基于深度神经网络的斜轧穿孔机调整参数预测

针对无缝钢管二辊斜轧穿孔生产工艺中轧机调整参数对钢管质量影响较大，且传统机理公式计算的设定值精度不高的问题，提出了基于深度神经网络的斜轧穿孔机调整参数预测模型。首先，综合分析了传统的调整参数的数学模型，并在此基础上确定了调整参数的主要影响因素。依据现场收集的数据集，训练了二辊斜轧穿孔时轧机参数的深度神经网络预测模型。在训练深度神经网络时，运用小批量梯度下降法和Adam算法相结合的方法进行了梯度估计修正，优化了训练速度。仿真结果表明：经深度神经网络模型预测的轧机调整参数与实测数据比较，预测模型的R-squared值控制在0.98左右，调整参数的相对误差均可控制在5%以内。相比于传统数学模型，该预测模型具有更高的预测精度，能够实现轧机调整参数高精度预测并用于指导生产。     

无缝钢管斜轧穿孔管形多目标预测北大核心CSCD

针对无缝钢管斜轧穿孔生产中工艺参数对毛管尺寸精度的影响问题,考虑生产工艺以及生产需求优化等因素,建立了基于最小二乘支持向量回归的多目标预测模型。通过灰色关联分析法对影响因素进行分析筛选,以前伸量、轧辊间距、导板间距、顶头直径、坯料直径5个工艺参数作为预测模型的输入,以毛管壁厚和外径2个管形参数作为预测模型的输出;考虑到数据样本小且输入和输出参数之间的交叉相关性问题,构建了多输入多输出最小二乘支持向量回归模型对毛管管形进行预测。将实际采集的数据作为训练样本,通过仿真实验证明了模型的有效性,研究结果可为无缝钢管斜轧穿孔生产过程中所需的工艺参数调整与优化提供参考。     

管坯穿孔工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》

正3二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整的目标是:管坯咬入平稳,穿孔过程稳定,顶杆无明显抖动,抛钢顺利;毛管尺寸合格、壁厚均匀、内外表面质量良好;穿孔机主传动电机负荷正常。二辊斜轧穿孔机工艺参数的调整主要包括:轧制中心线、轧辊间距、椭圆度系数、顶伸量、喂入角、辗轧角、扩径量、抱辊位置、轧辊转速、导盘速度和导盘位置等。3.1轧制中心线调整     

二辊斜轧穿孔顶头的改进

根据轧辊和轧件在辗轧区内存在的共轭几何关系提出新的二辊斜轧穿孔顶头设计方法及其推导计算式。介绍了顶头工作段和反锥段设计原则以及设计实例。工业性试验结果表明，新设计的穿孔顶头能显著提高毛管的横向壁厚精度。     

人工神经网络在预测斜轧穿孔毛管偏差中的应用

斜轧穿孔中毛管质量与许多工艺参数，如辊型，送进角，顶头前伸量及温度，以及设备性能参数如穿孔机刚度，加工精度和顶杆振动等有关。传统的轧制理论难以解决其质量问题，应用人工神经网络则能较好地解决毛管质量的预测问题，应用实测的工艺参数与其对应的毛管精度参数，训练和学习网络的权值和阈值，建立起模拟穿孔机生产的数学模型，即网络模型，预测了毛管偏差及合理的工艺参数。     

建立二辊斜轧穿孔机设计调整理论体系

总结二辊斜轧穿孔机孔型设计的一般原则,建立穿孔机设计调整理论体系和具体计算方法,并用实例验证设计效果,以推动穿孔工艺由经验向理论、由定性向定量方向发展。研究表明:轧辊距离是评价穿孔辊辊形设计和调整的重要参数;提高二次咬入能力可以增大轧辊距离,从而改善穿孔质量;在轧辊距离、送进角相同时,穿孔辊与管坯的接触面积大是更优设计;生产时要通过轧机调整来满足自由变形区长度最小原则;顶头直径是决定毛管外径的主要因素。     

