大型H型钢开坯轧制中的弹性轧辊仿真分析

为了研究在H型钢轧制过程中轧辊的受力与变形以及变形对轧件轧制的影响,本文以莱钢大型H型钢生产线HN900×300的开坯轧制为例,在有限元软件ABAQUS平台上基于弹性轧辊建立三维热力耦合有限元模型,并考虑了扭矩的单侧输入。根据仿真结果,本文重点分析了轧辊的应力规律和弹性变形。最后将轧辊受到的接触反力与生产规程上的轧制力进行对比,验证了该分析的可行性及有效性,为进一步研究H型钢连轧工艺提供参考。     

轧制过程中H型钢轧制压力的变化情况分析

H型钢的轧制压力分布是研究人员非常关心的问题。本文采用显式动力学有限元分析的方法 ,模拟了不同变形参数条件下H型钢在万能轧机中的变形过程 ,得出了影响H型钢轧制压力变化趋势的主要因素 ,并对其产生原因进行了分析。计算结果显示 :轧件腿宽、温度、内宽和腿腰延伸比 ,对轧件腰部轧制压力的变化趋势有比较明显的影响。轧件的腿宽和初始厚度 ,对轧件腿部外侧轧制压力的变化趋势有较明显的影响     

孔型对H型钢开坯轧制成形的影响及优化

采用弹塑性有限元方法,依托ABAQUS软件中显式计算的方法,对不同规格H型钢的往复开坯轧制进行仿真分析。应用ALE网格自适应技术解决了多道次的网格畸变问题。引入现场测试的温度数据作为模型的温度边界条件。通过对不同规格H型钢使用相同坯料的轧制过程进行模拟分析发现,孔型对开坯轧制最终成形有较大影响。分析结果表明,当采用展宽孔型轧制大规格型钢时,最终道次稳定段的轧件断面不能充满孔型,造成翼缘内侧缺肉现象;采用箱型孔预轧制小规格型钢时,这一现象则不是很明显。采用实测尺寸对H700×300规格H型钢的断面尺寸进行了对比验证。针对上述缺陷对H700×300规格的H型钢粗轧孔型进行优化,改善了翼缘缺肉现象。研究结果对于制定BD轧制规程具有指导意义。     

H型钢轧制过程的仿真分析

采用热力耦合弹塑性三维有限元方法,对莱钢H型钢生产线HN800 mm×300 mm规格产品的轧制全过程进行仿真.并采用网格重构的方法,重点分析了型钢轧制过程TM机组可逆连轧中轧件的变形行为和温度场分布.研究结果表明:轧件变形主要是翼缘变形,随着翼缘厚度的减小,还会出现金属内翻现象;同时,腹板和翼缘表面温差很大,在空冷200 S后,温差可达160℃左右.因此,分析掌握轧件的变形规律及温度变化情况,可以为生产实践提供理论依据.     

H型钢开坯轧辊设计的有限元模拟与试验验证

为验证开坯轧辊设计的合理性与实用性,首先运用ABAQUS有限元软件建立了H型钢的开坯轧制模型,并通过Gleeble-1500热力模拟机测得了H型钢材料在不同温度及应变速率状态下的应力-应变曲线。然后,基于上述模型和数据,对H型钢的整个开坯轧制过程进行了有限元模拟,并结合H型钢的轧制试验结果,对比分析了H型钢的翼缘和腹板在各道次的轧制缺陷与精度误差。分析结果表明:所设计的H型钢轧辊辊形完全满足设计要求,H型钢在各道次的两侧翼缘的高度误差均能控制在5%以内,该误差是由于孔槽外形不完全对称,使得坯料轧制位置不正,造成偏移而引起的,可以通过进一步优化孔槽外形设计加以改善;腹板厚度存在较大偏差,但这种偏差可以通过开度控制予以修正。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ;异形孔中轧件腹板与翼缘的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度会反弹增加 ;异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,轧制力也较大     

用板坯切分法生产H型钢技术在日本的应用

介绍了用切分法进行Ｈ型钢粗轧开坯的孔型系统，典型工艺及其适用范围，并较为详细地介绍了一位孔，切分孔，展一孔及异型孔等具体孔型的设计方法，对用板坯切分法生产Ｈ型风的优缺点做了分析。     

