钢管斜辊矫直机辊形的一种空间算法及应用

矫直辊是斜辊矫直机上用于矫直钢管的工模具,辊形为特殊曲面,辊形设计直接决定了矫直效果。介绍了钢管斜辊矫直的工作原理及对矫直辊辊形的理论要求,选取了研究对象并建立坐标系,以矫直辊和基准钢管的空间接触曲线几何特性分析为基础,通过一系列数学路径,推导出空间接触曲线、辊形曲面、辊形母线的方程式,对辊形曲面的几何性质进行了描述。将所描述方法推导出的空间接触曲线方程式和基于共轭运动啮合原理算法推导出的空间接触曲线方程式进行了统一,实现了算法间的理论印证。利用推导出的方程式,对某一规格矫直机的辊形母线进行了数据计算和数值处理,介绍了数值处理的方法及效果。将该算法在某新建工程的3台矫直机辊形设计中进行应用,现场检测表明,在基准条件下,设计的辊形和样管的接触度良好,生产中矫直效果良好。     

管(棒)材矫直机辊形曲面理论分析

钢管矫直机矫直辊辊形曲线一般采用包络线作图法设计,无数被包络圆的半径(R')沿辊子轴线是一条双曲线,它绕轴线旋转形成单叶双曲面,这是“双曲线辊”的由来。我们从辊子与钢管在矫直过程中应保持在空间接触的实际出发,抛弃了传统的包络线概念和包络线作图法,采用求简单二元函数条件极值的概念,推导了空间接触曲线、辊形曲线和辊形曲面的数学方程式,证明了辊形曲线不是双曲线,辊形曲面不是单叶双曲面(二次曲面)而是高次曲面。文中同时介绍了辊形曲线(子午线)作图法(椭圆法),对空间接触曲线的长(S)、辊子对钢管的包角(φ)等参数的计算给出了相应的公式。     

六斜辊矫直机的矫直辊辊形及其安装角的设计

为保证矫直质量,钢管矫直辊曲线在设计时应满足全接触条件。通过在矫直辊上任一点截取垂直平面,将复杂的空间解析几何变为简单的平面几何问题,根据圆与椭圆相切的数学公式推导出计算矫直辊半径的数学公式,通过计算机逐点计算,设计出矫直辊曲线数据,满足了数控机床上精确加工矫直辊的需要。在此基础上,计算出不同规格管材辊子调角最佳接触效果。     

薄壁管材等曲率矫直辊形曲线与设计平台研发

针对薄壁管材等曲率矫直辊形曲线无精确数学模型的实际问题,运用空间曲线、曲面相关几何关系和坐标变换,以管材在辊缝中单曲率弯曲为出发点,建立了辊形曲线的解析模型,通过算例证明了模型的可操作性,并运用VB和Solidworks开发了等曲率矫直辊设计平台,实现矫直辊的快速设计.     

引进WRPF35两辊滚光矫直机辊形曲线研究

通过对引进高精度线材两辊滚光矫直机研究,分析辊型曲线,辊型特点,利用计算机辅助编程分析,找出辊型曲线的关系,从而为辊型曲面的加工提供准确可靠的理论依据;定性分析了辊形曲线与滚光、矫直的原理,有利于进一步的消化和改进,提高两辊矫直机的水平.     

微机设计绘制斜辊矫直机辊型曲线的程序

斜辊矫直机报型曲线计算是影响钢管矫直质量的关键因素。但手工绘图费时费力,而且很难精确。本文介绍了自编的微机绘图程序,采用该程序可将各种辊型曲线迅速而精确地绘制成图。     

无缝钢管六辊、斜辊矫直机的设计

介绍天津赛瑞机器设备有限公司为某企业设计、制造了的 48mm～180 mm六辊斜辊钢管矫直机的系统组成,结构特点及工作过程.与国内其它无缝钢管六辊斜辊矫直机的不同点进行了比较,该设备申请了多项专利技术,在使用中保证了无缝钢管的矫直精度.     

