冷轧拉伸弯曲矫直机工艺参数设定影响因素研究

在冷轧带钢生产线上,拉矫工艺是通过弯曲与拉伸的共同作用使带钢产生剧烈变形而达到改善板形和表面破鳞的目的,合理设置拉矫工艺参数是现场拉矫机高效运行的关键。本文利用有限元仿真手段,综合分析了延伸率和弯曲辊插入深度的设定因素,重点分析了张力与弯曲辊配置、带钢强化特性、破鳞效果及拉矫机辊系结构对弯曲辊插入深度设定的影响,为现场拉矫机工艺参数的合理配置提供了依据。     

变辊距拉矫工艺数值分析与辊子间距优化设计

为研究辊子间距对带材拉矫工艺的影响,理论分析了辊子间距和带钢曲率、弯曲辊载荷之间的解析关系。针对“两弯两矫”下的SPCC带钢拉矫工艺,结合有限元计算建立了弯曲辊载荷、带钢伸长率和辊子间距、辊子插入量之间的数学模型,研究了辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响规律。结果表明：弯曲辊载荷、带钢伸长率均随辊子间距的增大而减小,且随着辊子插入量的增大,辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响逐渐增大;在给定工艺参数空间内,变辊子间距可扩大带钢伸长率控制范围。基于“大张力小插入量”的工艺设计原则,研究了目标伸长率控制下的辊子间距设计方法,对比分析了设计辊子间距31.1 mm与产线辊子间距28.6 mm下的工艺参数,研究表明入口侧张力增大18.6%,弯曲辊载荷减小28.8%,通过辊子间距与工艺参数的组合设计,有效降低了弯曲辊载荷,有利于延长弯曲辊系的使用寿命。     

酸轧机组拉矫机工作辊磨损预测模型研究

针对酸轧联合机组中拉伸矫直机工作辊磨损快、使用寿命短等问题,根据拉矫机工作辊磨损实测数据,通过现场测试及实验,分析了工作辊磨损机理,建立了基于带钢生产吨位下工作辊最大磨损量预测模型、基于拉矫工艺参数下工作辊轴向整体磨损预测模型,并采用遗传算法优化了模型参数,优化后的模型可用于拉矫机工作辊磨损在线预报。     

提高重卷拉矫辊寿命的优化

介绍了唐钢一冷轧重卷机组的生产流程和拉矫机状态。通过对拉矫机使用中拉矫辊消耗量大,经常出现断辊、掉辊造成带钢表面划伤缺陷等现象的研究,找出多项影响拉矫辊使用寿命的原因。经过辊端轴承结构的优化、装配质量的优化、生产工艺参数的优化、检修制度的完善,提高了拉矫辊的寿命,降低了备件和检修成本,确保了产品质量的稳定性。     

基于延伸率分析的拉矫带钢纵向翘曲仿真分析

针对带钢产生L翘问题进行了理论分析,并以国内某钢铁企业电镀锌生产线中的拉矫机为研究对象,建立拉矫仿真弹塑性模型.通过设定各种工况,运用MARC有限元软件对带钢的实际拉伸弯曲矫直过程进行弹塑性仿真,由仿真结果分析了弯曲辊排布方式及各工作辊插入深度对消除带钢L翘缺陷的影响,对指导带钢拉矫生产具有一定意义.     

拉矫机弯曲单元工作辊力学分析及长寿命研究

拉矫机是连续热镀锌生产中重要的镀后处理设备，但其频繁出现的掉辊现象造成镀锌板板面划伤和断带停线事故，严重影响了其功能的发挥和生产线的稳定运行。在了解其结构组成的基础上，通过力学分析，发现掉辊现象是工作辊辊端支撑轴承在轴向力的作用下失效磨损所致。利用逆推法求得了轴向力，并结合Workbench摩擦生热分析，采用推力轴承的合理选用、辊系装配质量的提高、拉矫工艺参数的优化、伸长率和温度反馈信号的获取等多种针对性办法，不但解决了拉矫机弯曲单元的频繁更换的问题，而且阻止了掉辊现象的发生，保证了生产线的连续稳定运行，达到了降本增效的目的。     

