钢管冷斜轧成形过程的有限元分析

冷斜轧是一种适应中小型无缝钢管企业改进工艺的新型钢管冷加工工艺。在钢管冷斜轧工艺试验室研究的基础上开展了钢管冷斜轧理论的研究，建立了考虑应变、应变率、润滑条件等因素的钢管冷斜轧过程的数学模型，利用塑性成形问题的刚塑性有限元算法计算了钢管冷斜轧过程中塑性变形区的各种分布量，如速度场、应力、应变场等，其结果对辊形设计、选择合理的工艺参数、生产高精度冷轧钢管具有重要的指导意义。     

钢管冷斜轧成形过程的有限元分析

冷斜轧是一种适应中小型无缝钢管企业改进工艺的新型钢管冷加工工艺.在钢管冷斜轧工艺试验室研究的基础上开展了钢管冷斜轧理论的研究,建立了考虑应变、应变率、润滑条件等因素的钢管冷斜轧过程的数学模型,利用塑性成形问题的刚塑性有限元算法计算了钢管冷斜轧过程中塑性变形区的各种分布量,如速度场、应力、应变场等,其结果对辊形设计、选择合理的工艺参数、生产高精度冷轧钢管具有重要的指导意义.     

斜轧钢管缺陷的有限元分析

根据钢管斜轧过程的变形特点,利用ANSYS/LS-DYNA软件进行三维热力耦合弹塑性有限元分析,建立了二辊斜轧钢管有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件。通过仿真计算,获得了二辊斜轧过程中的应力场、应变场、温度场参数的变化特点,并阐述了二辊斜轧过程中出现的多边形效应、前卡现象和扭钢现象以及产生的原因。     

斜轧穿孔机与斜轧延伸机轧辊旋转方向的合理配置

从减少钢管在斜轧变形过程中的反向扭转次数出发，研究了辊型对扭转的影响以及斜轧穿孔机和斜轧延伸机轧辊旋转方向的合理配置。研究结果对轧机设计、车间平面布置和提高产品质量有重要意义     

在φ400机组上轧制φ426mm钢管时穿孔机的辊型设计

包钢φ４００自动轧管机组通常生产的钢管最大外径规格为φ３７７ｍｍ，φ４２６ｍｍ钢管是当前市场急需的产品，在φ４００机组上生产φ４２６ｍｍ钢管的主要困难是Ｎｏ．１穿孔机的辊面长度太短（７６０ｍｍ）。为此，设计了一种入口锥为大圆弧＋２°３０′的新型辊型。模拟试验和现场生产证明，这种辊型设计是成功的。     

浅谈冷轧带钢辊型设计及其控制

本文介绍了如何进行冷轧辊型的设计，研究了轧辊辊型与冷轧钢带板型，厚度形状，偏差等之间的关系，着重分析了轧辊辊型影响钢带板型及厚度的众多因素，指出了冷轧轧辊辊型设计的依据、内容和方法。     

基于断面特征形状单元的冷弯型钢辊型设计专家系统研究与开发

提出了一种基于断面特征形状单元的冷弯型钢辊型设计专家系统设计思想。采用面向对象设计方法，建立单元识别知识库、变形角分配知识库、辊片配置方法库及相应的推理机构。系统具有自动辊花设计、自动配辊设计等功能。通过设计举例，说明了系统的实用性和有效性。     

锥型辊斜轧延伸工艺研究

介绍了锥型辊带钢轧角，由顶头和导板封闭孔型的斜轧延伸工艺，并通过与曼式二次穿孔工艺的实验比较，证明锥型辊工艺金属变形合理，消耗小，有较好的钢管质量和更高的生产效率。     

二辊斜轧延伸大口径P92厚壁管分层缺陷倾向性研究

为研究不同轧辊转速、送进角、轧辊人口锥角等工艺参数对大VI径厚壁P92钢管二辊斜轧延伸过程分层缺陷形成倾向性的影响,借助于商用有限元软件MSC．SuperForm,对不同工艺条件下大口径厚壁P92钢管二辊斜轧延伸过程进行了三维热力耦合模拟;采用Oyane韧性断裂准则分析了轧件损伤场及钢管分层缺陷的倾向性。研究结果表明：钢管内表邻近顶头接触区存在破裂高危带,轧件最大损伤特征值随轧辊转速的降低、送进角和轧辊入口锥角的增大而减小,发生分层缺陷的倾向性降低。此研究为揭示钢管分层缺陷形成机制,确定缺陷发生的敏感工况,制定防止或减轻分层缺陷的有效措施提供科学依据。     

冷连轧机辊型参数综合优化设计方法及应用

针对国内某1 420极薄带钢冷连轧机组辊耗较大,甚至偶发轧辊剥落和爆辊的问题,研究冷轧辊型曲线设计的一般方法,再结合对象轧机的设备与工艺,建立冷连轧机组轧辊辊型曲线参数优化设计模型,并为对象轧机优化设计出新的支撑辊辊型曲线和中间辊辊型曲线。新辊型曲线能够降低轧辊辊间压力分布不均匀程度,并改善弯辊力的调节效果,将其应用于该1 420冷连轧机组后,减少了辊耗与轧辊爆辊的发生率,改善了产品质量,提高了品牌竞争力,给企业带来了效益。     

