头部翘曲板材矫直策略分析

随着厚规格、高强度品种钢的大量开发,头部翘曲成为板材生产过程的一种常见缺陷,同时部分矫直机矫直能力不足,使头部翘曲板材矫直过程困难。本文以开发厚规格、高强度品种钢过程中频繁出现的头部翘曲呈蛇形板材矫不平问题为依托,采用弹塑性差分的曲率积分方法,研究头部翘曲对传统矫直过程残余曲率和矫直力的影响,提出利用静压矫直方法解决头部翘曲板材矫不平问题。通过理论分析和现场实践证明：静压矫直可以有效解决头部翘曲板材矫不平问题,改善板形,减小切损量。     

宝钢5 m厚板厂辊式矫直机矫直效果分析

首先推导出了钢板弯曲曲率的计算公式,再根据计算所得的曲率计算钢板在矫直中的塑性变形率,最后根据塑性变形率的要求推导出了矫直钢板最小极限厚度和辊缝设定的计算公式.这对矫直机的设计和实际矫直中的辊缝设定有借鉴意义.     

管棒材单曲率矫直力动态仿真分析

针对管棒材在单曲率矫直时矫直力无精确数学模型仅靠人工经验或反复试矫确定的实际问题,运用ANSYS/LS - DYNA对矫直过程进行了动态可视化仿真,得到了矫直过程中最大矫直力数据,并通过现场实验证明了分析结果的正确性和可信性.     

热轧高强钢的矫直能力研究

辊式矫直机的矫直质量和设备状态由其矫直能力所决定.针对热轧高强钢来料强度高、板形差的特点,详细分析了限制矫直机能力的主要因素,并通过具体计算公式明确了弯曲曲率比、矫直机辊径、许用矫直力、单辊许用矫直扭矩、传动电动机额定功率等因素对矫直能力的影响.结合实际生产应用,分析了矫直机力能参数与钢板的弯曲曲率比、厚度和屈服强度之间的对应关系;绘制了不同弯曲曲率比下的矫直能力曲线,针对来料板形较差的热轧高强钢板,在矫直能力范围内尽可能采用较大的弯曲曲率比进行矫直,进一步提高了其矫直效果.     

高强度厚板多点柔性压力矫直工艺

 在实际生产过程中,由于缺乏先进的矫直设备以及矫直技术,高强度厚板的矫直效率和矫直精度都比较低。传统压力矫直基于三点反弯矫直理论,即钢板由两个支点支撑,中间采用一个大型液压缸来进行矫直,在整个工艺流程中主要依靠人工进行手动操作,不仅误差比较大,而且操作比较繁琐。很多工厂在确定反弯量时都是依靠平时积累的经验,所以也需要进一步完善反弯量的解析表达式。因此,有必要对高强度厚板矫直工艺进行研究,为提升高强度厚板的矫直效率和矫直精度提供理论支持。针对高强度厚板的多点柔性压力矫直的工艺流程进行研究,首先基于矫直理论确定了矫直过程的主要工艺参数,与传统压力矫直所不同的是该矫直方案将原来的大型液压缸离散化,采用多压头多支点形式以减小板材的空矫区。然后通过矫直过程中弯矩、转角、挠度三者之间的关系来推导出压下量解析式,采用该公式所计算的反弯量在Abaqus中进行仿真模拟,并通过控制变量法来进行多组仿真模拟,对多点柔性压力矫直中板材的厚度、支点距离、材料属性等参数进行研究,确定了该公式结果的可靠性。最后采用所提出的工艺流程在自主设计的多点柔性压力矫直装置上进行试验,通过对比试验结果,验证了静压延时策略在矫直过程中可以减小板材残余挠度,同时确定了该工艺流程的可行性。     

辊式矫直过程弯辊量对边浪影响的仿真分析

针对辊式矫直过程建立具有边浪特征的带钢有限元仿真模型,通过对比现场工况实测矫直力与有限元模型计算所得的矫直力,得到二者误差在10%以内,验证了有限元模型的精度。分别采用原始曲率补偿法和塑性变形层增加法确定了4种弯辊量设定方案。采用上述方案对浪高为20 mm的带钢进行矫直,对比矫直后带钢平直度情况,得出按最高浪采用原始曲率补偿法计算得到的弯辊量矫直效果最优。同时随着弯辊量的加大,矫直力也随之增加,为现场边浪矫直过程提供了依据。     

中厚板辊式矫直过程弯辊作用分析

 为了进一步提高中厚板产品矫直质量,采用弹塑性差分的曲率积分方法,分析了弯辊对矫直效果的影响,研究了弯辊量与压下量的关系,为建立中厚板辊式矫直过程的弯辊设定模型奠定了基础。计算结果表明,为了使板材矫直后的残余曲率和残余应力最小化,施加弯辊时要考虑入口压下量的影响。单从降低残余曲率的角度考虑,小压下量和大压下量下都可以施加负弯辊,但正弯辊只适用于小压下量。从控制宽度方向残余应力的角度考虑,正弯辊施加于小入口压下量时弯辊作用明显,为了消除正弯辊对厚度方向残余应力的不利作用,采用正弯辊时入口压下量不宜过大。施加弯辊会增加矫直力,因此设定弯辊量时要考虑矫直机能力的限制。研究发现了弯辊对塑性变形率的影响规律：负弯辊出现了使塑性变形率随着入口压下量的增加而减少的阶段,正弯辊可消除塑性变形率为零的阶段。     

基于虚拟支点与曲线拟合的板带矫直机力能参数模型

 反弯曲率是矫直力计算过程中关键且难以确定的参数,矫直力的确定需要反弯曲率。根据虚拟支点概念,确定了力能参数理论模型;再利用中性层上下顶点处的位置,用曲线拟合的方法确定出了板材在矫直过程中的反弯曲率;将反弯曲率导入理论计算模型可得出矫直力。使用此方法并依据某钢厂热轧横切生产线中2号矫直机（11辊辊式矫直机）的工艺参数,计算出了矫直力的大小。结果表明利用该方法可以比较准确地计算矫直力。     

45钢中厚板矫直过程温度场有限元模拟及残余应力分析

运用有限元软件ABAQUS建立了中厚板矫直过程三维热力耦合温度模型,通过对45钢中厚板的模拟仿真计算和分析,得出初始温度520℃的20 mm板和初始温度605℃的55 mm板矫直过程纵向、横向和厚度方向的温度分布和变化,并分析了20 mm板初始温度420～620℃、55 mm板初始温度505～705℃原始曲率0.07～0.20时钢板矫直初始温度和原始曲率对矫直后钢板残余应力的影响。计算结果表明,矫直前温度越低,原始曲率越大矫直后残余应力越大;520℃20 mm板矫直后温度为505.4℃,矫直力为2 161.69 kN,605℃55 mm板矫直后温度589.3℃,矫直力4 565.49 kN,其实测值分别为507℃,2 272.93 kN和591℃,4 397.94 kN。说明计算值误差较小。     

棒材二辊矫直过程中的辊缝工艺参数

针对棒材实际矫直过程中辊缝不易确定的问题,采用大型非线性有限元软件建立棒材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型,基于该模型研究了不同辊缝下矫直力、成品棒材残余应力、最大挠度和塑性变形深度的变化规律,综合分析提出合理的辊缝取值范围,并在实际生产中得到应用,减少了实际生产中辊缝调节所需时间.