异型管孔型设计的CAD组装法

借鉴活动板房设计、制造和组装的工艺流程,借助Auto CAD平台,从“圆形→异形”孔型变形曲线参数的设计、独立变形曲线的“制造”（画）和独立变形曲线的“组装”3个方面,介绍了异型管孔型的CAD组装法.提出充分利用CAD原则、逆向思维变形孔型原则、公称尺寸原则和流程化原则等.该方法省去了异型管孔型设计过程中的繁琐计算,使异型管变形合理,提高了孔型设计效率.     

H型钢孔型设计技术

介绍了国内第１条全套引进的大Ｈ型钢生产线的孔型设计步骤、方法及主要工艺技术参数的选取,重点介绍了连铸异型坯孔型设计的特点,万能水平辊及轧边机轧辊主要尺寸的确定,以及串列可逆连轧式万能轧机压下规程的制定．     

立轧—在型钢孔型设计中的应用

孔型设计技术在过去的15年中已取得了重要进展。计算机辅助孔型设计(CARD)系统的开发推动了孔型设计向前发展,并有可能促使塑性理论的发展。本文阐述了应用工程塑性理论进行立轧理论分析的一种简单方法。这种理论被应用到孔型设计中,轧制钢轨连接件时可由几个平轧道次,一个精确控制断面形状、尺寸的预立轧孔型,和一个成品孔型代替传统的五个成形孔,因此只需在精轧道次轧辊上有孔槽。即使是对于复杂的型钢,在轧制规程中应用立轧轧制方法也可以减少开槽辊的数量。其优点是减少了轧辊的备件和换辊时间,从而提高了轧机的生产率。     

方矩形管内接孔型设计方法

介绍了在先成圆再变方这种生产方式下的方矩形管孔型设计方法。该方法利用方矩形管成品尺寸作为变形轧辊的内接尺寸,通过简单的计算公式获得各道次轧辊孔型的基本参数,再根据成品管的长宽比合理地配置孔型结构,可有效提高成品管的轧制质量。     

热轧H型钢的孔型设计

根据现有H型钢生产及开发经验 ,介绍了马钢H型钢工艺设计特点。重点介绍了万能轧机的轧辊设计 ,轧边机轧辊设计 ,万能轧机压下规程设计及开坯机孔型设计。     

用焊管机组生产开口冷弯型材的轧辊孔型设计

介绍和分析了焊管机组采用传统轧辊孔型设计方法生产开口冷弯型材所存在的质量缺陷,实践了采用局部约束观点设计冷弯型材轧辊孔型的方法。实践证明,采用这种新设计的轧辊孔型,可有效地解决开口冷弯型材现存的质量问题,既减少了成型道次,又提高了成材率与综合技术经济效益。     

波浪形椭圆焊管轧辊设计

在对波浪形椭圆焊管形状分析的基础上,采用数学工具软件Mathematica,精确计算其周长,并经数学推导,计算出各架次轧辊孔型尺寸,从而完成波浪形椭圆焊管轧辊孔型设计。结果表明:设计方法合理,孔型尺寸计算精确,使用效果良好。     

精密Ω形丝的辊模孔型设计

在分析Ω形丝的形状特点、辊模孔型几何特性及金属在孔型内的变形复杂性的基础上,结合实践经验,采用五道次连续辊拉成形Ω形丝,其中前四道采用倒Y型三辊辊模拉拔成形,第五道次采用无芯两辊辊模拉拔成形.应用AutoCAD软件设计计算了各中间坯的几何形状(孔型形状);应用Pro/E软件设计了各道次的辊模三维装配图,实现了辊模的交互式设计,缩短了设计制造周期,为进行精密异型丝的孔型设计提供了理论指导.     

