四辊CVC轧机轧辊弹性变形分析

为进一步分析轧辊弹性变形对板形的影响,介绍了轧辊弹性变形影响函数解析方法,采用C语言编写了轧辊弹性变形解析软件,对四辊CVC冷轧机轧辊的弹性变形进行了模拟计算,结果表明,工作辊与支撑辊的挠曲均呈不对称的“V”形分布,辊间压扁量与辊间压力均呈“S”形分布.整个调控范围内支撑辊挠曲和工作辊与轧件间的压扁量变化较小,工作辊挠...     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

四辊轧机的辊型设计及辊型调整

1.轧辊弯曲挠度的计算若忽略轧件轧制后弹性恢复的变形,则板材沿宽度的形状及尺寸决定于轧制时轧辊间的辊缝形状及尺寸。影响四辊轧机辊缝形状的因素是:(1)热膨胀;(2)磨损;(3)弹性压扁,包括变形区轧辊的弹性压扁和工作辊与支承辊间的弹性压扁;(4)弹性弯曲;(5)原始磨削形状。变形区工作辊与轧件接触引起的弹性压扁只对板材边部有影响(边部变薄),辊型设计时一般可不予考虑,只对轧制单一品种(带钢宽度不变)的四辊轧机以及多辊轧机装置有轴向调整机构时才必须考虑。实验研究指出,四辊轧机轧辊间纵向相互弹性压扁的分布曲线(图1)和纵向压     

新十八辊轧机静压下辊系变形分析

采用解析法和有限元法进行了分析,对比2种计算结果看出解析法所得结果可对辊系变形定性分析。另外,利用辊系弹性曲线对十八辊轧机和四辊轧机辊系的刚度进行了比较,得出前者的刚度大于后者的结论。     

六辊冷轧机辊系弹性变形快速算法

为了快速计算六辊冷轧机辊系的弹性变形,提出了一种新的辊系弹性变形算法。该算法直接采用数值法计算轧辊挠曲,避免了复杂的公式推导,简化了计算过程;在辊系协调变形的迭代计算过程中,内层迭代首次引入辊间中心点处压扁和辊间压扁区倾斜两个迭代调节量,建立了与辊间接触合力和接触区的总力矩的联系,外层迭代通过不断修正辊间相对压扁量增量循环迭代辊间接触力与轧辊挠曲,实现了整个辊系变形的快速协调。通过与国外计算结果比较和算例的验证,证明其有好的计算精度、收敛性和快速性,能离线指导新轧机工艺方案设计,具备板形在线设定计算应用的可能。     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

多辊轧机轧辊弹性压扁和辊间压力研究

本文运用弹性基础梁理论分析和推导了极薄带多辊轧机轧辊的弹性压扁变形和辊间压力分布的计算公式,並应用这一公式对某30辊轧机辊系进行了计算。计算结果表明,该轧机工作辊存在反翘现象。同时,本文的结论对森吉米尔多辊轧机工作辊两端带锥度现象作了成功的解释。     

四辊板带轧机辊颈载荷分布及板形影响因素分析

板形是板带材产品的重要质量指标之一。辊系弹性变形是影响板形的主要因素,轧机辊颈载荷分布直接影响轧机的辊系弹性变形,因此精确分析辊颈载荷分布对板形控制和轴承使用有着重要的意义。针对实验室四辊可逆冷轧机,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,基于显式动力学建立了耦合支撑辊轴承、轧辊和轧件的三维实体模型,分析了板宽、摩擦因数、张力和压下量等因素对支撑辊辊径载荷分布和板凸度的影响,对四辊板带轧机板形控制和轴承使用提供了理论支持。     

四辊轧机工作辊热辊型的研究

根据热轧工作辊的热力学方程及边界条件，用有限差分法计算其温度场，用影响函数法计算其弹性变形，建立了工作辊温度场和热凸度的数学模型，并进行了实验验证。研究了工作辊热辊型动态形成机理，并将热变形与弹性变形进行了叠加，求出最终辊型曲线。     

四辊轧机弹性变形解析模型的研究

在四辊轧机的轧制过程中,辊系的弹性变形、轧制压力分布等都很复杂,现有的辊缝形状解析模型一般都计算繁琐,不能直接应用于板凸度的在线控制。针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用,通过对四辊轧机辊系变形和具体的受力状况分析,从理论上详细推导了直观的辊缝形状函数,明确了其与相关因素的对应关系。同时,为了验证模型的准确性,采用该模型对某“1 4”铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算,并与在线所测得数据进行比较,其计算结果表明计算精度高,误差在15%以内。因此,该模型具有重要的理论意义和实用价值,为板形的预报和控制提供基础。     

Study on the continuous roll forming process of swept surface sheet metal part

Continuous roll forming (CRF) is an effective process to manufacture swept surface parts of sheet metal. The forming tool in CRF is a pair of small-diameter bendable forming rolls, a swept surface is formed continuously after the rotating rolls sweep out the whole sheet metal blank. The two bent rolls and the non-uniformly distributed roll gap along the rolls’ length make the sheet metal bent in longitudinal and transverse directions simultaneously, the cross-section curve of the formed swept surface is controlled by the curved profile of the forming rolls and the spine curve is controlled by the differential elongations of sheet metal generated by roll gap. In this paper, a necessary condition for the formation of a swept surface is proposed and analyzed, the parametric equations of the formed surface in CRF are derived and the method to determine the roll gap for forming a given swept surface is presented. The numerical simulations and analyses on the CRF processes demonstrate the validity of the presented theoretical models. The experimental and measured results show that the formed surfaces are in good agreement with the desired surfaces, and swept surface parts with good forming precision can be obtained by CRF process.     