下压轧制的斜轧穿孔轧辊开度分析

斜轧穿孔机轧辊开度计算是轧机工具设计和调整参数计算的基础。文中分析了下压轧制条件下二辊斜轧穿孔机的轧辊开度,并讨论了轧辊开度的非对称性对穿孔过程及毛管壁厚均匀性的影响。     

镁合金斜轧穿孔工艺参数的研究

基于三辊斜轧穿孔变形特点,通过有限元法研究了斜轧穿孔生产准42 mm×5 mm镁合金管工艺,分析了温度、送进角、径向压缩量、顶头直径及前伸量等工艺参数对管坯穿透率、直径及管壁厚的影响,并得出合适的加工工艺参数范围。最后,选取合适工艺参数在斜轧机组上进行了实验验证。结果表明:温度是决定镁合金斜轧穿孔成功的最重要因素,在棒料温度350~450℃时,斜轧穿透率达到90%以上;径向压下量达到10%~14%,满足一次咬入条件,可以顺利穿轧;管壁厚除了受径向压下量的影响,还受顶头直径大小及前伸量的影响;采用模拟分析得到的工艺参数可顺利穿轧管坯并获得均匀细小的等轴状组织,表面质量较好。     

J55钢级Φ107.95mm×15mm无缝钢管穿孔内折缺陷试验分析

分析了导致J55钢级Φ107.95 mm×15 mm无缝钢管斜轧穿孔内折缺陷产生的原因,通过选取不同组合的压下量、顶头直径、顶杆位置、导板间距等轧制参数进行试验,以减小压下量、缩短顶杆位置、增大顶头直径、缩小导板间距等措施,实现了顶前压下率、压缩次数和孔型椭圆度系数的优化组合,消除了生产J55钢级Φ107.95 mm×15 mm无缝钢管时的穿孔内折缺陷.     

基于有限元和PSO-BP法的20辊轧机轧制板形预测

针对20辊轧机轧制板形受到多重因素影响、难以精确预测的问题,基于有限元和PSO-BP法,建立20辊轧机轧制板形质量预测模型。根据20辊轧机轧辊间的位置关系,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,考虑轧辊弹性变形、板带塑性变形与摩擦等因素,建立20辊轧机辊系有限元模型,分析板宽、厚度、张力、速度等因素对板形指数的影响;综合考虑不同轧制板形影响因素,以板形指数作为板形质量衡量指标,基于BP神经网络建立轧制板形质量预测模型,采用粒子群算法优化BP神经网络板形质量预测模型的权值和阈值,提高板形预测精度。     

J55钢级Φ107.95mm×15mm无缝钢管穿孔内折缺陷试验分析

分析了导致J55钢级Φ107.95 mm×15 mm无缝钢管斜轧穿孔内折缺陷产生的原因,通过选取不同组合的压下量、顶头直径、顶杆位置、导板间距等轧制参数进行试验,以减小压下量、缩短顶杆位置、增大顶头直径、缩小导板间距等措施,实现了顶前压下率、压缩次数和孔型椭圆度系数的优化组合,消除了生产J55钢级Φ107.95 mm×...     

斜轧穿孔孔腔的形成及预防

分析了穿孔毛管管坯中心出现孔腔的机理,根据滑移线场原理深入阐述了影响孔腔形成的力学因素,提出增加横向附加压应力改善中心区域应力状态的思想,并据此提出减小导板间距的方法,以避免孔腔形成。实际应用结果显示:将穿孔机导板间距由151 mm调整至149 mm,可避免因顶头前伸量过小引起的孔腔,有效改善管体壁厚均匀度。     

斜轧刚塑性有限元模拟中变形历史处理

在有限元分析中解决了斜轧变形区构形问题。为了解决稳态计算斜轧过程变形历史问题 ,提出了轧制复合道次法 ,为刚塑性有限元提供了处理方法。针对二辊斜轧穿孔中变形区复杂的边界条件和椭圆度、辊型、送进角、孔喉、顶头前伸量等与毛管扭转、滑移等关系做了分析。经实验验证其模拟效果与以往的计算方法计算结果有较大改进     

