20辊森吉米尔轧机辊系稳定性研究

定义了森吉米尔轧机的辊系稳定性及稳定状态,对辊系的稳定条件进行了理论分析,推导出辊系稳定判据的解析表达式;借助MATLAB软件对某厂森吉米尔轧机的辊系稳定性进行了分析,得出了此轧机各轧辊的辊径使用范围。为了反映轧制过程中辊系变形对辊系稳定性以及稳定判据的影响,采用ADAMS动力学仿真软件对上述轧机进行了仿真分析,得出考虑辊系变形的各轧辊辊径使用范围与解析法的计算结果接近,说明辊系变形对辊系稳定性的影响较小,所建立的森吉米尔轧机辊系稳定判据可用于指导轧机辊系辊径配置。     

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借助非线性有限元软件Marc,采用弹塑性有限元方法对十八辊轧机辊系进行了模拟,计算模型对辊系的弹性变形与带钢的弹塑性变形按照接触问题进行耦合分析。利用此模型,得出了轧制力对辊系弯曲变形的影响以及辊系弯曲变形沿轧件宽度方向的分布,并分析了轧机工作辊的不同方向弯曲变形情况,由对计算结果的分析可以为该轧机的辊系设计提供理论依据。     

拉伸弯曲矫直机弯曲辊系稳定性仿真研究

运用ADAMS软件建立了拉伸弯曲矫直机弯曲辊系的模型,重点对弯曲辊系的各辊接触进行了分析,仿真分析了各辊磨损对弯曲辊系稳定性的影响,为弯曲辊系的设计提供了理论依据,分析了各对称辊存在辊径差时对弯曲辊系的影响,当支撑辊辊径差较大时,工作辊质心位移在水平方向会出现周期性的波动,导致轧辊与带钢出现周期性的滑动,影响带钢的表面质量,严重时会导致带钢表面周期性明暗条纹。     

新十八辊轧机静压下辊系变形分析

采用解析法和有限元法进行了分析,对比2种计算结果看出解析法所得结果可对辊系变形定性分析。另外,利用辊系弹性曲线对十八辊轧机和四辊轧机辊系的刚度进行了比较,得出前者的刚度大于后者的结论。     

ZR22B52″型二十辊森吉米尔轧机辊系分析技术研究

以ZR22B52″二十辊森吉米尔轧机为研究对象,建立了辊系空间位置模型,并对辊缝变化与辊径、压下调整、侧偏心调整之间的关系进行了计算分析,开发出具有轧线调整参数及轧辊配置计算等功能的分析系统。应用结果表明,辊系空间位置计算结果与现场实际拟合度良好,相应工况条件下计算误差为1~13 μm,实现了精确、快速的辊系配置参数离线分析,为该轧机辊系分析提供了参考和量化依据。     

短钢棒矫直机矫直辊系受力分析与仿真

采用新型全自动短钢棒矫直机,对处于圆柱棒料状态下的钻头、圆柱铣刀等进行精密矫直,提高了产品的直线度和质量。根据旋转反弯矫直原理,建立矫直辊系作为短钢棒两端支撑并带动短钢棒旋转,通过改变压辊的压下量和位置实现矫直。基于多辊矫直机的辊系结构,建立十五辊矫直辊系包括上下矫直辊、支撑辊、上下主动辊和压辊,及其力学模型。利用MATLAB编程软件,计算辊系工作过程中各辊之间的接触力。利用ADAMS软件对模型进行简化、仿真,模拟各接触点的受力情况。在全自动短钢棒矫直机上进行实验,并将理论分析、仿真以及实验结果进行比较,验证理论分析和仿真结果的可靠性。     

基于有限元的六辊轧机机架变形分析

针对以往机架设计中窗口尺寸与轴承座的配合间隙缺乏理论依据,且未考虑轧机辊系侧向力对机架窗口变形的影响,通过对某厂六辊轧机辊系的稳定性计算,求得轧辊辊系的水平力;采用有限元方法对轧机机架在轧制力和辊系水平力共同作用下的变形进行分析。结果表明,辊系轴承座侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有考虑了侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形。     

