大型楔横轧机轧制力和轧制力矩有限元算法

精确确定大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩是研究大型楔横轧机的重要基础课题，通过理论计算和有限元法模拟，计算了H1400大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩，误差均在10％以内，为研制H1400大型楔横轧机提供了有效的数值工具。     

异步轧制生产铝薄带的试验研究

采用辊径差的异步轧制方法在四辊轧机上能够轧出极薄铝带的事实表明,有色金属极薄带材的加工可以突破普通轧制方法的框框。要想得到最佳的生产工艺条件,其必要的措施是采用带张力轧制或全异步恒延伸轧制。异步轧制以两辊周速不同予以实现,产生周速不同的方法有两种:一是辊径相同变转速;二是工作辊的转速相同而辊径不等。对异步轧制经大量研究表明,它具有降低变形区摩擦峰的特征(即降低平均单位压力),使轧制压力明显的降低,从而道次数可减少、工序简化、能耗降低,对薄材它具有恒延伸的特征,可突破轧机的最小可轧厚度的限制,虽然用一般轧机可以得到极薄材,但在产品的质量精度方面,异步轧制确优于普通轧制。本实验仅用一对不同辊径的轧辊,前后不带张力的条件下,在四辊冷轧机上,用0.16毫米的铝带轧出了0.022毫米的极薄带。这一事实表明,只简单地改变轧制方法就能发生巨大变化,证明了有色金属(如铝、铜及其合金)用异步轧制成材是大有希望的。     

新型异步轧制设备

本发明是主要用于轧制金属薄带产品的轧制设备。这是一种新的薄板轧制方法,其最大特点是:由于上、下工作辊具有强制性的转速差,可以避免因轧辊与带材之间的摩擦力和轧辊压扁所引起的轧制压力增大,从而能在二辊式轧机上实行大压下量轧制和薄带材轧制,还可以采用大直径工作辊轧制又薄又硬的金属材料。这类轧机可用图1作如下说明。图中,上工作辊1以大于下工作辊2线速度V_2的速度V_1转动,带材3以出口速度V_1及入口速度V_2分别缠绕在上、下工作辊上。从而,带材在通     

1150狄塞尔斜轧穿孔机轧制负荷测试与分析

本文通过对１１５０斜轧穿孔机的轧辊传动力矩、转速和主电机电流等的测试，分析其负荷强度和上、下轧辊力矩以及相应两主电机电流的负荷分配，对传动力矩进行理论计算并与实测值作对比，提出该穿孔机轧制工况良好、主电机容量仍有富裕，存在着可适当缩短轧制周期、提高轧制强度和降低地用速度的潜力等见解，可供从事有关同类轧机设计与生产的科技人员参考。     

厚板轧机轧制区接触状态的有限元分析

应用大型非线性有限元软件MSC.Marc,建立了三维动态弹塑性全辊系有限元模型,对四辊轧机轧制厚带钢的过程进行模拟。与以往模型相比,该模型充分考虑了由于窜辊、辊形、单侧驱动等客观因素带来的辊系不对称特点,最大程度上减少了假设。基于模型,深入研究了不同带钢宽度时,轧制区轧件与工作辊间接触压力及摩擦力的三维分布情况,对研究厚板四辊轧机与带钢的接触状态及相关问题的解决,提供了理论依据。     

四工作辊轧机轧制304不锈钢板件截面塑性变形分析

针对四工作辊轧机轧制304不锈钢板件存在变形量大、尺寸不稳定的问题,利用Solidworks软件建立四工作辊轧制系统有限元模型,采用Deform软件对304不锈钢板件在不同轧辊直径、轧辊转速和轧辊压下量下进行轧制仿真,分析其对轧件截面高度和等效应力分布的影响,根据轧制仿真分析结果设计制造了四工作辊轧机,并对不同压下量下仿真和生产的轧件截面高度进行对比分析。结果表明,轧件截面塑性变形可分为相互作用I区、过渡II区和变形III区,等效应力、等效应变和截面高度在I区最大,在III区最小且变化平稳,II区值位于两者之间并呈U型分布。     

