非对称板带热轧头部翘曲的分析与有限元模拟

建立板带轧制的非对称模型 ,分析轧制过程中轧件变形规律 ,以及热轧带钢的生产过程中板带头部弯曲的产生机理。进而通过热轧过程的非对称模型的有限元仿真 ,研究了非对称参数与板带头部弯曲曲率的关系 ,为热轧过程的自动控制提供了依据。     

头部翘曲板材矫直策略分析

随着厚规格、高强度品种钢的大量开发,头部翘曲成为板材生产过程的一种常见缺陷,同时部分矫直机矫直能力不足,使头部翘曲板材矫直过程困难。本文以开发厚规格、高强度品种钢过程中频繁出现的头部翘曲呈蛇形板材矫不平问题为依托,采用弹塑性差分的曲率积分方法,研究头部翘曲对传统矫直过程残余曲率和矫直力的影响,提出利用静压矫直方法解决头部翘曲板材矫不平问题。通过理论分析和现场实践证明：静压矫直可以有效解决头部翘曲板材矫不平问题,改善板形,减小切损量。     

轧制润滑和辊速差对热轧U型钢板桩轧制头部翘曲影响的模拟实验

按照1∶10相似比利用铅试样在实验室轧机上对热轧U型钢板桩的轧制过程进行模拟,通过改变4种轧制润滑条件、0.6～1.0的5种辊转速差等轧制条件,得出轧制条件与U型钢板桩头部翘曲之间的关系.试验结果表明,对于孔型轧制产生的翘曲程度初步由辊速差引起,但孔型轧制的翘曲程度也随轧制润滑条件不同而变化.为了改善孔型轧制引起的翘曲缺陷,在其他参数不变下可选用0.65的辊速比与未经润滑的轧辊表面参数相配合.     

板带材轧制头部翘曲的影响因素

 用正交实验方法对影响板带材轧制头部翘曲的因素进行了铅板轧制实验研究。影响因素有上下轧辊直径比、压下率、导入角和轧辊转速。正交实验是L25(45),研究表明：辊径比对头部翘曲影响最大,导入角的影响次之,轧辊转速的影响最小,各种因素的影响趋势变化呈现了不同的规律。实验轧机控轧6 mm铅板头部翘曲的最佳工艺参数为上下轧辊直径比1∶1,压下率5%,导入角-3°,轧辊转速164 r/min。     

热轧铝板带头部翘曲原因探索

分析了西南铝压延厂“1＋1”式热轧生产过程中铝板带头部翘曲现象产生的原因,提出了一些供参考的解决办法。     

中厚板轧制轧件头尾翘曲研究进展

轧件头尾翘曲问题成为中厚板轧制生产中的关键问题之一,直接影响板材的成材率和产品质量。本文综述了近年来国内外关于中厚板轧制轧件头尾翘曲的最新研究进展,分析了轧件上下表面的温度差、轧制压下率、轧制导入角、异径异速轧制和变形区几何形状等对板材翘曲的影响,并介绍了中厚板轧制轧件头部翘曲的控制模型研究现状。     

板材轧制中的拉拔效应及热塑有限元计算

采用热塑性有限元进行计算,热塑性有限元是一种三维的弹塑性有限元,它用板材轧制时存在的“拉拔效应”对变形区进行修正,求出正确的变形区。并计算出轧辊的弹性压扁、精确计算轧制力、轧制力矩、板凸度、板形和辊凸度,获得提高板形质量、减少板厚差、增加轧辊调整余地和使辊子耐磨的效果。     

轧制方坯的三维弹塑性有限元研究

借助商业有限元软件MARCAUTOFORGE,采用三维热力耦合弹塑性有限元法对大冶特殊钢公司棒材连轧机组的箱形孔中轧制轴承方坯的过程进行了模拟,模拟结果与现场轧机的记录数据十分吻合。     

厚板轧制中翘头原因分析及解决措施

厚板轧制中翘头是常见的板形缺陷之一,宝钢股份厚板轧制生产过程中常发生钢板翘头,最常见的品种、规格为低温控轧钢、B炉钢、薄板等。针对其特点并结合轧制线实际生产情况进行分析,得知钢板上下表面存在温差、里外温度分布不均、道次规程设定不合理、轧制速度设定过大及轧制中上下表面摩擦因数不一致是引起翘头的主要原因。深入分析这些原因,找出相关的理论依据,并结合现场生产中各工序的特点制定完善工艺制度,从而达到抑制轧制生产中钢板翘头的问题,减少了轧制异常的发生。     