ZR22B52″型二十辊森吉米尔轧机辊系分析技术研究

以ZR22B52″二十辊森吉米尔轧机为研究对象，建立了辊系空间位置模型，并对辊缝变化与辊径、压下调整、侧偏心调整之间的关系进行了计算分析，开发出具有轧线调整参数及轧辊配置计算等功能的分析系统。应用结果表明，辊系空间位置计算结果与现场实际拟合度良好，相应工况条件下计算误差为1~13 μm，实现了精确、快速的辊系配置参数离线分析，为该轧机辊系分析提供了参考和量化依据。     

四辊轧机工作辊辊系稳定性探讨

主要从附加弯矩、摩擦弯矩和附加水平力等方面对四辊轧机工作辊辊系的稳定性进行了全面的分析，并建立了影响辊系稳定性的力学模型，为确定辊系最佳偏移距离提供了理论依据。     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

热处理对铸造高碳半钢轧辊组织性能的影响

通过对铸造高碳半钢轧辊试样进行热处理,研究了不同的奥氏体化温度和保温时间对轧辊组织和硬度的变化情况.结果表明,在920℃至1 000℃之间正火,其性能可满足高碳半钢轧辊的要求,考虑到轧辊工作层,建议正火温度在940℃至1 000℃之间.实践表明:经1 060℃奥氏体化保温,920℃至1 000℃风冷正火,450～550℃回火,轧辊组织均匀,硬化效果好,肖氏硬度达到了50～55 HS.     

非晶制带冷却辊热流与温度场数值模拟

冷却辊温度是影响非晶带材质量的关键因素, 为此应用流体动力学软件FLUENT模拟了冷却辊外壁面沿圆周方向的热流分布,以此为边界条件,采用有限元分析法对冷却辊进行了稳态温度场分析,获得了冷却辊内外壁温度场分布,讨论了冷却辊辊厚和冷却水通道高度对冷却辊温度场的影响规律。结果表明：减小冷却辊厚度可降低冷却辊外表面温度,提高内表面温度;减小冷却水通道高度可以降低冷却辊内外表面温度。通过综合分析,得到冷却辊内外表面温度在一定范围内的最优化设计方案,为非晶带材冷却辊的设计及优化提供理论支持。     

浅谈辊道设计

辊道是连铸机中不可或缺的部分。辊道不仅需要满足铸坯的输送能力,更重要的是能满足其所处位置的速度调节要求。在实际运用过程中辊道除了由于本身结构不合理导致故障外,辊道控制上的不合理同样也会发生故障。通过在辊道调试和生产过程中发生的问题,从辊道的结构、辊道齿轮马达的选型以及辊道的控制这3个方面,来分析辊道设计时需要考虑的因素。辊道的结构除了分析固定式和吊挂式辊道的区别外还着重分析了减速箱和辊道轴的联接方式。文章详细阐述了辊道齿轮马达的选型步骤,并就不同控制要求对齿轮马达选型的影响进行了分析,从而进一步指出了辊道设计中齿轮马达选型与控制之间相辅相成的重要性。     

旋轮参数对大型变壁厚椭圆封头强力旋压成形的影响

旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的三维有限元模型,获得了旋轮进给比、旋轮圆角半径和旋轮安装角对该成形过程中的不贴模度、圆度及壁厚的影响规律。结果表明,增大旋轮进给比、选择合适的旋轮圆角半径或旋轮安装角,有利于封头的不贴模度和圆度的改善;减小旋轮进给比、减小旋轮圆角半径、增加旋轮安装角,均可改善凸缘变形状态,甚至可以消除扩径及材料隆起等缺陷,从而使封头壁厚分布更加均匀。     

森吉米尔轧机工作辊端面失效分析及改进

从显微组织、性能、使用维护等方面对Cr12Mo1V1钢森吉米尔轧机工作辊端面掉块原因进行分析。结果表明,轧钢过程中工作辊端面升温、局部发生组织转变和工作辊端面硬度偏低是工作辊端面失效的主要原因。提高工作辊端面硬度和加强轧辊使用管理以后,工作辊的使用寿命得到提高。     