冷弯成型数值模拟与孔型CAD集成系统

建立了冷弯成型有限条数值模拟与孔型CAD集成系统,以轧辊孔型CAD设计的结果作为数值模拟系统的初始参数,由数值模拟系统分析成型过程,将位移、应变和应力等分析结果反馈到孔型CAD系统,修改初始孔型设计,绘制轧辊图。以槽钢为例,进行了孔型设计、成型过程数值模拟以及轧辊设计,分析结果与实际生产相结合,轧辊图被工厂所采用。     

VCL辊形在马钢一号镀锌机组光整机支持辊的应用

光整机的辊形设计和辊系弹性变形特性是光整板形控制研究的关键要素,也是冷轧带钢板形控制领域不可或缺的重要部分。针对马钢一号镀锌线光整机存在的板形不稳定、因板形缺陷造成的废品率或彩涂基料回退率一直较高的突出问题,从现场测试、理论分析、上机试验及应用方面开展了系统研究,发现了光整机在辊形加工、热辊形、轧辊磨损及弯辊使用等方面存在的问题;结合该光整机的设备工艺特点,研究了光整机的辊系弹性变形特性,提出了新的辊形配置方案,完成了从方案设计、比较实验到生产应用的全过程工作,取得板形改善、生产过程稳定性提高的明显效果。     

小型轧钢车间计算机辅助配辊设计初探

介绍了天铁轧二制钢有限公司采用计算机辅助配辊设计,提高了配辊的设计速度和灵活性,使其孔型配置更合理、准确。     

计算机辅助孔型设计在四辊组合孔型中的应用‘

运用工程近似法,建立了在四辊组合孔型轧制圆系统产品时的力能参数的数学模型,同时采用Ｃ语言与ＡＵＴＯ ＣＡＤ软件包,进行了四辊组合孔型轧制圆系统产品的计算机辅助孔型及优化设计,并绘制了孔型图。在此基础上,利用鞍山钢铁学院Φ２７０四辊组合孔型轧机,采用圆→方轧型系统,试轧了圆铜,试验效果很好,节约能耗大约１０％左右。     

优化重轨BD1轧辊孔型配置

分析了重轨BD1轧辊孔型的使用状况,德国西马克公司对1套重轨BD1轧辊原设计了6种不同孔型,在轧制P50、P60两个重轨品种时,仅用了其中的3种孔型,其他3种孔型不用,轧辊的利用率仅为50%。为了提高轧辊的使用功能,对轧辊孔型进行优化配置,提出了改进孔型的方案,在对方案进行可行性分析后并付诸实施应用。     

面向板形控制的辊型窜辊与弯辊技术应用

 根据板形控制理论和现场实际工况,研究了1 580 mm热连轧精轧机组机型配置,基于中值弯辊力,开发了与各机架机型适配的支承辊和工作辊辊型,扩大了弯辊力对辊缝的调节能力,建立起与工作辊辊型匹配的窜辊工艺制度,形成了正弦工作辊VCR支承辊、长行程窜辊和强力弯辊这3项控制的组合技术方案。生产实践表明,长行程WRS技术分散了轧辊热变形,使工作辊磨损曲线平缓、光滑,结合辊型与弯辊技术可以保持承载辊缝形状正常和可控,实现了热轧带钢板形和断面形状的良好控制。     

双机架四辊可逆冷轧机组辊系稳定性分析

轧制过程中辊系的稳定性影响轧辊轴承和轴承座等部件的使用寿命以及轧件质量。设置合理的工作辊偏移距,可保证轧机辊系在负载状态下满足稳定性的力学约束。针对双机架可逆冷轧机组,轧件要在两台轧机上往复进行多道次轧制,且两机架前、后张力设定策略不同的情况,结合现场实际轧制规程,分析了采用不同轧辊偏移方向时轧机辊系的受力状态,确定了保证辊系稳定的工作辊偏移距。研究结果可为双机架可逆冷轧机组辊系稳定性提供有益参考。     

棒材连轧机生产圆钢的孔型优化

针对北兴公司连轧线存在的孔型系统繁杂、兼容性差、配辊困难等问题，对现有孔型系统及相关规格提出了优化合并重组方案，并制定了相应的工艺技术及操作规范，从而简化了孔型系列，降低了配辊难度，减少了操作废品率，使生产稳定运行。     

板带在排辊成型过程中的仿真研究

通过采用大型非线性有限元软件Marc对板料的排辊成型过程进行了模拟,获得了板带各机架截面处和沿板带纵向的等效应力分布规律。分析了排辊对板带接触作用的成型特点,为排辊成型机组的孔型设计以及排辊调整提供了理论依据。     

轧辊孔型配置的优化设计

石横特殊钢厂小型车间通过合理增加轧槽数量，优化设计中、精轧轧辊孔型配置，使辊身利用率提高２０％，轧辊消耗降低０．１２ｋｇ／ｔ，轧机日历作业率提高０．８个百分点，年创效益４８．１９万元。