热退钢带卷筒满足大张力负荷的优化设计

常规的小直径卷筒无法提供较大的卷取张力,本文在现有结构基础上改进设计了一套用于热轧连退带钢卷取的卷筒装置,介绍其关键组成部分及新颖的结构特性。根据宝钢某热轧连退带钢产线相关的参数条件,通过理论分析及实际效果的验证,说明了该改进的卷筒装置在较小的直径下能够具备较大的卷取张力,完全满足该厂的实际生产需求。     

卷取机芯轴张力对热轧带钢卷取温度控制的影响分析

热轧带钢卷取温度控制过程中,带钢速度是最重要的影响因素之一。当带钢尾部离开精轧末机架后,带钢速度由轧辊线速度转化为卷取机芯轴速度,复杂的卷取过程影响了带钢速度的稳定,导致带钢尾部卷取温度控制出现严重偏差。为了解决该问题,将温度模型、张力扭矩模型以及热轧生产大数据进行有机结合并进行了系统性分析。结果表明：卷取机芯轴张力控制异常是造成带钢卷取温度偏差的主要原因。因此,开发了卷取机芯轴张力报警功能,细化了芯轴张力与夹送辊压力控制的带钢厚度层别,优化了控制参数以保证带钢速度稳定,同时开发了带钢尾部卷取温度补偿模型。结合多目标优化,取得了较好的应用效果,带钢尾部温度超差占比下降3.26%,卷取温度命中率提升2.29%,为全面解决带钢通长方向卷取温度命中率提供了新的技术方案。     

基于增益自调整 PID 控制的卷取张力控制系统仿真

卷取是冷轧板带生产过程中最后一道工序,也是一个非常关键的环节,直接决定着产品质量的优劣。而卷取张力的稳定性将对板型、尺寸精度以及产品质量产生很大的影响。本文以冷轧带钢的生产为背景,对卷取恒张力控制系统的特点以及控制方式进行了深入地分析研究,以西门子 T400工艺板为控制核心,应用自适应控制理论的相关知识,探讨了张力控制系统的增益自调度PID 控制算法,保证了系统张力控制的精度,实现了对卷取过程中的恒张力控制的目标。     

酸连轧机组卷取缺陷控制研究

针对某酸轧机组生产的钢卷出现的松卷和塌芯问题,通过研究卷取理论,认为卷取工艺影响卸卷后钢卷受力导致了缺陷。松卷主要是由卷取稳态下给定的卷取张力不适用引起,通过分析缺陷与卷取张力、层间压力等因素的关系,以屈服强度、厚度为条件进行分档,优化了钢卷的卷取张力。对薄规格低屈服的带钢卸卷后出现的塌芯,采取硬芯卷取控制措施,并优化了初始卷取张力和卷取圈数,此项措施对预防厚度≤0.8 mm的带钢出现塌芯起到了有效的作用。     

逐层迭代法计算卷取机卷筒单位压力

卷取机卷筒单位压力的计算是卷取机设计中的关键问题,考虑钢卷径向紧密系数沿径向变化的特性,采用逐层迭代计算法,对卷取机卷筒单位压力进行更精确的计算.现场实测证明本计算方法的计算结果更接近实际.     

热轧过程卷取张力综合优化设定模型的开发

针对热轧钢卷卷取过程出现的松卷、层间滑移以及卷取后的鼓肚缺陷问题,从螺旋形开口圆筒模型着手,充分考虑到热轧卷取机组的设备与工艺特点,提出了一套低张助卷高张卷取新工艺技术,实现了对热轧钢卷的稳定有效卷取。随后,在分析了低张助卷高张卷取机理的基础上,给出各个阶段的临界卷取张力的计算模型。以松卷、层间滑移以及鼓肚缺陷的治理为目标,建立了一套热轧带钢卷取张力综合优化技术,最大程度上减少了热轧带钢生产过程中层间滑移、松卷以及鼓肚缺陷的发生概率,同时开发出了相应的软件,并将其应用到了某钢厂1350热轧生产线,取得了良好的使用效果,给企业创造了较大的经济效益。     

负载自动适应的液压减张力卷取系统研究

本文提出了负载自动适应的减张力液压卷取系统的概念，对其结构及液压控制系统进行了设计，同时对系统的卷取性能进行了仿真。结果表明，负载自动适应的液压减张力卷取系统很好地保证了卷取时摩擦卷筒与储绳卷筒的协调，并能获得最大的工作效率，有很大的工程应用价值。     

热带钢卷取过程卷筒胀径条件的研究

利用有限元方法对带钢卷取过程中的卷筒胀径进行了详细的数值模拟.在带材卷取规程确定的条件下,研究了不同的卷取层数胀径时的带钢最内层节点沿卷筒的位移变化规律,得到了带钢能够稳定卷取的最小卷取层数.研究结果对于现场工作人员确定胀径前热带钢卷取的最少卷层数和提高带钢卷取速度有重要的参考价值.     