标准平椭圆管孔型的系数设计法

根据标准平椭圆管各部位间的尺寸存在着固定系数关系和替代关系,通过一定数学变换,推导出一种针对标准平椭圆管孔型的系数设计方法;获得了对所有标准平椭圆管孔型都适用的各道次变形系数λi,并且直接利用系数λi与标准平椭圆管管头曲率半径R之间的关系,设计标准平椭圆管各道孔型各部位变形尺寸。该方法既简化了孔型设计程序,又提高了设计效率。     

建立劈分法轧制H型钢异型坯的宽展模型

介绍了劈分法轧制H型钢异型坯的特殊孔型系统及工艺,在充分考虑孔型形状和轧辊压下对宽展的影响的基础上,把腿部宽展和腰部宽展分开来计算,并且针对不同孔型和不同道次给出了相应的宽展计算公式,理论计算与现场数据相符合.     

螺纹钢切分轧制有限元分析

用三维大变形热力耦合有限元法模拟了螺纹钢二切分轧件的变形情况 (K6～K3) ,分析了切分轧制轧件断面上存在的不均匀变形及其分布 ,同时分析了各道次的宽展 ,指出螺纹钢切分轧制宽展控制的重要性。调整来料的尺寸可在一定程度上控制K6、K5孔轧件的宽展 ,获得形状规整的弧边方轧件 ;K4、K3孔不易充满 ,其孔型的设计应有利于轧件的宽展。     

关于大减壁量斜轧延伸工艺的研讨

论述了二辊斜轧管机的连轧特征及其特殊的变形规律,剖析了 Accu Roll轧机变形能力较小的原因和提高其变形能力的途径。论证了短顶头二辊斜轧管机是单机变形能力最大的轧管机,讨论了其各道次减壁量的确定原则和分配规律,举例介绍了其连轧孔型与变形工具的科学设计原则、步骤、内容及其内外减壁区的计算方法。     

轧辊孔型参数对轧制过程影响的数值模拟

本文采用有限元法模拟硬质合金轧辊轧制螺纹钢的过程,研究了轧辊孔型参数对轧制过程的影响,并通过现场轧制实验验证数值模拟的结果。结果表明:轧制规格Φ12 mm螺纹钢过程中,成品前孔采用单椭孔型时,轧件X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为672 MPa、730 MPa、661 MPa,而成品前孔采用平椭孔型时,其X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为731 MPa、855 MPa、815 MPa;X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别提高为8.7%、17.1%、23.2%。而在两种轧制条件下,硬质合金轧辊螺纹轧槽内的温升基本相同,最高温度约300℃,而轧制平椭轧件时轧槽的高温区域较多,这是由于在两种轧制条件下塑性变形程度的不同造成。通过现场轧制实验,采用牌号为YGR55的硬质合金轧辊轧制规格Φ12 mm螺纹钢,成品前孔为平椭孔型时,硬质合金螺纹轧辊的单槽过钢量约700吨,而成品前孔为单椭孔型时,其单槽过钢量超过1 200吨。同时表明,有限元数字分析模型能为硬质合金轧辊设计、使用起到重要的参考作用。     

全浮动芯棒连轧管机孔型对钢种适应性的模拟研究

应用MSC.SuperForm有限元仿真软件,基于现场生产工艺,模拟了Φ140 mm全浮动芯棒连轧管机Φ195 mm孔型的钢管连轧过程,研究了连轧过程中C22和超级13Cr两种钢的金属流动、轧制力等规律性.结果表明：与C22相比较,超级13Cr更易产生宽展,金属横向流动倾向性更大,所以在高合金管轧制用孔型设计时,需特别注意金属过充倾向;超级13Cr的轧制力较C22增大60％以上,机架、轧辊的弹性变形量更大,在轧辊辊缝预调时,应加大超级13Cr的预压靠量,在孔型设计时,也需考虑其弹性变形量,以补偿高合金钢轧制时大轧制力引起的机架、轧辊的弹性变形量的影响.     