棒材二辊矫直机辊型曲线与矫直精度分析

 为了改进二辊棒材矫直机矫直质量,从弹塑性弯曲理论出发,用Matlab求解双曲线和三曲率二辊矫直机辊型曲线,并绘制相应的辊型图。分别计算了双曲线和三曲率辊型曲线的矫直精度,结果表明三曲率辊型曲线矫直精度高于双曲线辊型曲线的矫直精度。综合考虑棒材的弹塑性变形,基于有限元MARC平台,根据具体实例建立了棒材二辊矫直弹塑性模型,并对其矫直过程进行模拟,分析了棒材在矫直过程中各种参量的变化。对比分析不同辊型下棒材矫直效果,三曲率辊型矫直效果要好于双曲线辊型,可为实际生产提供理论指导。     

二辊矫直机凹辊辊形设计

 针对某钢厂新引进的棒材二辊矫直机的辊子需要国外进口,成本昂贵的问题,在对矫直过程中残余曲率的变化规律及辊形计算方法研究的基础上,结合有限元计算,通过分析塑性变形以及矫直后的棒材平直度,对弯曲曲率进行修正,得出相应辊形并进行有限元模拟,直到矫直后的棒材平直度达到要求,进而得出合理的凹辊辊形。该辊形与实测的辊形进行对比,基本一致。     

6+2管材矫直机辊型曲线设计与矫直精度分析

为了改进管材矫直机的矫直质量,以材料力学和金属弹塑性理论为基础,深入研究了普通六辊矫直机和二辊矫直机的矫直过程,反映出六辊矫直机存在空矫区,不能矫直管材头尾,对此提出了一种新型复合管材矫直机,即6+2管材矫直机,可以实现管材全长高精度矫直。通过Matlab求解辊型曲线,并绘制了相应的辊型图,通过理论计算得出了辊型曲线的理想矫直精度。采用有限元软件Marc建立了6+2管材矫直机的有限元模型,并对整个矫直过程进行模拟。在理论分析和数值计算的基础之上,分析了具有一定原始曲率的管材在矫直后的直线度和圆度,证明了此矫直机的矫直能力,为提高管材矫直质量提供了一种新型矫直机。     

可调角度夹送辊在精密管材矫直机中的应用

当前市场需求量较大的精密管材口径大都集中在18mm～76mm之间,具有口径偏小、质量较轻,表面质量要求严格等特点,因此这类管材在尾部出矫直机主机后采用夹送辊将被矫管材送入走钢线以内,由于当前的夹送辊角度不可调且和矫直中心线垂直,常常会将旋转前进的管材划伤,且在夹送之前上辊和管材脱开,达不到抑制管材甩动的目的,严重影响了管材矫直质量的提高。可调角度夹送辊由于具备夹送辊角度可调,下辊快速避让的功能,很好地解决了划伤管材表面、抑制管材甩动的问题,在某厂Ф80机组上发挥了效用,可以作为新上精密管材矫直机的参考。     

小型车间矫直机选型

根据小型车间生产能力，论述了矫直机结构参数和工艺参数的选择与确定。通过对矫直机辊距、辊径、辊数、矫直速度和矫直机能力及矫直机台数等计算，完成对小型车间悬臂式矫直机的选型。     

钢管矫正辊调角最优化设定的研究

根据矫正辊辊形理论 ,分析了矫正机在矫正不同钢管直径时 ,管件与辊面的接触状态 ,并运用约束非线性优化工具对辊形半径偏差进行了优化 ,使角度调整达到最佳化。辊角最优化设定曲线为实际操作提供了依据 ,对提高矫正质量具有指导意义     

