、液压和电气的详细设计。这套系统的特点就是矫直循环多,单辊变形量较小,残余应力小。     

基于配合辊系的楔形板矫直工艺

 采用常规矫直辊系矫直楔形板严重降低了楔形板矫直范围和效率，为了提高楔形板矫直厚度范围和矫直质量，提出了一种基于配合辊系（大直径矫直辊系和小直径矫直辊系）的楔形板矫直方法。首先研究了配合辊系矫直机辊径、辊距与楔形板矫直效果的关系，设计了楔形板矫直机配合辊系，给出了矫直工艺方案；然后给出了配合辊系矫直楔形板的分区原则，基于有限元法建立了基于配合辊系的楔形板矫直过程有限元模型，仿真结果与实测结果一致，验证了有限元模型的正确性；最后对基于配合辊系的楔形板矫直过程进行仿真，计算了常规辊系和配合辊系下楔形板矫直力及残余应力，分析了不同板厚分区对楔形板矫直效果的影响，结果表明，配合辊系设计方案适合楔形板矫直过程且矫直效果较好。     

辊式矫直机矫直板带浪形的有限元仿真分析

 辊式矫直机的矫直功能是中厚板生产线上保证板带板形的重要手段,其矫直过程可以消除或均匀板带内部残余应力,对提高板带综合质量具有重要意义。为了分析矫直机对带有边浪的板带的矫直过程以及矫直效果,首先建立了板带弯曲挠度的计算模型,为确定矫直辊的压弯量奠定了基础。在矫直模型作为压弯量设定的基础上,参考现场实际设备尺寸,通过借助大型商用有限元软件ANSYS建立了11辊的辊式矫直机有限元仿真模型,并针对研究目标设计了相应的仿真工况,将模型的矫直过程调整为采用上辊系整体压下倾斜的设置,对不同浪高的板带进行仿真分析。将有限元模型计算出的矫直力与生产实际设备的矫直力进行对比,有限元模型的矫直力计算偏差约为8.3%,满足计算精度要求。设置边浪浪高分别为5、10、20 mm的板带作为仿真工况,对其矫直过程进行仿真计算,提取仿真结果中的相关数据进行分析,发现在不采用弯辊的条件下,矫直过程同样具有消除板带不平度的作用。结果表明,在浪高较大时,矫直过程消除不平度的作用明显,但是矫直后板带并不能达到最终的平整度要求;在浪高较小时,矫直过程对不平度的消除能力较弱,但矫直后板带不平度可以达到最终的平整度要求。在分析的基础上,在工业现场的实际设备中进行相关试验,试验数据表明,仿真结果与试验结果趋势相同。     

九辊矫直机钢板矫直工艺的有限元模拟研究

通过建立的有限元模型,研究了22 mm Q345钢板(/%:≤0.20C、≤O.55Si、≤1.70Mn、O.02～O.15V、0.015～0.060Nb、0.02～O.20Ti)在9辊矫直机矫直时首辊与尾辊的位置对钢板平直度和表面残余应力的影响,得到钢板不平的位置集中在尾部。1~#辊和9~#辊在高度上的自由调节,可以保证钢板出矫直机时不会出现上弯或下弯。钢板的上表面残余应力比下表面低,延钢板长度方向,钢板表面残余应力呈现尾部高、头部低的状态。