中国轧制设备的现状及发展趋势

我国轧制设备制造业是1949年才开始建立的,至1985年底,已制造了轧制设备73×10~4t,拥有各类轧机950多台(套)。本文介绍了我国轧制设备制造的基本情况及大型成套设备的研究能力。已经为钢铁工业制造了轮箍轧机、Φ1150mm板坯初轧机、1700mm热带钢连轧机、2300mm四辊合金钢板冷轧机、轨梁轧机、变断面铝板轧机、各种类型钢管冷轧机等成套设备。这些轧机采用了许多先进技术,如可控硅供电、油膜轴承、正负液压弯辊、液压AGC系统、快速换辊装置等。     

异步轧制中轧机振动的研究

本异步轧制试验是在普通四辊轧机部分改装之后进行的。在轧制薄而硬的带材中,起动和低速轧制时,轧机总要产生振动,现将其测定结果和研究结果介绍如下。一、轧机振动 1.轧机及其轧制条件把双机架四辊冷轧机的第一机架改为五辊轧机(见图1),通过上下工作辊直径差,实现异步轧制(第二机架仍为四辊轧机)。试验机架采用人字齿轮机座机械连接传动,所以能     

219周期轧管机轧制力和力矩的测定研究

引言周期轧机热轧钢管时,金属作用于轧辊上的力和力矩是确定和使用轧机的主要参数。轧机各零件尺寸的确定及主电机容量的选择无不以上述参数为准则。因此,正确的确定轧制时金属作用于轧辊上的力和力矩,是一项十分重要的任务。此外,为了充分发挥现有的设备能力,提高轧机生产率,对于在喂入量、机辊转数、轧制温度、毛管尺寸等有所变化的情况下也必须求出实际作用力和力矩,进而计算各零件中应力的大小,以便了解轧机能力的利用程度。     

异步轧制技术

<正> 异步轧制是两个工作辊圆周速度不等,使轧制变形区产生一种搓轧变形的新的轧制技术。它有两种基本形式:一是辊径相同,转速不同(异径异步);二是转速相同,辊径不同(异速异步)。其生产工艺过程基本上和同步轧制相同。如冷轧带钢的工艺过程为表面准备、冷轧、热处理、冷轧、成品检验、上油包装。     

中厚板纵向边裂产生原因与控制方法

针对中厚板纵向边裂问题,研究了其形成机理,对轧钢工序中加热制度,上、下工作辊辊径,辊速配比对钢板上、下表面边部变形均匀性的影响进行了工业试验研究。结果表明,通过调整加热制度及上、下工作辊辊速可改善钢板上、下表面变形均匀性,将钢板下表面边裂控制在距边部30mm内,钢板切边后可以完全消除纵向边裂,使钢板合格率达90%以上。     

辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响

研究辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响。采用3种不同上辊/下辊转速比(ω/ω0,ω为上辊转速,ω0为下辊转速)1:1、1:1.2及1:1.4进行多次试验。结果显示,在最大辊速差条件下(ω/ω0=1:1.4),7075铝板在轧制方向的屈服强度和极限抗拉强度分别提高41.5%和21.9%。此外,当辊速比ω/ω0为1:1.4时,成品轧制板的平均晶粒尺寸减小36%,横剖面平均硬度增加约9.2%。织构研究结果显示,辊速差越大,成品各向同性及硬度越大。然而,采用不同辊速度的连铸连轧会导致变形板伸长率降低约6%。     

铝带坯铸轧过程轧制压力的建模与仿真研究

利用切块法分别推导出铸轧过程上述两区的静力平衡微分议程,在所建立的轧制压力模型的基础上,对常规铸轧进行了仿真计算,计算结果与实测数据相吻合,在此基础上,对快速铸轧进行了虚拟仿真研究,研究结果表明,减薄铸轧板坯厚度可提高铸轧速度;随着铸轧速度降低,铸轧区增大与铸轧坯厚度减薄,轧制压力峰值增大,随着铸轧辊径增大,轧制压力增大,因此铸轧机力能的设计参数也要相应增大。     

中板轧制过程翘头影响因素模拟分析

针对中板轧制过程出现的翘头问题,分析研究了辊速差、辊径差、摩擦因数、轧件上下表面温差以及轧制线高度对翘头的影响规律,将出炉坯料上下表面温差控制在25 ℃以内,粗、精轧轧制线高度分别设置为-2 mm和+4~+6 mm,可有效地改善轧件翘头问题,提高生产效益。     