旋轮参数对铝合金分形旋压的影响规律

铝合金分形旋压是一个复杂的多因素耦合影响的塑性成形过程,研究其旋轮参数对成形过程的影响可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。基于建立的可靠的铝合金分形旋压三维有限元模型,文章研究揭示了旋轮分形角、旋轮圆角半径、旋轮轴向进给比等旋轮参数对成形过程中的切向拉应力、周向压应力以及成形凸缘的不均匀变形程度和最终壁厚偏差的影响规律。结果表明,增大旋轮分形角,可以消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小和成形精度降低;旋轮圆角半径的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和降低成形过程中坯料开裂失效的可能性影响并不明显,但增大旋轮圆角半径,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度增大和成形精度升高;旋轮轴向进给比的改变,对消除旋轮前方的金属堆积和成形凸缘的成形精度的影响并不明显,但增大旋轮轴向进给比,可以降低成形过程中坯料开裂失效的可能性,可以使得成形凸缘的不均匀变形程度减小。     

基于正交优化的异型薄壁壳体强力旋压成形有限元分析

为了揭示工艺参数对异型薄壁壳体强力旋压成形过程的影响,采用正交试验优化设计方法安排模拟仿真方案,基于ABAQUS/Explict平台对不锈钢1Cr18Ni9Ti曲母线形件旋压成形过程进行了三维弹塑性有限元模拟研究。分析了旋轮进给比、旋轮圆角半径、旋轮安装角和旋轮与芯模之间的间隙对该成形过程壁厚差、切向拉应力和周向压应力的影响显著性次序以及影响规律,并获得了优化的工艺参数。结果表明,旋轮与坯料之间的间隙是决定工件壁厚均匀性的最重要因素;旋轮进给比和旋轮圆角半径分别对工件的起皱和拉裂倾向影响最显著。减小上述工艺参数的值均可使工件壁厚分布更均匀;随着进给比的增大,拉裂和起皱倾向逐渐减小;增大旋轮与坯料之间的间隙,起皱倾向增大,而拉裂倾向先增大后减小;旋轮圆角半径增大,拉裂和起皱倾向均增大;增大旋轮安装角,起皱倾向逐渐增大,拉裂倾向逐渐减小。     

球芯轧辊及其发展

外层为冷硬铸铁，内层为球墨铸铁的球芯轧辊，应用于热轧薄板(矽钢)轧机的工作辊和平整辊。球芯轧辊的制造方法有：冲洗法和离心法。高合金常法复合和离心复合球芯轧辊，可防止辊边爆裂和提高轧辊耐用性，在热轧薄板平整机上应用，其寿命提高10倍以上。     

四辊CVC轧机轧辊弹性变形分析

为进一步分析轧辊弹性变形对板形的影响,介绍了轧辊弹性变形影响函数解析方法,采用C语言编写了轧辊弹性变形解析软件,对四辊CVC冷轧机轧辊的弹性变形进行了模拟计算,结果表明,工作辊与支撑辊的挠曲均呈不对称的“V”形分布,辊间压扁量与辊间压力均呈“S”形分布.整个调控范围内支撑辊挠曲和工作辊与轧件间的压扁量变化较小,工作辊挠...     

滚轮表面TiAlSiN涂层制备及失效机理研究

目的通过对滚轮表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层,提高滚轮的综合工作性能。方法采用阴极电弧离子镀膜技术在滚轮工作面及高速钢试样表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层。通过X射线荧光测量系统测量涂层厚度,采用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面特征和形貌,采用能谱仪(EDS)对涂层元素的成分进行分析,通过纳米压痕仪及洛氏硬度计对涂层的硬度及膜基结合力进行测定和分析。结果滚轮表面1.97μm厚的TiAlSiN涂层的Si原子数分数为4.21%,其显微硬度为37.69 GPa,涂层与基体的膜基结合力符合VDI-3198工业等级的HF3,呈现出较强的膜基结合力。经生产线上滚压机实际成形加工验证,涂层后滚轮的工作寿命是未涂层滚轮的5倍,滚轮具有强度高、耐磨损、抗氧化、耐腐蚀、粘附性降低等特性,显著改善了磨损、剥落、疲劳裂纹、缠辊、粘滚等现象。结论在滚轮表面制备超硬纳微米TiAlSiN涂层,能显著提高滚轮的综合工作性能。