钢管斜轧延伸的金属变形研究及孔型设计(上)

简要分析了斜轧延伸轧管技术的发展状况。通过对AccuRoll轧管机变形区中金属变形的理论分析和试验研究,探讨了轧制工艺特征和工具对轧制变形的影响。在将计算机技术应用于变形区模拟分析和钢管主变形分析后,提出了斜轧延伸孔型设计的基本原则。试验研究表明,通过AccuRoll轧管机的孔型设计,可实现减径、等径和扩径3种轧制形式。通过优化孔型设计,用AccuRoll轧管机轧制薄壁管,其D/S值已达到41。该工艺技术的发展将进一步提高轧制薄壁管的稳定性和轧制速度。     

钢管斜轧延伸的金属变形研究及孔型设计(下)

简要分析了斜轧延伸轧管技术的发展。通过对AccuRoll轧管机变形区中金属变形的理论分析和试验研究,探讨了轧制工艺特征和工具对轧制变形的影响。并将计算机技术应用于变形区模拟分析和钢管主变形分析,提出了斜轧延伸孔型设计的基本原则。试验研究表明,通过AccuRoll轧管机的孔型设计,可实现减径、等径和扩径3种轧制形式。通过优化孔型设计,用AccuRoll轧管机轧制薄壁管,其D/S值已达到41。该工艺技术的发展将进一步提高轧制薄壁管的稳定性和轧制速度。     

热轧花纹H型钢轧制工艺的开发

热轧花纹H型钢是一种绿色环保钢材,可以大大降低钢结构加工成本,马钢在其大H型钢生产线上对热轧花纹H型钢进行了开发。介绍了马钢大H型钢生产线的工艺装备及流程,以Q355B牌号244 mm×252 mm×11 mm×11 mm规格花纹H型钢的开发为例,介绍了钢坯加热制度,开坯、万能轧制工艺和孔型设计,以及矫直工艺。该产品的开发在现有大H型钢产线装备条件下,经过孔型和压下规程的合理设计,采用X-H轧制方法,在万能轧机组最后一道次轧制翼缘外侧花纹,花纹符合标准要求、清晰度优良。与国外轧制工艺进行了对比,降低了对设备精确度的要求,轧制方法更加简便,尺寸调整手段更加多样化,为国内热轧型钢产品开发提供了技术支撑。     

Investigation of Single Pass Shape Rolling Using an Upper Bound Method

This paper presents a generalized analytical upper bound method for the study of external shape, pressure, and torque in the single pass rolling of shaped sections. Generalized kinematically admissible velocity fields have been calculated from an assumed deforming geometry, in turn mathematically developed from a new parameterization of curves for the stream line flow of the material. An upper bound on rolling power was established based on the calculated velocity fields. Unknown variables in the velocity field were determined by minimizing rolling power with respect to unknown velocity field variables, yielding an upper limit to the actual power required as well as rolling pressure and torque. As an applied example, the single oval-to-round and rectangle-to-diamond roll passes have been chosen and analyzed. Velocity fields and power relations were obtained for each pass and computer analysis was carried out to analyze and simulate the process of shape rolling. External shape, average roll torque, and rolling pressure data from the analysis were compared with other worker’s analytical solutions, numerical analyses, and experimental data. The results were found to be in good agreement with previous research and the method was shown to be quicker and easier to use.     

INFLUENCES OF EDGING ROLL SHAPE ON THE PLASTIC STRAIN DISTRIBUTION OF SLAB DURING MULTI-PASS V-H ROLLING PROCESS

Multi-pass slab vertical-horizontal （V-H） rolling process with variable edging roll shape have been simulated with explicit dynamic finite element method and updating geometric method. The distributions of plastic strain contour in slab daring rolling process with different edging roll and under different rolling stage have been obtained. The results show that there exist two thin strain assembling zones in slab when the flat edging roll is used, and there just exist one strain assembling zone in slab when the edging roll with groove is used. And compared the deformation equality between flat edging roll and edging roll with groove, the lateris better than the former, which supplies the theory prove to the slab deformation distribution during V-H rolling process and is helpful for predicting the slab texture.