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。     

基于有限元法的拉伸弯曲矫直过程板形控制分析

 板形是带钢质量的重要判定指标,常见的板形缺陷有边浪、中浪、1/4浪等,其实质是残余应力在带宽上的分布不均。拉伸弯曲矫直机通过张力辊组、弯曲辊组和较真辊组的共同作用,使带钢在低于屈服强度的张力作用下发生塑性延伸,从而有效消除浪形缺陷,改善板形,提高带钢质量。然而在拉伸弯曲矫直机的设计和使用过程中,对拉伸弯曲矫直机参数的调整多基于经验,缺少理论指导。为了定量分析拉伸弯曲矫直机参数对浪形缺陷的改善效果,使拉伸弯曲矫直机在实际生产中发挥更好的作用,以某1 450 mm带钢酸洗冷轧生产线上的拉伸弯曲矫直机为研究对象,使用有限元软件ANSYS/LS-DYNA基于三维弹塑性有限元法建立了拉伸弯曲矫直机模型,对拉伸弯曲矫直机矫直过程进行了模拟,分析了张力和插入深度对初始浪形分别为边浪和中浪的带钢矫直后板形的影响规律。结果表明,经过拉伸弯曲矫直的带钢浪形缺陷得到显著改善;插入深度和张力对初始浪形缺陷分别为边浪和中浪的带钢板形的影响规律一致;3个辊组中矫直辊组的插入深度是影响带钢板形的主要因素,随着矫直辊组插入深度增大,带钢矫直后板形由边浪转变为平直,且随着矫直辊插入深度进一步增大,板形又由平直转变为边浪;随着入口张力增大,带钢矫直后板形由边浪转变为中浪。     

平行压下辊式板材矫直机参数分析

根据弹塑性弯曲理论,给出了辊式矫直机压下量与反弯曲率的数学模型,从而计算了平行压下辊式矫直机矫直过程中的残余曲率分布,确定了给定精度要求所需的最小辊数。     

中厚板热矫直机压下模型

矫直机压下模型主要由入、出口矫直辊的压弯量设定和矫直辊的弯辊量设定组成.根据梁的弹塑性弯曲理论,矫直辊的压弯量应该由作用在板材上的反弯挠度来确定,即通过确定弹复挠度、残余挠度而得到反弯挠度,从而得到矫直辊的压弯量;矫直辊的弯辊量由最大原始曲率及入口板件厚度的塑性变形层深度来确定.研究结果表明计算值与实际设定值较吻合.     

6+2管材矫直机辊型曲线设计与矫直精度分析

为了改进管材矫直机的矫直质量,以材料力学和金属弹塑性理论为基础,深入研究了普通六辊矫直机和二辊矫直机的矫直过程,反映出六辊矫直机存在空矫区,不能矫直管材头尾,对此提出了一种新型复合管材矫直机,即6+2管材矫直机,可以实现管材全长高精度矫直。通过Matlab求解辊型曲线,并绘制了相应的辊型图,通过理论计算得出了辊型曲线的理想矫直精度。采用有限元软件Marc建立了6+2管材矫直机的有限元模型,并对整个矫直过程进行模拟。在理论分析和数值计算的基础之上,分析了具有一定原始曲率的管材在矫直后的直线度和圆度,证明了此矫直机的矫直能力,为提高管材矫直质量提供了一种新型矫直机。     

带钢连续退火机组双偏心5辊矫直机压下量计算

针对如何调整现场正在使用的进口5辊矫直机上辊系各矫直辊压下量,以解决合理矫直带钢的问题,结合该矫直机双偏心调整的特点,从解析角度分析了2个偏心轴转角的角度变化对上辊系压下量的影响,得出了在一定范围内调整偏心轴转角能够找到合适的压下量矫直一定规格的带钢的结论。该计算方法已经应用在实际生产过程中。     

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。     

辊式中板矫直机改造中的参数确定

针对辊式中板矫直机第2和第3矫直辊上的万向联轴器和辊子的轴径处频繁出现的断裂故障,进行了改造。在减少成本和充分利用原有设备的前提下,根据矫直原理对基本参数和力能参数进行重新计算和优化。改造后该矫直机在一个生产周期内没有发生过任何问题,矫直后的产品满足质量要求,节约了改造资金,取得了满意结果。     

宝钢5 m厚板厂辊式矫直机矫直效果分析

首先推导出了钢板弯曲曲率的计算公式,再根据计算所得的曲率计算钢板在矫直中的塑性变形率,最后根据塑性变形率的要求推导出了矫直钢板最小极限厚度和辊缝设定的计算公式.这对矫直机的设计和实际矫直中的辊缝设定有借鉴意义.     