穿孔工艺的发展和锥辊式穿孔机的复出^（Al）——《无缝钢管百年史话》（续释6—2）

穿孔工序是无缝钢管生产中的主要工序之一。介绍了近15年来穿孔工艺的发展，从设有导板的斜轧穿孔机到轧辊上下布置和导盘水平布置的Dicschcr穿孔机，以及随后的轧辊水平布置、带导盘或导板的锥辊式穿孔机，并较详细地介绍了锥辊式穿孔机主要技术特征及设计方面的新进展。     

限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺

本限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺，首先将加热好的连铸坯料翻入穿孔机受料槽，由推钢机把连铸坯推入由轧辊、上下导板和顶头构成的封闭孔型内，连铸坯接触轧辊后产生旋转，并沿轴线向前运动，完成第1次咬入；旋转前进的连铸坯端面与顶头接触时，开始第二次咬入。顶头与顶杆固定连焊，顶杆尾部由止推器支撑，其特征在于能将顶前压下率在2％～3．5％之间调节。顶杆、顶头在穿孔过程中始终保持静止不动。当连铸坯端面与顶头可靠接触，实现第2次咬入后，     

高温合金圆坯穿孔时力和变形参数的测定

φ30mm二辊斜轧穿孔机使用高温合金圆坯穿孔,在不同加热温度、轧辊转速、辊面角和前进角条件下,测定了轧辊入口锥和出口锥轧制力、顶头的轴向力、穿孔时间和坯料扭转变形程度。     

三辊斜轧穿孔法生产钛管的穿孔稳定性的研究

所谓斜轧穿孔过程稳定性是指轧件能否顺利吸入、穿透和出不出“三角”。采用表面车削状态的轧辊和按穿钢的顶头设计原则设计的顶头进行三辊斜轧穿孔试验,穿钢时很顺利,而穿钛时,则穿孔过程稳定性极差。它体现在直径压下量稍小些,二次咬入发生困难,直径压下量稍大些,又出现“前三角”或“中间三角”;穿透性极差;工艺参数的调整范围十分狭窄。之所以如此,这是与钛的三辊斜轧穿孔独特的变形特点有关。     

穿孔工艺的发展和锥辊式穿孔机的复出~(A1)——《无缝钢管百年史话》(续释6-2)

穿孔工序是无缝钢管生产中的主要工序之一。介绍了近15年来穿孔工艺的发展,从设有导板的斜轧穿孔机到轧辊上下布置和导盘水平布置的Dicschcr穿孔机,以及随后的轧辊水平布置、带导盘或导板的锥辊式穿孔机,并较详细地介绍了锥辊式穿孔机主要技术特征及设计方面的新进展。     

钢管斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响

为分析斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响,取工艺变参数及范围:顶头前伸量15~28 mm、穿孔段送进角7°~9°、穿孔段孔喉34~35 mm、轧管段轧辊转速182~190 r·min-1,在斜连轧实验机组上对Φ40、Φ42 mm的管坯进行单变量多组实验。结果表明:在实验参数范围内,随顶头前伸量增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力先减小后增大;随送进角的增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力微增大;当管坯直径一定时,随孔喉减小,轧制力增大,而当孔喉一定时,随管坯直径增大,轧制力增大。在穿孔段工艺参数一定时,轧管段轧辊速度不同的情况下,若张力轧制时穿孔段及轧管段轧制力均减小,相反若推力轧制时均增大。对斜连轧后荒管的分析结果显示微张力轧制得到的荒管壁厚精度达±0.2 mm,外径精度达±0.35 mm。     

基于粒子群优化径向基神经网络的烧结终点预测研究

针对烧结生产过程中多变量、强耦合的特点和RBF神经网络结构参数选取依据经验的问题,为提高烧结终点预报模型的精度,提出粒子群算法优化RBF神经网络的烧结终点预测方法。在标准PSO算法的基础上,优化RBF神经网络隐层节点中心和宽度2个结构参数,并建立烧结终点预测模型;在此基础上利用UCI数据库中的Computer Hardware和Concrete Slump Test标准数据,验证了方法的有效性,并以某钢厂265 m2烧结机的实际生产数据,建立烧结终点的预报模型。结果表明,与标准BP,RBF相比,基于PSO优化RBF的烧结终点预测模型精度高、泛化能力强。