带张力轧制铝管的有限元分析

采用大型非线性有限元软件ANSYS/LS - DYNA对三辊单机架轧管机轧制过程进行有限元模拟.分析了带张力轧制铝管时前张力、后张力对轧制力、芯棒轴向摩擦力以及金属延伸率的影响,为连轧机孔型设计及轧辊速度调整提供了理论依据.     

带钢卷取过程的有限元动态仿真

根据某钢厂热轧生产线实际需要和热轧地下卷取机能力不足的问题,建立了基于非线性有限元分析软件的地下卷取机有限元模型,对带钢卷取过程中的各卷取机构承载受力进行了动态仿真研究。以卷取新型号高强度带钢为例,通过带钢从夹送辊到卷筒的连续二维动态仿真,分析得到了夹送辊、卷筒、助卷辊的受力情况,从而对现有设备的承载能力进行评估,找到了承载能力不足的设备,并确定需求能力的大小,为即将增设的超强卷取机提供参考。     

冷轧平整过程轧制压力分布非线性有限元研究

利用非线性弹塑性有限元法,建立了冷轧平整过程仿真模型。运用该模型对平整轧制多组工况进行模拟,得到了薄带平整时轧制压力分布规律,与经典板带轧制理论中轧制压力具有单一峰值-摩擦峰不同,随着延伸率的改变,轧制压力分布呈现单峰、双峰等多峰分布。分析了张力、摩擦系数的变化对轧制压力分布的影响,模拟结果与实验数据基本一致。基于MSC.Marc软件平台,利用VB6.0开发了平整轧制过程专用有限元仿真软件,实现了冷轧平整过程的快速建模和仿真,结果后处理。     

特殊钢轧制过程的有限元分析

通过有限元仿真模拟圆坯进入菱－方孔型的前两道次的轧制过程, 研究了坯料在菱－方孔型中的变形规律。模拟仿真结果表明: 在根据传统理论设计的菱?方孔型中, 第1道次菱形孔角度偏小, 使得菱形孔压下量偏小, 宽展较小, 从而在第2道次方形孔中轧出的轧件对角线偏差较大; 而将第1道次菱形孔角度增大后, 压下量增大, 宽展变大, 使第2道次方形孔轧制后的轧件对角线基本一致。基于改进后的孔型系统, 已成功采用圆坯生产出中空钢。     

涡旋盘背压成形模具结构分析与研究

涡旋盘的挤压成形是接近模具强度极限的精密塑性加工成形,模具工作环境十分恶劣,因而对模具精度、强度、刚度以及寿命有更高的要求.根据涡旋盘产品的形状特点,设计出采用背压成形原理的模具结构,在凹模的外层增加了外层模套,以改善模具的受力状态.并利用Deform软件分析了所设计的组合凹模的应力与位移.从模拟结果发现,外层模套的增加显著地降低了凹模内部的应力大小,并使得各向位移量也有所减小,从而提高了凹模的强度和使用寿命.     

钢轨端部压力矫直的有限元分析

平直度是衡量钢轨质量的重要指标之一,它直接影响列车的运行速度、安全性及舒适性。本文应用ANSYS软件针对钢轨端部弯曲的压力矫直进行了有限元分析,建立了其载荷-挠度模型,使用该模型可进行矫直行程和矫直载荷的计算。实例计算表明,有限元计算结果真实可靠,与实际吻合,对于现场生产和相应自动矫直设备的开发具有实际指导意义。     

搅拌摩擦焊接过程的有限元模拟

对摩擦搅拌焊接工艺进行数值仿真，建立了搅拌摩擦焊接的二维数值计算模型，通过数值手段进行焊接参数研究。并研究了焊接工艺过程中焊件材料的流动情况以及在焊接过程中材料的应力和应变情况，且与已有结果进行比较。证实了所建立模型的正确性与可靠性。     

基于板料理想成形的有限元方法研究

基于UG的CAD技术,构造了复杂形状拉深件成形快速模拟系统的前、后置处理模块;基于理想变形理论,给出了用于板料成形过程分析的快速有限元法数学公式和有限元表达.在此基础上,对带内凹的斜壁盒形件拉深成形过程进行了分析,给出了拉深件厚向应变分布以及优化后的零件形状.     

定宽机定宽过程轧制力有限元分析

为了研究板坯定宽过程中不同变形区内轧制力的变化情况，利用有限元的方法建立了板坯定宽有限元模型，系统地模拟了板坯定宽的全过程，得到轧制力随时间变化的规律，为制定板坯的侧压规程提供了理论依据。     

Finite element method simulation for tensile process of sintered iron-base material

Different material properties leads to different metal fracture behaviors.Even if the powder material is composed of plastic metal,the fracture still does not show macroscopic plastic deformation characteristics if the material contains a large number of voids.Eight-node isoparametric elastic-plastic finite element method was used to simulate the tensile process of sintered powder material.By setting a number of voids in the analyzed metal cuboid,the initial density was taken into consideration.The material properties of the three-dimensional solid for the tensile simulation were defined with reference to the known pure iron material parameters,The load-displacement curves during elongation were obtained with a universal testing machine,and then the simulated curves were compared with the experimental results.The factors that cause the stress concentration and strength decrease were analyzed according to the simulated equivalent von Mises stress distribution.