基于曲率积分法的拉矫工艺参数优化

为了研究带钢在拉弯矫直过程中张力和压弯量对曲率、伸长率的影响,采用弹塑性力学的分析方法,建立了带钢在拉弯矫直过程中曲率、伸长率随张力和弯矩变化的解析模型;通过曲率积分的方法,建立了弯曲辊的压弯量随张力和弯矩变化的解析模型。结合曲率、伸长率解析模型和压弯量解析模型,构建了以曲率、伸长率为输入变量,以张力、压弯量为输出变量的拉矫工艺参数优化模型。通过拉矫工艺参数优化模型可分析出不同的目标曲率、伸长率下,张力和压弯量的配置关系,研究结果可为工业现场的拉弯矫直的参数配置提供理论参考。     

基于神经网络的拉矫机控制模型建立

针对冷轧宽带钢连续生产线上的拉矫机,建立可针对不同钢种、规格、来料板形的拉矫机压下量、延伸率和工艺张力等重要工艺参数的设定模型,结合对拉矫变形过程的力学分析和现场实测数据统计与分析的结果,从板形良好的钢卷中择取有代表性的生产数据作为训练样本,将良好的操作经验转化为数学模型,利用BP网络模型的自适应和自学习优势设定带钢拉矫过程中的工艺参数。此模型可以将新的样本随时添加到网络的矩阵,对新品种具有较好的扩展能力。经现场试用表明,模型能准确地预设定拉矫机工艺参数,满足工厂生产要求。     

基于ANSYS的连铸机拉矫辊热结构耦合分析

根据连铸机拉矫辊实际工况,利用ANSYS有限元软件对连铸机拉矫辊建立三维热分析模型,得到了拉矫辊的温度场分布规律,并在温度场分析的基础上,通过转换分析单元及外应力载荷的加载,实现热应力和外载荷的耦合分析,得到拉矫辊的应力场分布规律;并在温度应力场分析的基础上进行了拉矫辊失效分析.     

碳钢不锈钢两用连续拉矫修边机组的技术特点

介绍了自主设计制造的碳钢和不锈钢两用拉矫修边机组的工艺布局、机械设备、电控系统的特点,该机组设有两弯两矫型拉矫机、窄搭接电阻焊机和铍青铜焊轮、二辊式大辊径张力辊、卷纸机、烘干机、垫纸机、涂油机、张力分区控制系统和CPC纠偏控制系统等先进装备。同时指出,带钢拉矫精整技术有向宽拉矫范围、高的板材平直度和最小的内部残余应力方向发展的趋势。     

拉伸弯曲矫直机破鳞功能的研究

总结了拉矫机破鳞理论，研究了拉矫机工艺参数与破鳞效果之间的关系，提出了酸洗拉矫机工艺参数优化的准则及拉矫机破鳞方面的新看法。     

冷轧带钢拉矫过程变形行为的数值模拟

采用有限元方法建立了冷轧带钢拉矫过程的数值仿真模型。分析了带钢在拉矫机各辊单元的弹塑性变形行为。讨论了带钢的应力/应变演化规律。结果表明：弯曲辊组对带钢塑性延伸率的影响较大,带钢上表面延伸率达到了0.155%;经过三辊矫直辊组后,带钢上表面压缩率为0.058%,下表面延伸率为0.110%;经过复合矫直辊组后带钢延伸率变化不大,上下表面总延伸率趋于一致。     

拉矫机破鳞原理的研究

分析总结了拉矫机破鳞理论,研究了拉矫机工艺参数与破鳞效果之间的关系,提出了酸洗拉矫机工艺参数优化的准则,同时就拉矫在破鳞方面的发展提出建议。     

拉矫工艺参数对带钢酸洗速率影响的实验研究

利用自主研发的拉矫破鳞试验机对热轧带钢进行了拉矫模拟实验,运用电位导数首零法测试了不同拉矫工艺参数下热轧带钢的酸洗时间,对实验结果进行了分析,得出拉矫工艺中带钢的延伸率主要由破鳞辊压下量决定,但当破鳞辊压下量达一定值后,破鳞效果不再有明显改善.     