高线辊环精轧过程中热疲劳行为研究

利用有限元的方法,以精轧机用粘结相含量为20wt%的YGR45硬质合金辊环为研究对象,分别对轧制速度分别为40 m/s、80 m/s、160 m/s进行轧制模拟;并结合不同的冷却条件,研究了不同轧制速度下硬质合金辊环在高线热轧过程中的的热行为。结果表明:随轧制速度的增加,辊环温度梯度变小,有效的冷却装置能使辊环的最高温度、平均温度和温差保持不变,而没有冷却装置的则不能。高的温度变化速率是高线精轧辊环表面出现热疲劳裂纹的主要因素。     

驱动辊转速对铸态42CrMo钢环件热辗轧微观组织的影响规律

环形铸柸微观组织的演变规律及合理控制是环类零件铸辗复合成形新技术发展面临的主要瓶颈问题.驱动辊转速是影响铸坯材料再结晶行为及组织状态的关键因素之一.本文基于ABAQUS平台,建立了42CrMo铸坯环件热辗轧的宏微观有限元模型,模拟揭示了环形铸坯材料的动态再结晶行为,阐明了驱动辊转速对再结晶晶粒尺寸及其分布的影响规律与机制.结果表明:铸坯材料动态再结晶百分数在环件内、外层高而使晶粒细化,而在环件中间层低导致粗品;驱动辊转速增大,铸坯材料动态再结晶百分数增加,轧制环件的平均晶粒尺寸减小;驱动辊转速对平均晶粒尺寸分布的均匀性影响不大.     

Microstructure and mechanical properties of AM31 magnesium alloys processed by differential speed rolling

Ingot casted AM31 alloys were rolled at a warm temperature of 350 °C and subsequently rolled at 300 °C using equal speed rolling (ESR) and differential speed rolling (DSR) with speed ratios of top roll to bottom roll, 1.2 and 1.5, respectively. Microstructures, textures and mechanical properties of the as-rolled AM31 sheets were examined. Ductility was improved by DSR due to inclination of basal poles and weakened texture. The sheets produced by DSR with a speed ratio of 1.2 showed highest strength and ductility at room temperature, which can be attributed to homogeneous fine grain distribution and tilted basal texture.     

Thermo-mechanical coupled analysis of hot ring rolling process

A 3D rigid-plastic and coupled thermo-mechanical FE model for hot ring rolling（HRR） was developed based on DEFORM 3D software, then coupled heat transferring, material flow and temperature distribution of the ring in HRR were simulated and the effects of process parameters on them were analyzed. The results show that the deformation nonuniformity of ring blank increases with the increase of the rotational speed of driver roll and friction factor or the decrease of the feed rate of idle roll and initial temperature of ring blank. The temperature nonuniformity of ring blank decreases with the increase of the feed rate of idle roll or the decrease of initial temperature of ring blank and friction factor. There is an optimum rotational speed of driver roll under which the temperature distribution of ring blank is the most uniform. The results obtained can provide a guide for forming parameters optimization and quality control.     

驱动辊转速对环件轧制工艺影响规律研究

针对环件轧制成形规律,以数值仿真和数学解析相结合的方法,以有限元分析软件ABAQUS为平台,建立弹塑性动态显式有限元模型,研究驱动辊转速对环件成形工艺的影响。研究表明,在环件轧制过程中,随着驱动辊转速的增加,每转进给量减小,外径部分金属轴向流动增加,环件自由端面形状系数FT增加,最大宽展系数增加,环件自由端面质量下降;在驱动辊转速增加过程中,轧制力和轧制力矩减小,对轧环机的力学性能要求降低。同时平均等效应变PEEQa增加,环件塑性变形程度增大,有利于提高环件力学性能,但同时变形不均匀程度也加大,内部质量缺陷的可能性增加。     

二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的有限元分析

应用ABAQUS有限元软件建立了二十辊轧机有限元分析模型,研究了不同辊径配置及不同轧制力工况对二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的影响。结果表明:第1中间辊辊径差不小于2mm时,第1中间辊和第2中间辊被挤出;第2中间辊辊径差不小于4mm时,辊系失稳散落;第2中间随动辊比驱动辊小,会使第1中间辊辊间距变小,并使第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点的应力变小。随着轧制力的增大,第1中间辊的辊间距增大,第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点处的应力也增大。