In situ observation of the interface between a roll and a sheet in flat rolling process

In metal forming processes, the interface between a workpiece and a tool was occasionally observed directly. However, the rolling interface has almost never been observed because of high-speed roll rotation. To achieve the in situ observation, this paper proposes a novel method where one roll is fixed in the space without rotation, while the other roll revolves around the fixed roll with rotation. With passing the gap between the two rolls, a sheet is rolled. A prototype machine with transparent rolls was fabricated, then the interface in solder rolling was successfully observed from the interior of the fixed roll.     

Causes of chatter in a hot strip mill: Observations, qualitative analyses and mathematical modelling

Severe vibrations, known as chatter, occur often in both hot and cold rolling of steel. A recent chatter outbreak at the second stand of hot strip mill in Hastings, Australia, prompted an investigation into the causes of chatter by a literature review, the development and deployment of mathematical models, and a rigorous analysis of plant observations. The investigation suggests that the frictional conditions in the roll gap are the principal cause of chatter in this mill, though residual chatter marks on work rolls can occasionally cause it. The frictional conditions appear to be associated with the thickness and properties of oxide formed on rolls.     

NUMERICAL SIMULATION FOR SHAPE OF COLD ROLLING ALUMINUM STRIP ON 4 HIGH MILL WITH ROLL SHIFTED

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓｔｈｅｍｉｌｗｉｔｈｒｏｌｓｈｉｆｔｅｄｈａｓｇｏｏｄｓｈａｐｅｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ,ｉｔｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｌｄｒｏｌｅｄａｎｄｈｏｔｒｏｌｅｄｓｔｒｉ...     

有限元法计算铝带轧机的辊系变形

用ANSYS有限元方法建立了铝带轧机辊系变形数学模型。分别计算了不同轧件宽度时各轧制道次辊缝处轧辊的变形，以及工作辊与支持辊间的压扁和压力的轴向分布。分析了不同轧件宽度时各道次铝带的比例凸度及对板形的影响，与现场板形目测情况吻合。该计算方法可用做厚度大于0.1mm的铝带轧机辊系变形数学模型。     

基于数模平台的四辊卷板机辊轮工艺位置的计算

四辊卷板机中下辊与两侧辊的位置控制是决定钢板卷制精度的关键因素,以人工经验进行辊轮位置调整的传统方法难以获得辊轮的精确工作位置。采用数学建模方法对卷板机各辊轮工作位置进行几何化表达,建立下辊与前后两侧辊在边缘对正、预弯、卷制等工艺中的位置模型,并推导出下辊与两侧辊在加工过程中的精确位移量的表达公式,以实现各辊轮位置的精确控制,由此提高钢板的卷制加工精度。     

热轧来料楔形对冷连轧机组轧制状态的影响

针对某1420mm冷连轧机组生产中出现的轧制状态不稳定和板形异常问题,通过测量轧辊磨损与机组来料板廓,确定了机组轧制状态的影响因素———热轧来料楔形,并利用有限元软件求解了承载辊缝形状的变化,定量计算了不同凸度支撑辊的辊系对楔形来料的抵抗能力。研究结果对异常来料的工艺问题具有指导意义。     

CVC热连轧机支撑辊倒角的工作性能研究

分析了热连轧机支撑辊大圆弧复合型倒角的设计思想,并以某2250mm常规热连轧精轧机为例,运用基于影响函数法的辊系弹性变形理论,分析了不同支撑辊倒角参数对轧机板形控制性能的影响。结果表明,支撑辊倒角高度越大,承载辊缝横向刚度越大,但还需考虑带钢临界宽度对板形控制的影响;支撑辊倒角高度大的弯辊调控效果要优于倒角高度小的,且随着宽度的增加效果也会越明显;使用较小的支撑辊倒角高度可以在一定程度上改善轧辊磨损的不均匀性。     

高速钢轧辊研究和应用的进展

介绍近年来国外高速钢轧辊研究、开发及广泛应用的情况。在总结国内外高速钢初轧轧辊研究与应用进展的基础上,指出了我国与国外先进水平间的差距,建议宝钢重点加强高速钢轧辊使用特性的研究,同时与国内的轧辊科研和制造单位加强合作,以期尽快开发出高性能的国产高速钢轧辊。