非对称截面辊弯成形扭曲有限元分析

由于非对称截面的立边长度不同，辊弯成形过程中易出现扭曲缺陷。采用实验及有限元模拟相结合的方法，对非对称截面的辊弯成形进行研究。建立了超高强钢辊弯成形的有限元仿真模型，提出了通过倾斜前置轧辊来减轻V型非对称截面扭曲缺陷的方法，对前置轧辊倾斜角度的计算方法进行了探讨。结果表明：对于V型非对称截面的辊弯成形，倾斜前置轧辊改变了板材进入成形轧辊的状态，前置轧辊的倾斜角度φ=8.9°,扭曲角度减少40.9%,变形区纵向应变的峰值明显降低，且应变量减小；两侧立边所受的弯矩差值是引起扭曲缺陷的重要因素，倾斜前置轧辊使得板材两侧立边所受弯矩差值的大小和方向发生变化，合弯矩从0.18 N·m变为17.60 N·m,方向从转向短立边变为转向长立边，从而一定程度上抑制了扭曲缺陷。     

基于缺陷控制的DP980高强钢三维变截面辊弯成形有限元仿真

三维变截面辊弯成形时,辊组共轭空间曲线扫出空间曲面时仅能控制该曲线上的一点,存在非控制区,因此造成变截面辊弯过程中底部腹板具有"自由变形区",出现成形缺陷。基于双齿条单齿轮轴系结构的三维变截面辊弯成形装备,提出缺陷控制方法,并基于ABAQUS有限元仿真软件,建立缺陷优化仿真模型。针对DP980双相钢材料进行某汽车构件成形全流程有限元仿真,获得板材成形过程中复杂的变形规律、轧辊成形力与回弹预测。仿真结果表明,缺陷控制方法效果明显,成形件质量较好。通过成形实验进一步验证了缺陷控制的有效性,成形质量与仿真结果基本保持一致。     

有限元法模拟分析比较变截面U型材辊弯成型的立辊成型和平辊成型

利用有限元分析通用软件MSC.Marc对变截面U型材辊弯成型进行仿真模拟分析。本文对变截面辊弯成型仿真采用轧辊轴向加工技术(代替法向加工技术),对角度连续变化的变截面U型材分别进行立辊加工和平辊加工成型模拟分析。得出结论揭示了平辊加工和立辊加工对变截面型材在90°折弯变形时产生的影响,对实际生产具有一定的指导意义和参考价值。     

阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。     

变截面B柱加强板辊弯成形有限元仿真及实验

三维变截面辊弯成形是一种新兴成形工艺,可生产不同截面形状的产品,对汽车轻量化发挥重要作用。为探索其成形机理和变形特征,文章建立了6道次的三维变截面辊弯成形生产线有限元模型,对汽车B柱下部加强板的成形过程进行分析。从仿真结果中提取等效应力、等效塑性应变、板料厚度及成形截面等参数,并通过实验进行研究对比。结果表明,仿真数据与实验结果高度一致,说明所建立的仿真模型能够为产品的大批量生产提供有效理论支撑。     

变截面辊弯成形试验

该文以单轴变截面辊弯成形机为平台,进行变截面辊弯成形试验研究,完成了U型断面3种类型的变截面辊弯成形样件;对样件出现缺陷的原因进行分析,其结论为进一步研究、改进与设计变截面辊弯成形试验提供了参考。     

四辊预弯与连续滚弯成形的机理与试验分析

为提高预弯段的成形精度,建立了侧辊位移量与预弯段成形半径的四辊预弯数值模型。采用有限元软件分析了滚弯变形区应力应变场的演变规律、轧辊与板材间的摩擦力对滚弯成形的影响,以及多道次滚弯成形后,板材表面塑性应变场的变化规律。四辊多道次滚弯试验表明,四辊预弯数值模型和有限元模型的成形半径比试验结果小,误差分别为11.2%和6.3%;板材与轧辊间的摩擦力是导致预弯段成形半径小于连续滚弯段成形半径的重要原因;多道次滚弯加工后,预弯段成形半径相对于连续滚弯段成形半径的误差,由单道次滚弯加工时的7.3%降至1.7%,预弯段的成形精度得到有效提高。     

基于弯曲角度分配函数的辊弯成形研究

针对辊弯成形过程中因弯曲角度分配不合理出现的应变集中,从而引起扭曲、角部褶皱、边角裂纹和撕裂等缺陷,提出优化弯曲角度分配函数的辊弯成形工艺技术,即依据压型板的截面形状选择优化函数参数及确定成形道次。量化型材断面立边端部水平面的投影轨迹三次曲线,利用曲线函数对弯曲角度合理分配,研究板材在成形道次间的最大等效应变,同时研究了不同板材材料对辊弯产品的影响。通过理论模拟和实验验证最优弯曲角度分配函数。板材厚度为1. 0 mm时,6061铝合金成形道次间等效应变最大值比Q235钢低0. 04%,说明板材材料性能对辊弯成形过程有着重要影响。     

