二辊矫直机采用双向圆弧辊型的设计实例

一、概述二辊矫直机目前在国内并没有得到广泛应用,在装有二辊矫直机的工厂所使用的辊型也不理想。国外一些工业发达的国家,二辊矫直机已获得广泛应用,矫直的圆棒材直径为φ1.5～φ250mm。随着冶金工业和机械制造工业的发展,不难预计我国将会对二辊矫直机逐渐重视起来,它将以其独特的优越性进入工业阵地。二辊矫直机辊型的合理设计,是此类矫直机的关键。在矫直过程中能否使用圆棒材各断面承受连续的和一致的弹塑性变型,则是达到高精度矫直的要点。     

二辊式矫直机的理论分析与计算

二辊式矫直机适用于棒材及管材(以下统称圆材)的矫直。在技术发达的国家,这种矫直已被广泛采用。其矫直圆材的尺寸范围为φ3～φ200,有时可以矫直更细的圆材。它不仅可以在冶金厂,而且可以在机器制造业、仪表工业、轻手工业中被采用。二辊式矫直机的主要优点是矫直精度高。其主要缺点是速度低。过去所达到的最高速度为40米/分。但速度和质量常常是矛盾的。为了达到高质量(高精度矫直),用二辊矫直机比现有的其它办法都快得多。目前国内很少能见到这种机器,尤其在我国的冶金厂更为少     

变辊距矫直的辊距优化设计

对辊距实现优化设计,分别以总矫直力之和矫直力为目标函数,以辊距为设计变量,利用Matlab软件优化设计出辊距相对值,以轧件与辊子间的接触应力为约束条件,进一步获得最佳辊距实际值。在满足矫直要求的前提下,通过变辊距实现了减小矫直力和矫直功的目的,对矫直过程的节能降耗及减小薄壁构件由于矫直力过大产生的矫直缺陷有重要意义。     

自动调整的6辊钢管矫直机

Kieserling & Albrecht公司制造的新一代钢管矫直机,有9种型号,能矫直外径为φ3～250mm的钢管。这种矫直机有三对斜的双曲线矫直辊。     

引进奥钢联特殊钢板坯连铸机辊子的研制

立弯式特钢板坯连铸机主要由结晶器，弯曲段、弧形段、矫直段、拉矫段六种辊子装置组成。其中：结晶器足辊直径为φ100mm，内外弧数量为6根；弯曲段辊直径为φ150mm。     

冷矫直机矫直辊受力分析

介绍了九辊冷矫直机的参数。针对冷矫直机在生产中出现的问题,通过对冷矫直机矫直辊的受力进行分析,得出矫直辊的受力模型,并且分析了各矫直辊的受力大小。认为第三辊受力最大。提出了矫直机的设计维护建议。     

中厚板热矫直机压下模型

矫直机压下模型主要由入、出口矫直辊的压弯量设定和矫直辊的弯辊量设定组成.根据梁的弹塑性弯曲理论,矫直辊的压弯量应该由作用在板材上的反弯挠度来确定,即通过确定弹复挠度、残余挠度而得到反弯挠度,从而得到矫直辊的压弯量;矫直辊的弯辊量由最大原始曲率及入口板件厚度的塑性变形层深度来确定.研究结果表明计算值与实际设定值较吻合.     

CRS辊式矫直机辊环装配参数对矫直质量的影响

通过分析CRS辊式矫直机的矫直原理和辊环装配原理,提出了矫直辊环装配参数对矫直压力和矫直质量的影响,给出了矫直辊环装配宽度的经验公式和矫直辊R角的设计经验值,为H型钢矫直提供理论依据。     

角钢矫直辊创新设计

简单介绍了一种改进的角钢矫直辊.以不改动矫直辊安装机构为前提,利用隔离环代替矫直辊两侧的辊环,并采用相邻角钢矫直辊规格共用和不全包裹式矫直角钢的设计,从而起到优化矫直辊结构形式、降低矫直辊重量、提高矫直辊有效重量比例的作用.有效解决了型钢矫直辊体积、重量大、不易安装的问题.     

棒材二辊矫直过程中的辊缝工艺参数

针对棒材实际矫直过程中辊缝不易确定的问题,采用大型非线性有限元软件建立棒材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型,基于该模型研究了不同辊缝下矫直力、成品棒材残余应力、最大挠度和塑性变形深度的变化规律,综合分析提出合理的辊缝取值范围,并在实际生产中得到应用,减少了实际生产中辊缝调节所需时间.     