H型钢轧后控制冷却温度场及轧制过程轧制力模拟

借助ANSYS有限元软件,计算了H型钢轧后控制冷却阶段温度场的变化,与实验数据对应良好。并对H型钢横向及纵向某些节点温度变化进行了分析。最后计算得到腹板、倒角、腿部外侧及腿外侧中部的平均温度随时间的变化曲线,轧制力模拟结果与现场数据吻合,误差不超过10%,验证了模型的正确性。     

H型钢万能轧制过程综合实验研究

在三机架可逆连轧实验机组上,采用铅试件和钢试件,对Ｈ型钢的万能轧制过程进行了综合实验研究,探讨了翼缘和腹板压下率差对腹板前滑、翼缘宽展以及翼缘压下率对轧制力、轧制力矩的影响规律,发现了一些钢试件和铅试件万能轧制时的不同特性,得到了一系列的轧制过程工艺资料。     

H型钢X-H轧制法三维弹塑性仿真分析

利用三维有限元方法计算模拟了H型钢X-H轧制的全过程,得出了轧件各道次的变形特点及力能情况,为H型钢控制轧制、组织与性能的演变与预测、新产品开发与工艺设计等提供了仿真基础.     

应用综合仿真模型构建H型钢轧制力公式

在多道次H型钢孔型轧制过程中,由于轧件变形情况非常复杂,采用现有理论方法不能准确计算轧制所需力能参数。但是制定合理的规程必须较准确地确定轧制力的大小。故此,本文通过编写PYTHON程序实现单元重构,通过编写VUMAT、USDFLD等用户子程序分析变形过程中微观组织的演变,从而在ABAQUS环境中构建了适合于对多道次型钢轧制过程的有限元综合仿真模型。利用该模型对Q235材料H型钢多道次粗轧过程进行了四因素三位级的虚拟正交实验,研究影响其轧制负荷的主要因素,建立了经验公式。     

铜管四辊行星轧制过程有限元模拟分析

文章借助大型非线性有限元分析软件MSC.Marc,建立了铜管四辊行星轧制三维弹塑性有限元模型,并对四辊行星轧制过程进行了热-力耦合分析。获得了四辊行星轧制过程中铜管横断面的变形过程以及管坯温度场分布,并对轧制过程中轧辊受力进行了分析。将模拟结果与实验进行对比,认为该有限元模型可靠,且具有一定的精度,可用于铜管四辊行星轧制工艺参数的优化,并对模具设计具有一定指导意义。     

热轧花纹H型钢轧制工艺的开发

热轧花纹H型钢是一种绿色环保钢材,可以大大降低钢结构加工成本,马钢在其大H型钢生产线上对热轧花纹H型钢进行了开发。介绍了马钢大H型钢生产线的工艺装备及流程,以Q355B牌号244 mm×252 mm×11 mm×11 mm规格花纹H型钢的开发为例,介绍了钢坯加热制度,开坯、万能轧制工艺和孔型设计,以及矫直工艺。该产品的开发在现有大H型钢产线装备条件下,经过孔型和压下规程的合理设计,采用X-H轧制方法,在万能轧机组最后一道次轧制翼缘外侧花纹,花纹符合标准要求、清晰度优良。与国外轧制工艺进行了对比,降低了对设备精确度的要求,轧制方法更加简便,尺寸调整手段更加多样化,为国内热轧型钢产品开发提供了技术支撑。     

H型钢万能轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2002对H型钢万能轧制进行了模拟,分析了金属变形特点.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致.当腹板的延伸大于翼缘的延伸时,轧件出变形区后出现腹板增厚现象.为使腹板与翼缘延伸一致,避免轧制过程中出现缺陷,翼缘的压下率应大于腹板的压下率.     

H型钢辊式矫直残余几何形态的理论研究

针对H型钢腹板薄、翼缘宽的特点，基于弹塑性理论推导了H型钢辊式矫直时反弯挠度和残余曲率的计算公式。结合实例分析表明，运用文献[1]的公式求出并设定的可调辊压下挠度进行矫直，对于H型钢的任何原始弯曲矫直后残余几何形态均符合国标。     

H型钢万能轧制宽展分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2004对H型钢万能轧制过程进行了模拟,着重讨论了万能轧制不同阶段轧件宽展在孔型中的变化规律.由模拟结果可知,万能孔型中轧件翼缘的端部不接触轧辊,变形主要靠变形渗透,变形量很小且变形渗透随道次的增加而明显.