2 050 mm六辊铝冷轧机三维有限元辊系变形分析

基于Marc有限元软件,建立了2 050 mm六辊铝冷轧机辊系三维弹性变形的有限元模型,计算了稳态轧制生产工况,不同工作辊弯辊力、中间辊弯辊力以及中间辊抽动量时的有载辊缝形状.结果表明,采用以上三种板形控制手段,对控制板形和板凸度都有很好的效果,对板形控制和现场生产在线调节板形具有一定的参考价值.     

六辊冷轧机的带钢板形参数及辊间接触压力研究

针对一种由变接触支持辊辊形、单锥度中间辊辊形、单锥度工作辊辊形组成的六辊冷轧机的辊形配置方法,利用Abaqus有限元软件建立三维“辊系弹性变形-轧件塑性变形”一体化仿真模型,从带钢板形及辊间压力两部分展开分析。通过分析发现,该辊形配置方法可通过工作辊和中间辊负窜有效减小带钢凸度并降低边降值;工作辊弯辊力也具有一定的板形调控能力,且强于中间辊弯辊力;同时,该辊形配置能有效均匀支持辊与中间辊间的辊间接触压力。     

六辊冷轧机工作辊正负弯辊平滑过渡系统

介绍了六辊冷轧机工作辊弯辊的工作原理，在正负弯辊切换过程中，弯辊缸蘑菇头与工作辊轴承座处于非接触状态，蘑菇头需要走一段空行程才能与工作辊轴承座接触上，在此过程中工作辊弯辊处于失控状态，不能实现正弯与负弯的平滑过渡，导致此过程中带材的板形不能得到有效地控制。为此，在原系统及结构的基础上，在镶块上增加了2个辅助弯辊油缸，在正负弯切换过程中，油缸蘑菇头始终与轴承座接触，其作用力作用在轴承座上，故弯辊力可以始终处于受控状态，从而使正弯、负弯切换过程中带材的板形得到有效控制。     

六辊冷轧机工作辊正负弯辊平滑过渡系统

介绍了六辊冷轧机工作辊弯辊的工作原理，在正负弯辊切换过程中，弯辊缸蘑菇头与工作辊轴承座处于非接触状态，蘑菇头需要走一段空行程才能与工作辊轴承座接触上，在此过程中工作辊弯辊处于失控状态，不能实现正弯与负弯的平滑过渡，导致此过程中带材的板形不能得到有效地控制。为此，在原系统及结构的基础上，在镶块上增加了2个辅助弯辊油缸，在正负弯切换过程中，油缸蘑菇头始终与轴承座接触，其作用力作用在轴承座上，故弯辊力可以始终处于受控状态，从而使正弯、负弯切换过程中带材的板形得到有效控制。     

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。     

四辊轧机弯辊装置新结构的研究

本文论述了板形板厚自动控制技术的发展对轧机弯辊装置结构设计提出的新的要求,着重介绍了为适应这些要求设计制造的300毫米四辊可逆式冷轧机工作辊和支承辊弯辊装置的结构特点、工作原理和试验结果,认为经过试验验证的新结构可以在大型板带轧机上推广应用。在研究支承辊弯曲新結构的基础上,本文论述了用液压弯曲支承辊和工作辊进行板厚板形综合调节的新方法,认为应继续开展这方面的研究工作,在板厚板形综合调节方面开辟一个新的途径,进行一项新的探索。     

八辊冷轧机组弯辊与窜辊对板形的影响及其综合设定技术

针对八辊轧机开发时间较短,板形控制方面的研究较少,不能满足生产需求的问题,充分考虑到八辊冷连轧机组的设备组成,同时结合现场工艺设定,定量分析了八辊轧机弯辊与窜辊对板形的影响并形成了一套弯辊与窜辊对板形影响的模型。在此基础上,从窜辊量的综合设定、弯辊力的综合设定、左右弯辊力的在线调整设定这3个方面入手,提出了一套完整的八辊冷连轧机组弯辊与窜辊综合优化设定模型,并开发出了相应的弯辊与窜辊综合设定软件,将其应用到某1450八辊冷连轧机组的生产实践后,现场生产效率显著提高,给现场生产带来较大改善。     

冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。实践证明：该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产。     

四辊冷轧机板形前馈模型的研究

针对四辊冷连轧轧机,研究了采用工作辊弯辊力补偿的板形前馈模型。用Abaqus有限元软件模拟板形前馈模型参数,分析了轧制力波动量、轧制力对板形前馈模型的影响。对比了板形前馈模型有限元计算值和设定值,对比发现吻合较好。本文对于带材冷轧板形前馈模型参数设定具有重要意义。     

板厚、板形综合调节新途径的研究

本文介绍了一种新型结构的四辊轧机支撑辊弯辊装置,靠纯力偶产生弯曲,机架、压下装置和支撑辊轴承都不承受弯辊力。在采用这种新型结构的基础上,本文提出了用支撑辊弯辊装置控制板厚的新设想,论述了用支撑辊和工作辊弯辊装置进行板厚,板形综合调节的新途径,介绍了东北重型机械学院300mm四辊可逆式冷轧机板厚、板形综合调节系     

硅钢酸连轧机工作辊端部辊形设计

近年来硅钢市场竞争日趋激烈,板形问题日益成为影响产品竞争力的重要质量指标,板形控制已成为冷轧硅钢片生产关键性难题之一。为优化轧机的板形控制性能,提高产品的板形质量,文章对工作辊端部辊形曲线的设计方法进行了综述,并以MARC有限元软件为辊形设计的工具平台,通过建立轧机辊系弹性变形有限元模型并进行数值仿真计算,研制出了新的多项式辊形曲线。仿真计算结果表明,新工作辊端部辊形可以提高弯辊调控功效,扩大承载辊缝调节域,研究和实验结果为生产实践提供了理论指导。     

铝板带冷轧过程中辊系变形的模拟计算

针对铝板带冷轧过程中弯辊力的预设定问题,采用非线性有限元仿真软件ABAQUS建立了辊系的三维弹塑性有限元模型和工作辊的热凸度模型,通过改变模型的边界条件进行有限元求解,分析了板带轧制过程中弯辊力变化对辊系的弹塑性变形影响以及工作辊的热变形特征,并将模拟结果与某厂生产现场采集的数据进行比较。结果表明弯辊力对板形对称缺陷的改善效果明显,并得出弯辊力的最佳设定值约为300 k N;分段冷却使工作辊热凸度减小了约25μm;二者配合使用使工作辊横向承载辊缝值分布趋于均匀,板带板形趋于良好。     

四辊轧机液压弯辊控制系统的研究

本文阐述了作为板形控制基础的液压弯辊系统的研究成果,分析了对弯辊系统的控制要求及现状,指出了采取液压措施大大展宽弯辊力控制系统的可行性及试验结果。     

1420六辊UCM冷连轧机板形控制性能分析与应用

以某1420六辊UCM冷连轧机为研究对象,利用Marc大型有限元软件平台建立了六辊UCM轧机辊系变形三维非线性仿真模型。通过数值模拟对各种板形调节量作用下的带钢弹塑性变形和轧辊弹性变形进行耦合分析,并深入研究了六辊UCM轧机工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段对带钢出口横向厚差、带钢金属横向位移和轧机辊系弯曲的调控效果,从而为辊型优化设计和板形在线控制提供了理论基础和参考依据。     

十八辊轧机板形调控性能仿真分析

为掌握十八辊轧机板形调控性能，运用非线性有限元软件MARC建立了十八辊轧机轧制过程三维弹塑性耦合有限元仿真模型。分析了施加-335～490 kN的中间辊弯辊力及中间辊横移量为-125～125 mm时，屈服强度为980 MPa带钢的二次凸度和四次凸度以及工作辊有载辊缝、弹性弯曲、弹性压扁变形的变化情况。结果表明，中间辊弯辊力对承载辊缝的调节能力明显大于中间辊横移量。中间辊弯辊力的二次凸度调节量约为238μm,四次凸度调节量约为78μm。中间辊横移量的二次凸度调节量约为6μm,四次凸度调节量约为2.7μm。中间弯辊力对工作辊边部弹性弯曲与弹性压扁的调控效果明显大于对工作辊中部的调控效果。中间辊横移量对工作辊弹性弯曲与弹性压扁调节能力明显小于中间辊弯辊力，说明了中间辊横移量对承载辊缝和板凸度调节能力小于中间辊弯辊力。     

