二斜辊矫直机辊形曲线选择及矫直机理研究

针对棒材二斜辊矫直机单向和双向反弯辊形曲线选择问题,以分段曲率旋转反弯矫直理论为基础,利用MSC.MARC软件对两种辊形曲线对应矫直过程进行建模和有限元模拟,通过对后处理结果中棒材表面摩擦特性、应力、塑性应变、矫直力等参数的对比,较详细地阐明了单、双向反弯辊形对应的矫直机理、矫直过程的特点及各自的优缺点。为验证模拟结果,分别在小型二斜辊矫直试验机上对两种辊形曲线情况下的矫直精度、棒材表面质量及矫直力等参数进行了分析对比,现场试验数据较好地验证了有限元模拟结果。并通过总结模拟和试验结果提出若干以棒材用途和生产成本控制为导向的辊形选择原则。     

棒材二辊矫直过程有限元分析及实验

采用弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件对棒材二辊矫直过程进行数值模拟,得到了矫直过程中棒材对矫直辊、侧导卫作用力随时间变化规律;确定了在矫直过程中棒材与上下辊及侧导卫的主要接触区域,并对矫直后的最大挠度进行了分析。矫直力与理论值的比较结果基本吻合;上下辊、侧导卫的磨损区域及矫后棒材的最大挠度的实验结果与数值分析结果相一致。所建模型及分析结果可以为理论研究及实际生产提供指导。     

二辊矫直对棒材残余应力的影响

为了研究棒材矫直过程中等效应力的变化过程以及矫直对残余应力的影响,通过数值模拟软件Abaqus分析了矫直过程中等效应力的演变过程。同时分析了辊缝、倾斜角度、矫直速度、材料屈服强度以及挡板间距对残余应力的影响,最终给出了辊缝及角度的取值原则。结果表明,辊缝及矫直辊倾斜角度对矫后棒材芯部残余应力影响较大,辊缝越小、角度越小,矫后棒材残余应力越大,反之越小;矫直速度对矫后棒材残余应力影响不大;材料屈服强度越高,矫后残余应力越大,反之越小;挡板间距越小,矫后棒材芯部残余应力越大,表层残余应力越小。     

棒材二辊矫直工艺设定参数模型研究

为了合理设定二辊矫直的工艺设定参数,降低现场对操作工人经验的依赖程度,实现棒材全自动矫直,基于平面弯曲弹复理论与空间几何关系,结合矫直过程棒材边进给边旋转而达到每旋转半圈反弯一次的特点,建立了棒材矫直全流程的弯曲弹复模型,获得棒材矫直全过程原始曲率、弯曲曲率、弹复曲率及残余曲率的演变过程;在此基础上,基于来料棒材及矫直机辊型,以要求的直线度为目标,建立了凹辊角度与凸辊角度寻优迭代模型;在该理论基础上,探讨了辊缝及导板间距的设定方法;在现场矫直机上进行了该工艺设定模型的验证。工艺参数设定值与现场实际矫直情况一致,应用该模型可实现棒材二辊矫直过程的自动控制。     

中大直径钢材棒料二辊矫直机凹辊设计方法

针对某钢厂中大直径钢材棒料二辊矫直存在矫直质量差的问题进行研究,利用矫直过程中棒材曲率比与矫直次数的关系并与矫直机理相结合,最后确定出正确的凹辊辊型。采用Φ50～Φ70 mm直径范围内不同直径的中大棒材对设计凹辊进行试验验证,利用相应的精度测量仪器分别测量矫直后不同直径棒材的直线度、椭圆度、表面质量并对压扁率进行计算。试验结果表明:所设计的凹辊辊型使矫直后中大直径棒材具有高精度,直线度误差分布范围为0.1～0.6 mm·m~(-1);椭圆度误差小于0.1 mm,扁率分布范围为0.5‰～1.8‰;矫直后中大直径棒材表面粗糙度为微米数量级,表面光滑,无划痕现象产生,设计凹辊起到滚光棒材的作用。     

残余应力对棒材二斜辊矫直滞后回弹的影响

为解决实际生产过程中棒材矫直并瞬时回弹后即刻测量的直线度越小,最终滞后回弹越大,成品质量并不一定好的问题。在考虑弹区比的条件下,分析弹区比对棒材矫后残余应力分布状况的影响,结合二斜辊矫直滞后回弹机理,提出滞后回弹与弹区比的关系、分析残余应力对滞后回弹的影响。通过对棒材二斜辊矫直滞后回弹进行有限元仿真,仿真结果表明合理的弹区比取值是保证棒材矫直后成品质量的关键因素。     

七斜辊矫直机应用程序设计与数值模拟

根据矫直理论,利用MATLAB GUI平台实现对2-2-2-1型七斜辊棒材矫直机的辊距、辊子斜角、压下量等工艺结构参数的计算,以及等距双曲线辊形的自动设计,并通过VBA技术实现等距双曲线辊形在CATIA软件中的自动绘制。以Φ60mm 20Cr钢为例,由程序计算所得工艺结构参数与辊形曲线,利用ABAQUS有限元分析软件对棒材矫直过程进行数值模拟,得到了矫直过程中的矫直力曲线、残余应力分布和矫直后棒材纵坐标分布曲线。在LGJ100七斜辊矫直机上进行试验验证。试验结果表明,理论计算与数值模拟的结果合理可行,对七斜辊矫直机的高效设计与实际矫直生产具有指导意义。     

中厚板矫直过程的有限元研究

采用弹塑性有限元法建立中厚板矫直过程的二维动态有限元分析模型,并针对某厂11辊矫直机不同厚度板材、不同矫直方案的矫直过程进行了模拟计算.给出了矫直过程板材应力场、应变场和各矫直辊矫直力的分布.     

可视化组态软件在辊缝控制中的应用

本文通过对基于PC机的可视化组态软件在辊缝实时显示应用方案的介绍,并对辊缝电气控制中的一些实用技巧方法进行探讨;相信对矫直机辊缝控制这一常见技术有一定借鉴参考意义。众所周知,辊缝控制精度对管棒材的矫直精度起决定性作用。以往传统方法主要靠人工观察或机械表盘显示,根据实际生产经验需要反复调整辊缝及其角度值才能使管棒材的最终矫直线度达到实际需要的精度,因为机械表盘的显示精度基本上维持毫米级,但管棒材矫直过程中对     

棒材生产用新型矫直机

德国ＳＭＳＥｕｍｕｃｏ公司为棒材生产开发出新型二辊矫直和抛光机。此矫直机采用一系列新设计 ,从而增加了矫直机的刚度和稳定性 ,并改进了矫直效果。该矫直机所能加工的棒材长 3～ 1 0ｍ ,直径Φ2 0～Φ1 30ｍｍ ,抗拉强度可达 80 0ＭＰａ。为满足这些要求 ,其中一个矫直辊采用了液压减震。新型矫直机可获得更高的矫直速度。所有与尺寸变化相关的设置均通过控制系统加以进行 ,但控制系统的基本设置均能由操作人员加以修正 ,以适应棒材的物理性能发生变化。新型矫直机的另一个专门设计是在其入口侧采用双夹送辊系统 ,此系统可使矫直过程中…