VC轧辊过盈装配结构参数对静载凸度的影响

VC轧辊由芯轴和辊套装配而成,在辊套和芯轴之间有一油腔,辊套在芯轴两端过盈装配,能承受轧辊扭矩,并同时能将高压油密封在油腔中.液压胀形轧辊本身的结构参数对于该技术能否成功具有举足轻重的地位.使用有限元法模拟了液压胀形轧辊的过盈装配,讨论了辊套壁厚、过盈量大小以及过盈配合长度等结构参数对VC轧辊静载凸度的影响,为VC轧辊的设计提供参考依据.     

VC轧辊过盈力及过盈量的计算及影响分析

支撑辊液压胀形作为VC轧机独有的辊型调控手段，是控制负载辊缝与板形质量最有效的方法之一。同时，因为VC辊液压胀形作用的存在，过盈力和过盈量的定量计算成为VC轧辊设计和校核的关键。为此，首先通过分析VC轧辊套筒和芯轴热装之后的受力与变形情况，提出了原始过盈量和原始过盈力的计算方法。然后，考虑VC轧辊套筒和芯轴受力对轧辊挠度的影响，根据套筒和芯轴在轧制过程中的变形几何关系，确定了VC轧辊套筒和芯轴的变形协调方程，并结合轧制过程中力平衡与力矩平衡方程，建立了VC轧辊实际过盈力和实际过盈量分布的计算模型。最后，利用国内某VC轧机的轧辊结构参数和实际生产过程中的典型规格带钢工艺参数，定量计算并分析了带钢轧制过程中过盈力和过盈量的分布。进一步在极限油压50 MPa范围内选取9.8、19.6、29.4、39.2、49.0 MPa 5种油压，计算并分析了不同油压对过盈力分布的影响。结果表明，过盈力和过盈量分布的主要影响因素是轧制力和油压，且油压对过盈力和过盈量的影响大于轧制力的影响；油压的升高有效降低了过盈力，且油压的变化对距离油腔边部越近的部位影响越大，反之则影响越小。VC轧辊过盈力及过盈量计算模型...     

2800 mm中厚板精轧机辊型开发与应用

用平面变厚度有限元方法对中厚板精轧机辊变形分析的基础上，应用模拟退火算法，建立轧辊磨损、热凸度预报模型及工作辊与支持辊辊形同步解耦设计的理论和方法，开发出PMR和PWR辊形，成功在2800mm轧机上长期稳定地使用，取得显著效果。     

宽带钢热轧机轧辊剥落的控制与效果

轧辊剥落不仅影响轧机的正常生产,而且造成轧辊损坏甚至早期报废。在揭示了轧辊剥落机理的基础上,结合生产实际,采用三维有限元分析,在１７００ｍ ｍ 轧机上采取支持辊新辊形等措施,消除轧辊剥落,实践证明效果显著。     

液压胀形辊过盈配合密封可靠性的探讨

文章结合有限元技术模拟了液压胀形辊的受压膨胀过程,分析了辊体密封的变化情况,给出了密封效果的预估与判定方法,最后通过实际制作的液压胀形辊进行了验证。实验结果表明,密封效果的有限元分析与预期符合,相关的原则和方法具有工程指导意义。     

倒角对变接触支撑辊辊形性能的影响

 辊间接触应力分布直接影响轧辊疲劳状态与磨损状态,进而影响支撑辊的使用寿命。在支撑辊辊形为VCR+条件下对不同倒角长度与倒角深度的54种工况采用二维变厚度有限元模型进行仿真分析,论证了在不同倒角条件下辊间接触应力峰值大小与位置的变化关系,并提出了倒角性能参考量来评估倒角形式对轧辊疲劳失效的影响。最终根据有限元分析结果结合支撑辊下机磨损状态提出了在VCR+辊形条件下倒角优化方式,为现场支撑辊倒角优化提供了理论与实践依据。     

轧辊弹性变形轧制过程的三维有限元模拟

应用MARC／autoforge商用有限元软件，对轧辊的轧制变形过程进行热力耦合模拟。研究了模拟过程中的轧辊的弹性变形、轧辊内的应力分布及轧辊的危险断面的位置，分析计算说明，采用有限元模拟的方法可以较好地反映金属的实际变形情况。     

宽带钢热轧机机轧辊剥落的控制与效果

轧辊剥落不仅影响轧机的正常生产,而且造劢民辊损坏甚至早期报废。在揭示了轧辊剥落机理的基础上,结合生产实际,采用三维有限元分析,在１７００ｍｍ轧机上采取支持辊新辊形等措施,消除轧辊剥落,实践证明效果显著。     

扁豆形花纹轧辊加工技术

介绍了扁豆形花纹轧辊加工的技术难点。通过采用新型装置和多刀作业两点技术创新的加工方法，成功地加工出了高质量的扁豆花纹轧辊，满足了热轧板厂轧制合格扁豆形花纹钢板的需要。     

用于热带钢轧机的带辊形仪的在线磨辊机

日本ＮＫＫ于１９９２年２月在京滨厂热轧车间的Ｆ５机架上安装了带辊形仪的在线磨辊机。该磨辊机能够根据需要磨削辊形。经实机应用结果确认，使用高速钢轧辊，同一根轧辊可连续轧制９０００ｔ轧材，证明它在今后的自由轧制中将有效地发挥其功能。     