六斜辊管材矫直过程精度解析

摘要：以管材六斜辊矫直过程为研究对象,推导了管材经一次反弯后,弹复曲率及残余曲率的演变过程。根据管材旋转一圈弯曲2次,计算了管材全流程矫直微元段的反弯次数;借助三次样条函数,以管材与矫直辊接触点为特征点,拟合出了管材在辊系中的弯曲形态。基于所获得的函数,可以获得任意位置处的弯曲曲率;对某一微梁段的反弯弹复过程进行循环迭代,计算出管材微梁段的最终残余曲率,进而得到最终的管材矫后的直线度精度。通过与现场矫直数据对比,证明该模型能够可靠地预测六斜辊矫直精度,为科学合理的设定矫直参数奠定了理论基础。     

热连轧机工作辊动态负载辊缝计算与应用分析

根据热连轧机工作辊热凸度与磨损计算方法,结合辊系弹性变形和金属塑性变形计算理论,在现场应用与模型参数优化的基础上,建立了工作辊在线辊型及动态负载辊缝计算模型。根据实际轧制计划,将模型计算结果与实测结果进行对比,验证了计算模型具有较高的精度,能够满足工程计算和分析的需要;此外,计算分析了工作辊在线辊型和不光滑辊面对出口带钢断面形状的影响,并提出了带钢断面形状的优化方法,为提高热连轧机出口带钢的板形质量提供了理论依据。     

一种新型的棒材与管材矫直辊辊型的设计方法

根据管材、棒材的全接触矫直理论,结合宝钢所用的管材矫直机组,采用实体设计软件设计造型的办法,给出一个具有工程意义的新型矫直辊辊型的设计方法.结合数控车床CAM软件,还给出矫直辊加工的数控程序.对于使用CAD/CAM软件解决类似具有复杂造型的设计加工问题,具有较大的参考意义.     

1 250 mm热连轧工作辊磨损控制策略

 国内大量的1 250 mm热轧机精轧机组普遍使用带有负凸度的凹形工作辊,由于轧机辊形配置及轧制工艺特点,工作辊出现严重“猫耳”型磨损,造成轧制带钢断面出现局部高点现象。为改善1 250 mm热连轧工作辊的磨损,提升带钢板形质量,提出了一种适用于1 250 mm热连轧工作辊磨损的控制策略,在保证板带稳定轧制的同时,通过轧辊辊形和工作辊窜辊策略优化来控制工作辊的磨损。本策略已应用于德龙钢铁有限公司轧钢厂,工业试验表明,该策略可减小工作辊磨损量,使轧辊磨损更加均匀,增加弯辊力调控能力,并使工作辊单位周期轧制带钢长度延长40%,对1 250 mm热连轧产线工作辊磨损控制具有研究价值和推广前景。     

轧辊非均质特性对辊型电磁调控的影响分析

 轧辊作为辊型电磁调控技术的核心构件，在加工制造时必须进行热处理，改变轧辊表层组织形态，形成轧辊表面淬硬层，引起轧辊表层和芯部材料性能差异,而这种差异会对辊型电磁调控特性产生影响。为此，利用有限元软件MSC.MARC建立了电磁 热 力耦合轴对称模型，并依托辊型电磁调控试验平台对模型精度进行校核。在此基础上，依托模型分析了表面淬硬层厚度对辊型电磁过程中辊凸度、辊型曲线、接触面平均正压力及轧辊应力分布的影响。结果表明，表面淬硬层厚度对辊凸度、辊型曲线和接触面正压力的影响较小，但对轧辊应力分布有明显影响，特别是轧辊表面淬硬层中心区域。     

中厚板轧机轧辊辊型算法探讨

采用一种直接推算的方法来计算辊廓曲线.基于一组基本方程,并以工作辊、支持辊间接触压力相等为约束进行计算,从而使计算过程大为简化.同时为使设计出的辊型更趋完善,在计算过程中还引入了压力、板宽加权系数.经现场实践应用表明,采用该方法设计出的工作辊、支持辊辊型曲线适应性好,并大大地改善了板凸度和轧辊磨损情况.