变高度构件辊模成形有限元仿真

利用ABAQUS软件对变高度构件辊模成形过程进行有限元仿真。基于动力显示算法,使用固定模具,轧辊一边平动一边旋转的模拟方式,建立变高度构件辊模成形有限元模型。分析了模型建立过程中成形速度选择对计算时间的影响,分析步、接触方式和边界条件设置等关键问题。对成形后构件的等效应力、等效塑性应变的特点做了重点分析。得到了轧辊成形反力、转矩大小随时间变化的规律。对比了Q235和QP980两种材料的模拟成形结果,并通过实验,验证了有限元模型的有效性,为类似构件的辊模成形工艺开发提供了参考。     

S形截面不锈钢钢丝的成形与模拟分析

根据钢丝的截面形状与不锈钢的特性,采用1道辊弯及2道辊模拉拔的成形方案,并设计出轧辊的孔型,利用DEFORM3D软件对钢丝的成形过程进行模拟,截取工件周向上200个点的等效应力并分析各个方向上所受应力的变化,通过工件上等效应力、等效应变及金属流动状况分析了工件成形的变形机理。     

三辊张力单元提供张力的研究

三辊张力单元作为无传动张力辊的模型,主要用在卷取机前,为卷取机提供前张力。本文从三辊张力单元使用环境以及自身的结构特点出发,提出了采用圆弧来代替辊子压下后带钢的运动曲线,以此为依据,推导出三辊张力单元提供张力大小的计算公式。     

双辊连续铸轧机铸轧辊铜辊套(2)

本篇是全文的第二部分,对钢-钢、铜-钢(通常上辊辊套为铜合金的、下辊辊套为钢的)、铜-铜三种组合辊套铸轧机铸轧铝合金带坯,其铸轧速度及生产能力进行了对比;对分别采用三种组合辊套生产的1050、8011、3003铝合金带坯的组织进行了对比;介绍了用钢-铜组合辊套铸轧的8006、8011铝合金带坯生产的箔材的组织和性能。显示出铜合金辊套具有很多的优越性。还介绍了铜辊套铸轧机生产铝合金带坯的典型生产工艺。     

基于辊式成形弯曲角度分配函数的轧辊孔型优化北大核心CSCD

针对50型螺旋式钢板仓成形设备存在各工位成形载荷不均匀的问题,基于显式动力学对板料成形进行了数值模拟仿真研究。建立了弯角处等效应力与各工位成形载荷的关系;探究了道次间距对板料弯角处等效应力的影响;基于辊式成形弯曲角度分配函数对边Ⅲ各工位的成形角度重新分配,对不同孔型参数的方案进行数值模拟仿真对比。结果表明:道次间距对弯角等效应力的影响较小,边Ⅲ弯角处的等效应力最大;当变动指数κ=-0.4时,边Ⅲ的成形弯曲角度分配较为合理,数值模拟仿真中弯角处等效应力与样机各工位成形载荷的变化一致,各工位成形载荷不均匀的问题得到有效改善。     

CVC轧机支持辊力学有限元分析及新辊形

现场跟踪实测并分析CVC轧机支持辊综合辊形数据,发现CVC轧机支持辊存在严重且不均匀磨损,并时有严重边部剥落事故发生。建立MSC.Marc二维动态弹塑性有限元模型分析了支持辊辊内应力状态,提出较大的辊间接触压力及支持辊工作层厚度的减小,对辊内应力具有不利影响,指出不均匀的辊间接触压力分布,是支持辊不均匀磨损甚至剥落的主要原因。建立ANSYS静态弹性有限元模型,分析板宽、单位轧制力、弯辊及窜辊对辊间接触压力分布的影响,发现带钢宽度的不断变化有利于改善支持辊的受力状况,而弯辊和负向窜辊均会增大辊间接触压力分布不均匀度系数。基于有限元仿真和现场工业试验,提出了CVC轧机支持辊新辊形,与引进的原常规支持辊相比,新支持辊服役前期的不同窜辊位置辊间接触压力峰值和辊间接触压力分布不均匀度系数分别下降了3.5%～16.0%和3.5%～15.9%,支持辊服役后期的辊间接触压力峰值和不均匀度系数分别下降25.7%和28.3%。1800 mmCVC热连轧机F3～F4机架工业应用实践证明,新辊形自保持性好,性能稳定,已投入工业应用,可推广应用到同类轧机。     

活套装置中导辊与起套辊位置的探讨

探讨棒、线材轧机活套装置中导辊与起套辊的位置布置,并给出了其位置布置的设计计算方法。     

冷连轧机工作辊原始粗糙度与换辊周期的研究

针对冷连轧生产过程中打滑与热滑伤问题 ,建立了一套工作辊原始粗糙度与换辊周期综合优化的数学模型 ,并将其应用于某厂 2 0 30mm5机架冷连轧机的生产实践 ,降低了该轧机打滑与热滑伤的发生率 ,取得了显著的经济效益     

轧辊偏心信号的时频域识别

本文介绍了基于小波变换的信号多分辨率分解,并对轧辊偏心信号进行时频域识别,采用该方法可以实现时域定位和提取特征频率.     

铸轧辊的改进设计

对铸轧辊辊芯的表层处理、辊芯的结构、铸轧辊的装配进行了改进设计 ,提高了铸轧辊的性能 ,延长了使用寿命