冷轧平整机板形控制特性研究

针对某1500mm四辊冷轧平整机在轧制过程中产生的板形缺陷等问题,通过建立平整机辊系弹性变形有限元模型,对其板形调控特性进行了仿真分析,分析主要包括辊形、带钢宽度、轧制力、弯辊力的变化对辊系变形及辊间接触压力的影响,由仿真结果揭示出了平整机产生板形问题的机理,对指导实际生产具有重要意义。     

极薄带轧制变形区轧辊压扁试验与有限元模拟

 极薄带在轧制及平整过程中,工作辊的弹性压扁对轧制压力的分布有很大影响,传统的轧制力模型已经不再适用。为了在极薄带板形板厚控制过程中得到准确的轧制力,Fleck提出了新的轧辊压扁模型。针对Fleck模型进行试验研究,同时进行有限元模拟分析。试验过程中使用合金工具钢轧辊,轧制不同厚度的轧件,通过显微镜测量变形区各部位的厚度,得到变形区轧辊的近似轮廓形状。试验与有限元模拟结果表明,随着轧件厚度的减小,变形区出现了明显的中性区,但是很难出现Fleck模型中提到的弹性卸载区,因此计算极薄带轧制力时可以忽略中性区内的弹性卸载区以简化轧制力模型。     

热塑有限元的理论分析及应用

利用热塑有限元对板材轧制过程进行模拟计算,能够计算轧制力、轧制力矩、辊形、板形等参数,对板材轧制起到定量计算的作用。热塑有限元在板材生产中能计算最佳辊型、板形、弯辊力、串辊位置以及压下制度,达到提高成材率、提高板材质量的目的。热塑有限元是一种三维的弹塑性有限元,它应用的本构方程是由试验数据回归得来的,使用了加工硬化、拉拔效应等计算方法,计算结果精确。     

平整机辊系变形的有限元分析

通过对辊系变形的模拟,分析了轧制条件下对工作辊弯曲变形、支撑辊弯曲变形及接触应力的影响,借助大型有限元分析软件ANSYS的手段,对辊系进行了弹性力学结构分析,得出了在轧制过程中辊系的变形情况及载荷分布等详细直观的分析结果。     

四辊平整机辊系与带材耦合变形有限元分析

 采用大变形弹塑性有限元法将辊系弹性变形与带材弹塑性变形耦合在一起建立四辊平整机三维模型。研究了不同宽度和厚度下工作辊弯辊力对辊系变形、辊缝形状及轧件出口厚度的影响规律。计算结果对平整机设备设计和生产工艺制定具有实际参考价值。所建模型也为轧制过程离线分析提供了一种有力的手段。     

六辊轧机辊系变形的有限元分析

建立了六辊轧机辊系变形的有限元模型,分别计算了不同弯辊力、轧辊横移量下辊系的弹性变形,并计算得出有载辊缝的凸度及边降值。分析比较了弯辊力和轧辊横移对板形控制的影响效果,提出的凸度调节制度对现场生产具有指导意义。     

三辊连轧管(PQF)的计算机仿真

针对影响连轧管产品质量的几大关键因素进行了三维弹塑性大变形有限元分析，建立了相应的各种分析模型，以动态图形形式的模拟了变形过程与壁厚变化规律，为产品工艺设计提供科学依据。     

Modification of a classical formula for determination of roll flattening in flat rolling

Local elastic roll flattening in direction of the roll axis in flat rolling is one of the important displacement components related to the roll gap shape. Up to now some classical formulae to solve roll flattening have been proposed. These formulae were derived from the elastic half space theory or the 2-dimensional contact theory. On calculating the flattening of the back-up roll they may result in a great deviation. In the present effort a comparison was made between the flattening results obtained by a 3-dimensional finite element method and by a classical formula. The relation between the deviation and the back-up roll geometry was also examined and therefore the classical formula was modified. Calculated results indicate that the modified formula can more accurately predict the back-up roll flattening.     

基于有限元与神经网络的板形调控功效

 针对冷连轧机组中的6辊CVC轧机,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型,对多种轧制条件下轧件的弹塑性变形和辊系的弹性变形进行了耦合计算,得到了6辊CVC冷轧机工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移的板形调控功效离散值。研究了不同轧制工艺参数、轧件参数和轧辊参数对各板形调节机构调控功效的影响规律,并得出相应的板形调控功效系数。以有限元计算结果为样本,利用BP神经网络强大的非线性映射功能,建立了板形调控功效的神经网络计算模型,为板形在线闭环控制模型提供高精度的板形调控功效,解决了有限元计算耗时长,难以满足在线控制要求的问题。     

Influence of roll geometry and strip width on flattening in flat rolling

The size of local roll flattening and its distribution along the direction of the roll axis in flat rolling were calculated by means of 3-dimensional finite element method. For analysis of elastic flattening deformation of the roll stack the well-known classical and analytical solutions are usually employed which were derived from elastic half space theory or two dimensional contact theory. By comparison of results from both the different methods the validity of the classical formulae was examined. Some of the formulae are more appropriate for calculating local flattening along the work roll/strip interface, however, they may result in a great deviation in calculating the flattening along the work roll/ back-up roll interface, especially for the back-up roll. Using the Fe model the influence of roll geometry and strip width under a specific rolling force on the flattening was taken into account, which is difficult to be treated with classical models.