普通中厚板轧制过程的有限元模拟

采用有限元模拟计算软件ANSYS/LS-DYNA,对中厚板轧制过程进行了模拟研究,分析了轧辊直径、展宽比、延伸率等变形参数对轧后钢板平面形状的影响,得出了变形参数对钢板平面形状的影响规律。由模拟计算结果知:轧后钢板头部始终为凸形,而边部形状则随变形参数不同而变化,钢板边部由凹形向凸形变化的临界展宽比,将随轧辊直径的增大而增大。可以此计算结果为基础,研究立辊轧边及MAS轧制过程的变形特点,以改善轧后钢板平面形状。     

用弹塑性有限元模拟双金属复合板轧制

应用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对双金属复合板的轧制过程进行了数值模拟，获得了单位轧制压力的分布情况，并由此计算出双金属复合板的轧制力，模拟结果证实了应用显式动力学弹塑性有限元法模拟双金属复合板轧制的可行性，且计算所得轧制力与实验结果吻合较好。     

Head and Tail Shape Control in Vertical-Horizontal Rolling Process by FEM

Using 3D rigid-plastic finite element method (FEM), a numerical simulation model for nonsteady state vertical-horizontal rolling process in roughing trains was built and was validated by comparing the simulated values with experimental ones of width and shape of the stock ends. According to certain 2050 roughing processing technologies, the short shape control (SSC) of the stock ends was investigated using the model. Based on the simulated. results, a new SSC model was developed. The analyzed results showed that the new SSC model is effective in improving the shape of the stock ends.     

中厚板MAS轧制过程的有限元模拟

采用有限元软件ANSYS／LS-DYNA对MAS轧制过程及随后的展宽和精轧过程进行了模拟计算,分析了各变形阶段钢板的形状变化及不同MAS轧制参数对钢板边部形状的影响。结果表明：MAS轧制可以改善轧后钢板边部形状。钢板边部形状的改变不仅与MAS轧制的补偿面积有关,而且与MAS轧制段长度和压下量的比值有关,若MAS轧制参数选取不当,钢板边部会发生“过补偿”现象。根据计算结果选取MAS轧制参数,在中厚板轧机上进行了现场生产试验,效果良好。     

Investigation on Head and Tail Shape Control in the Vertical-Horizontal Rolling Process by FEM

 Using 3D rigid-plastic finite element method (FEM), a numerical simulation model for the non-steady state vertical- horizontal rolling process in roughing trains has been built, and is validated by comparison between simulated and experimental values of width and shape of the stock ends. Aiming to certain 2050 roughing process technologies, short shape control (SSC) of the stock ends was investigated using the model. Based on the simulated results, a new SSC model was developed. Moreover, it can be seen that it is effective for the new SSC model to improve shape of the stock ends from the analyzed results.     

板带轧制头部弯曲机理的研究

对板带轧制过程中产生的头部弯曲从理论上进行了研究。结果表明：简单对称轧制过程中轧件不会产生头部弯曲;对于异步轧制而言,轧制过程是轧件压缩、剪切和弯曲变形的复合变形过程,由于金属的流变状态和力学状态的不对称,全后滑产生的不均匀应力导致轧件头部易产生弯曲。     

厚板尾部大压下法的应用

 提高厚规格板材的道次变形量对改善厚规格板材的性能具有重要意义。分析轧制扭矩在道次轧制中的变化特点,可知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素。结合轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出尾部大压下法,即在正向道次的尾部阶段增大压下量,将板材尾部轧制成楔形或阶梯形,反向道次轧制时,由于头部厚度薄,对扭矩冲击小,可适当增加道次压下量,从而增大整个道次压下量。通过推导轧制扭矩和压下量的关系式,分析了道次压下量的放大范围。该方法能在不改动轧机设备的前提下提高厚规格板材的芯部变形能力。     

FEM Analysis of Rolling Pressure Along Strip Width in Cold Rolling Process

 Using 3 D elastic plastic FEM, the cold strip rolling process in a 4 high mill was simulated. The elastic deformation of rolls, the plastic deformation of the strip, and the pressure between the work roll and the backup roll were taken into account. The distribution of rolling pressure along the strip width was obtained. Based on the simulation results, the peak value of rolling pressure and the location of the peak were analyzed under different rolling conditions. The effects of the roll bending force and the strip width on the distribution of rolling pressure along the width direction were determined.     

热带钢粗轧立辊调宽轧制过程有限元模拟

针对热轧带钢粗轧段大立辊侧压调宽轧制的生产特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立立辊三维轧制有限元仿真模型,模拟计算不同工艺条件下轧件的变形规律,重点分析横截面形状(狗骨形)变形特点,以及宽展变形特点,所得结果与现场情况吻合,证明所建模型及计算结果可对现场工艺制定提供指导作用。