双机架冷轧弯辊力综合设定模型的研究

针对双机架冷轧机组的生产工艺特点，以及传统弯辊控制技术的不足，综合协调控制1^#机架工作辊、1^#机架中间辊、2^#机架工作辊和2^#机架中间辊4部分弯辊力，以成品板形质量最佳为优化目标函数，同时将各个部分弯辊力的相对余量均匀作为约束条件，确定出弯辊力综合设定模型，该模型可提高弯辊对板形的控制能力，延长弯辊缸的使用寿命。     

宽带钢热轧机CVC辊型优化与应用

针对涟钢2250mm常规热连轧机组F5~F7机架CVC工作辊横移量及分布不合理、轧机凸度控制能力不足的问题,通过建立CVC辊型模型对其进行了优化设计。现场实验表明,CVC辊型优化后,工作辊横移全行程利用率得到了有效提高,工作辊弯辊的板形调控功效也得到了更好发挥,满足了板形控制的需要。     

考虑工作辊水平挠曲时UCM轧机的板形模型及其影响因素研究

针对"长径比"较大的六辊UCM轧机轧制过程中存在工作辊水平挠曲影响板形控制精度的问题,充分考虑到六辊轧机设备与工艺特点,在研究了由于工作辊水平挠曲而引起的辊间接触状态及应力状态变化机理的基础上,建立了一套适合于大"长径比"的六辊轧机的板形模型,并以某钢厂典型规格产品为例,定量分析了长径比、张力差等因素对工作辊水平挠曲及板形的影响,同时比较了考虑工作辊水平挠度与不考虑工作辊水平挠度两种情况下弯辊与窜辊对六辊轧机的板形控制能力。将本模型应用到某钢铁厂450六辊可逆轧机,并编制出相应的板形预报软件,有效地解决了以往板形预报不准的问题。     

在四辊冷轧机上用液压弯曲工作辊的方法控制板材断面及板形

最近,对板带材产品的精度和几何形状的要求提高,促使采用新的方法和装置来调节热,冷轧板带材的断面和板形。轧制板带材的变形一般表现为波浪形,翘曲及镰刀弯。矫正板形最有效的方法是,用强制弯曲工作辊或支承辊的方法,改变板宽方向的压下量。对于四辊轧机广泛应用三种液压弯辊系统;反向弯曲工作辊的PP系统(图1a);附加弯曲工作辊的OP系统(图1Б);反向弯曲支撑辊的OO系统(图1B)。采用PP系统(图1a)时,作用在工作辊辊至颈上的力Q使工作辊辊身产生的弯曲与轧制力P使工作辊辊身产生的弯曲方向相反;采用OP系统(图1Б)时,附加力Q产生     

WRS轧机支承辊强度的可靠性分析

一、前言为了增强轧机的板形控制机能,各种新型板带轧机相继问世。WRS轧机(WorK rollshifting mill)就是其中的一种。该轧机具有工作辊弯辊与工作辊轴向移动两种板形控制功能,实验与计算结果一致表明,与四辊轧机相比较,该轧机具有更强的板形控制能力。二、支承辊强度的可靠性分析所谓支承辊强度,包括静强度,疲劳强度和接触强度。在传统的轧辊设计方法中,一般但是,由于工作辊的轴向移动,使辊系受力与变形不再以轧机中心线为对称轴左右对称,而是以板材中心实现点对称(见图1)。辊系的这种受力特点是否会影响轧辊的机械强度呢?为此本文采用可靠性设计理论对WRS轧机在对称轧制状态(相当于四辊轧机),与非对称轧制状态下的支承辊强度进行可靠度分析与比较。