Φ100~Φ150mm圆材二辊矫直机矫直曲率分析

矫直辊曲率作为二辊矫直机辊型设计的核心参数,对矫直机矫直质量起着决定性作用。为了提高矫直精度,应用弹塑性理论深入分析了二辊矫直机制,在考虑金属强化的情况下建立了圆材弹塑性弯曲模型,对矫直辊曲率进行了设计,并且给出了曲率过渡段,设计出了适合矫直Φ100~Φ150 mm圆材的二辊矫直辊辊型。利用有限元软件Marc建立三维有限元模型,对矫直过程进行模拟仿真,分析了圆材的矫直效果,为实际生产提供了理论支持。     

连杆式七辊矫直机分析及计算

以连杆式七辊矫直机为对象,通过分析力能参数计算、辊系压下量的设定及压下量精度模型的建立,为合理设定该类矫直机工作辊的压下规程、提高板带矫直质量提供了一种简便可行的方法。     

Zr-4薄壁管矫直过程VRM20/30矫直机矫直辊角度的调整

探讨了工业生产过程中采用VRM20/30矫直机对Zr-4合金薄壁管矫直时矫直辊的调整方法,并分析研究了矫直辊角度的变化对管材的性能影响。实验证明:矫直辊角度的调整不仅影响管材的表面质量和直线度,而且对管材氢化物取向因子起着非常关键的作用;适当的矫直辊角度能很好的解决管材头尾翘起的问题,获得良好的管材表面和直线度,同时,确保管材的氢化物取向因子控制在理想的范围内。     

轧辊磨损过程中的形貌图像特征及分形

 轧辊表面形貌直接影响板带钢产品的表面质量甚至其织构组成。为了定量研究轧辊磨损过程中其表面形貌特征的变化规律,采集了1个磨辊周期内不同轧制阶段的轧辊表面图像信息,基于MATLAB平台,利用图像处理方法对不同阶段的下机轧辊表面图像进行了预处理,提取样本图像的几何形状及纹理特征等17维图像特征参数和分形维数,经过对这些参数的属性约简建立了用于轧辊磨损形貌状态识别的BP神经网络模型。结果表明：等效面积圆半径﹑圆形度﹑纹理熵及二阶矩等轧辊形貌图像特征参数和分形维数可以作为描述轧辊表面形貌的定量指标,并可用BP网络模型对轧辊磨损形貌进行识别预测。为建立轧辊磨损形貌的定量评价体系提供了新途径。     

拉伸弯曲矫直过程中带钢对弯曲辊包角的理论计算

在带钢的拉伸弯曲矫直变形过程中,包角的精确计算对拉伸矫直机延伸率的精确控制至关重要.在不考虑带钢抗弯力矩的影响时,带钢在各个辊上的理论包角比较容易计算,研究了对称模型包角、非对称模型包角、带钢厚度对包角的影响.在确定的设备和带钢厚度时,带钢对弯曲辊的包角取决于其压下量.     

辊式矫直过程弯辊量对边浪影响的仿真分析

针对辊式矫直过程建立具有边浪特征的带钢有限元仿真模型,通过对比现场工况实测矫直力与有限元模型计算所得的矫直力,得到二者误差在10%以内,验证了有限元模型的精度。分别采用原始曲率补偿法和塑性变形层增加法确定了4种弯辊量设定方案。采用上述方案对浪高为20 mm的带钢进行矫直,对比矫直后带钢平直度情况,得出按最高浪采用原始曲率补偿法计算得到的弯辊量矫直效果最优。同时随着弯辊量的加大,矫直力也随之增加,为现场边浪矫直过程提供了依据。     

2250mm热轧横切生产线强力矫直机换辊调整机理的分析

矫直机是热轧横切机组中的核心设备,具有矫直和消除原料残余应力的作用。邯钢2 250 mm热轧横切机组矫直机具有矫直能力强、布置紧凑的特点,在生产过程中为了实现矫直机稳定矫直和正常换辊,必须保证下辊面高度不变,从而找到了矫直机辊心的位置调整方法。通过对2 250 mm热轧横切机组矫直机在定径制度下辊箱整体更换时辊心位置的数值分析,找出了在不同辊径时辊心的位置信息,以此作为不同辊径辊子更换调整的依据,对换辊机理进行了分析,提出了换辊过程中发现问题的解决思路。     

Use of a finite element method to calculate roll profiles for broad-strip mills

A model is proposed to calculate the polishing profiling of rolls in broad-strip mills using a finite element method, and it is applied to develop new roll profiles. The finite element method is used to determine the polishing profiling of a roll with a complex shape, which substantially decreases the nonuniformity of reduction and drawing over the strip width. This profiling can be executed on numerical control roll grinders.     

整辊内嵌式板形检测辊瞬态温度场与应力场分析

 在冷轧可逆轧制的不同道次,与板形检测辊接触的带钢温度差异显著,使得检测辊的温度场和应力场不稳定。运用有限元软件ANSYS建立了板形检测辊的热力耦合模型,分析了轧制过程中板形检测辊的瞬态温度场和应力场。结果表明,轧制开始后接触带钢的热量由辊体外表面向内表面逐渐传递,传感器正上方的辊体外表面温度上升最快,并在1940s达到温度最大值135℃;骨架顶部与辊体内孔面的接触热阻使传感器的温度上升较慢,骨架顶部在 2280s达到温度最大值134℃;板形检测辊的最大应力发生在与骨架顶部接触的辊体内孔面上,其在940s达到最大值301MPa,满足材料强度的许用应力要求。通过模拟分析结果与现场实测数据对比,证明了有限元分析模型的正确性。     

Influence of Roll Elastic Deformation on Gaugemeter Equation for Plate Rolling

The error of gaugemeter equation decreases the gap setting precision. The precision of gaugemeter equation is strongly influenced by plate width, work roll radius, backup roll radius, work roll crown, backup roll crown and rolling force. And these influences are hard to measure. All these factors are converted to roll deflection deformation and roll flattening deformation for calculation. In order to calculate the deformation, the theory of influence function method was adopted. By using simulation program, the influence of these factors on deformation was obtained. Then a simple model can be built. With this model, it is convenient to analyze the influence of different factors on gaugemeter equation.