基于响应面法的搅拌摩擦点焊工艺参数优化及预测

为了优化6061-T6铝合金搅拌摩擦点焊工艺参数和预测接头拉剪失效载荷,基于响应面法建立了搅拌头转速、下压深度、焊接时间特征参数与拉剪载荷的数学模型,并进行了方差分析,研究了工艺参数对拉剪失效载荷的影响规律,并对工艺参数进行了优化设计。结果表明:所建立的模型能够准确预测拉剪失效载荷,预测值与试验值误差为2.68%。经优化设计得到最佳焊接参数为搅拌头转速1591 r/min、下压深度2.16 mm、焊接时间3.27 s。     

连铸机新型拉矫辊的研究

为提高连铸机拉矫辊的使用寿命 ,本文从拉矫辊的结构方面入手 ,提出了一种新型结构拉矫辊 ,其由内、外两层筒组成 ,两筒间采用过盈配合 ,靠此过盈配合产生的机械应力来抵消部分热应力 ,降低应力循环幅值 ,改善辊子的热疲劳环境。在此基础上 ,对新型拉矫辊结构尺寸进行了优化设计、光弹及热光弹性实验和三维有限元求解 ,理论分析和实验证明 ,新型结构拉矫辊比原拉矫辊的使用寿命大大提高。     

油气润滑技术在日照钢铁2#连铸拉矫机上的应用

由于日照钢铁2#连铸机拉矫机矫直辊轴承采用油脂润滑,工作时,轴承的热量不易散发,密封不好,存在杂质,导致寿命低。故提出改变润滑方式,采用油气润滑方式对矫辊轴承、过渡辊轴承、拉辊轴承进行润滑和冷却。改善了轴承的冷却密封效果,延长了轴承使用寿命。     

采用15Cr5MoV新材质提高连铸机拉矫辊的质量和寿命

本文从磨损、弯曲、裂纹三方面分析了连铸机拉矫辊的失效形态和原因。通过试验,从抗高温氧化腐蚀、高温强度和高温断裂韧性等方面对不同材质的拉矫辊进行了对比。试验表明,采用15Cr5MoV 钢能显著提高连铸机拉矫辊的寿命。     

工艺参数对拉矫效果影响的仿真分析

带钢变形机理十分复杂,为获取最佳拉矫工艺参数,以两弯一矫拉伸弯曲矫直机为研究对象,采用LS-DYNA有限元动态仿真软件,模拟带钢矫直过程.根据拉伸弯曲矫直原理,计算矫直某典型缺陷带钢所需的伸长率,分析拉矫仿真结果得出延伸率、张力和啮合量对矫直效果的影响规律.其结果能有效地为生产实践提供参考.     

基于BP神经网络的管材数控弯曲多参数优化方法研究

针对管材数控弯曲成形过程中多工艺参数耦合的特点,基于BP神经网络,结合多目标优化算法研究了弯曲成形工艺参数的优化方法。采用ABAQUS对管材数控弯曲过程进行有限元仿真,并实验验证了结果的准确性。基于MATLAB平台,以芯棒直径、芯棒伸出量、防皱块与管材间摩擦系数等主要工艺参数为优化对象,以外壁减薄率、内壁增厚率(起皱)为优化目标,通过验证的数值模型获得样本数据,利用BP神经网络建立了优化对象和优化目标之间的映射关系,并采用多目标优化算法进行寻优求解,最后通过数值仿真实验验证了优化方法的准确性。结果表明:薄壁管数控弯曲有限元数值模拟结果与实验数据吻合较好,可以为神经网络提供准确可靠的训练样本;BP神经网络结合多目标优化算法可以有效地对弯曲工艺参数进行优化;优化的工艺参数有效地改善了弯曲管材内侧起皱和外侧减薄。