Φ100~Φ150mm圆材二辊矫直机矫直曲率分析

矫直辊曲率作为二辊矫直机辊型设计的核心参数,对矫直机矫直质量起着决定性作用。为了提高矫直精度,应用弹塑性理论深入分析了二辊矫直机制,在考虑金属强化的情况下建立了圆材弹塑性弯曲模型,对矫直辊曲率进行了设计,并且给出了曲率过渡段,设计出了适合矫直Φ100~Φ150 mm圆材的二辊矫直辊辊型。利用有限元软件Marc建立三维有限元模型,对矫直过程进行模拟仿真,分析了圆材的矫直效果,为实际生产提供了理论支持。     

中厚板辊式矫直过程弯辊作用分析

 为了进一步提高中厚板产品矫直质量,采用弹塑性差分的曲率积分方法,分析了弯辊对矫直效果的影响,研究了弯辊量与压下量的关系,为建立中厚板辊式矫直过程的弯辊设定模型奠定了基础。计算结果表明,为了使板材矫直后的残余曲率和残余应力最小化,施加弯辊时要考虑入口压下量的影响。单从降低残余曲率的角度考虑,小压下量和大压下量下都可以施加负弯辊,但正弯辊只适用于小压下量。从控制宽度方向残余应力的角度考虑,正弯辊施加于小入口压下量时弯辊作用明显,为了消除正弯辊对厚度方向残余应力的不利作用,采用正弯辊时入口压下量不宜过大。施加弯辊会增加矫直力,因此设定弯辊量时要考虑矫直机能力的限制。研究发现了弯辊对塑性变形率的影响规律：负弯辊出现了使塑性变形率随着入口压下量的增加而减少的阶段,正弯辊可消除塑性变形率为零的阶段。     

φ15～70mm液压管材矫直机机架工作状态有限元研究

φ15 ～ 70mm液压管材矫直机为十二辊矫直机,采用有限元方法分析矫直过程中机架受力变形情况.研究建立了矫直机机架的三维模型,用最大理论矫直力作为工作载荷,对机架的形变进行有限元仿真分析研究.得出了机架的各单元、节点的变形值及应力值,找到了机架的应力和位移分布规律,并据此提出了机架的改进措施,为保证矫直精度打下基础.     

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。     

基于配合辊系的楔形板矫直工艺

 采用常规矫直辊系矫直楔形板严重降低了楔形板矫直范围和效率，为了提高楔形板矫直厚度范围和矫直质量，提出了一种基于配合辊系（大直径矫直辊系和小直径矫直辊系）的楔形板矫直方法。首先研究了配合辊系矫直机辊径、辊距与楔形板矫直效果的关系，设计了楔形板矫直机配合辊系，给出了矫直工艺方案；然后给出了配合辊系矫直楔形板的分区原则，基于有限元法建立了基于配合辊系的楔形板矫直过程有限元模型，仿真结果与实测结果一致，验证了有限元模型的正确性；最后对基于配合辊系的楔形板矫直过程进行仿真，计算了常规辊系和配合辊系下楔形板矫直力及残余应力，分析了不同板厚分区对楔形板矫直效果的影响，结果表明，配合辊系设计方案适合楔形板矫直过程且矫直效果较好。     

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。     

异辊矫直机参数设计与仿真分析

以原有的等辊距矫直机的矫直原理为理论基础,设计出异辊距矫直机,其结构可以看成由两组等辊距矫直辊,按照大辊径在前小辊径在后的方式排列而成,这种结构解决了传统的等辊距矫直机在矫直时,刚度与强度相矛盾的问题,同时可以增加矫直精度,提高矫直机的使用寿命。使用ANSYS/LS-DYNA对异辊距矫直机的矫直过程进行仿真分析,通过分析结果来选定最佳辊径辊距值,同时,通过查看矫直后钢板的残余应力分布,可以对接下来研究异辊距矫直机提供重要的参考价值。     

中厚板冷矫直机高强度薄板矫直方案与应用

中厚板冷矫直机设计矫直板材的强度大、厚度范围广且矫直精度要求高。为了满足力能要求,矫直机辊系参数需要选择较大的辊径值。此时如果选用的矫直辊数较多,则使设备体积庞大、能耗增加;如果减少矫直辊数量,则最终引起矫直精度降低,尤其会加大高强度薄板的矫直难度。在矫直方案上,由于上矫直辊整体调整,线性递减压下方案的矫直精度相对较低,无法满足精度要求,进而采用上矫直辊独立调整方式对板材进行反弯,可形成多种灵活的矫直策略,再结合大变形小残差矫直方案,可以有效提升高强度薄板的矫直精度。     

型钢九辊矫直力能参数与压弯挠度关系解析

H型钢辊式矫直机在辊压腹板时使翼缘产生塑性变形以达到矫直目的.为了避免矫直过程中出现矫直缺陷,通过建立适当的矫直力学模型,求出了H型钢九辊矫直的压弯挠度与弯矩、矫直力的解析关系,确定了生产中调节矫直辊压弯挠度来保证各辊处的弯矩、矫直力等力能参数的范围.     

Q460 20＃角钢九辊矫直过程有限元仿真

 通过建立九辊矫直过程有限元仿真模型,对Q460 20＃角钢矫直过程进行模拟,得到了其矫直过程的应力应变分布,以及各矫直辊矫直过程中矫直力、矫直力矩的动态变化过程,为开发设计新型矫直机提供了理论依据。