斜轧特征角与负特征角斜轧(Ⅰ)

本文应用斜轧空间曲面和斜轧特征角的概念,从整体上描述了各类斜轧的几何空间,分析了各类斜轧几何空间及其上各点的斜轧工艺性质,提出了负特征角斜轧的理论。这些理论将有助于我们去进行新型高效斜轧轧机的研究、设计和制造。     

斜轧孔型开度值的计算机辅助三维图解

在分析斜轧孔型空间几何关系的基础上,利用三维CAD软件的曲面造型和分析功能,通过沿曲面法线方向的投射,生成轧辊和管件接触线,并自动计算出轧制线上各点处对应的孔型开度值.借助于三维CAD软件平台--MDT(Mechanical DeskTop),结合设计计算实例,介绍了孔型开度值的计算机辅助图解方法,较好地解决了用传统方法求解开度值较复杂、难以应用的问题.节省了设计时间,减轻了设计强度,为管件斜轧工业生产提供了一种简便、精确、直观的三维图解计算方法.     

行星斜轧中轧辊与轧件的几何关系分析

利用行星斜轧轧件变形区微分几何模型和对行星斜轧中轧辊与轧件表面数值分析,结合轧制实际情况,研究了轧件的形状、轧辊与轧件的接触线、轧辊干涉及其检验,并给出了三辊行星轧机中的实例分析。     

行星斜轧的轧件变形区微分几何模型

根据微分几何学,利用所建立的行星斜轧的坐标系及其变换矩阵,由轧辊锥面方程推导了轧辊与轧件两表面接触线上点的相对运动速度方程,借助所定义的碾轧方程,获得了轧件表面方程和接触线方程。     

整体型螺旋高翅片管孔型斜轧运动学分析

介绍了螺旋翅片管孔型斜轧工艺的主要特点,通过建立运动学分析的几何模型,研究了轧辊与轧件的运动关系,主要包括两者圆周速度的关系以及接触区域的相对滑动情况.研究了变形区轴向和切向速度分布规律.结果表明,沿轧制方向轧件轴向分速度和周向分速度都增大,周向速度增加的趋势远大于轴向速度,从而使轧件在轧制过程中发生扭转和轴向延伸.引入扭转率的概念描述轧制方向上轧件圆周速度的变化程度,给出了表达式,通过公式简单分析了主要参数如轧辊转速、相对压下量、轧辊轧件中心距以及轧片半径等对扭转率的影响.     

再谈斜轧轧辊与轧件线接触的几何条件——斜轧扩径机和斜轧减径机的几何模型(下)

在研究斜轧过程的4个基本数学方程的基础上,进一步讨论了两个回转曲面线接触的几何条件,以及由此条件推导的已知其中一个曲面求解另一个回转曲面的数学方程;再运用所获得的数学方程,讨论了斜轧扩径机和斜轧减径机的几何模型,探讨实现斜轧减径过程的可能性。     

斜轧孔型参数的可视化求解与数据分析

详细介绍了一种基于三维CAD设计软件的斜轧孔型参数的可视化求解方法,并以桶形辊穿孔机、锥形辊穿孔机和斜轧扩管机3种斜轧机型为例,介绍了孔型开度值、轧辊与轧件接触点处的速度矢量的求解步骤和求解过程,以及计算结果的验证方法;采用大量数据分析讨论了实际生产中轧机调整、轧辊返修对孔型开度值的影响。认为可视化求解法适用于所有斜轧机型的孔型参数分析,可为工具的设计提供更加准确的数据支持。     

再谈斜轧轧辊与轧件线接触的几何条件(上)——斜轧扩径机和斜轧减径机的几何模型

在研究斜轧过程的4个基本数学方程的基础上,进一步讨论了两个回转曲面线接触的几何条件,以及由此条件推导的已知其中一个曲面求解另一个回转曲面的数学方程;再运用所获得的数学方程,讨论了斜轧扩径机和斜轧减径机的几何模型,探讨实现斜轧减径过程的可能性.     

斜轧扩管机的送进角分析

以斜轧扩管机的轧辊调整方式为基础,推导了斜轧扩管工艺的几何学和运动学基本关系式,分析了其送进角的形成特点和变化规律。结果表明：尽管斜轧扩管机在轧辊调整时不能体现送进角的形成,但辗轧角的存在和轧辊的垂直移动共同导致了送进角的形成,这就使斜轧扩管机具有了典型的二辊斜轧特征。辗轧角越大,送进角越大：轧辊平移距离越大,送进角越大;基圆圆心离轧制中心线距离越小,送进角越大。从变形区人口到出口．辊面上各孔径点的送进角约南7．5°变化到3．0°。     

“错位”式二辊斜轧管机喂入角的讨论

简述了喂入角在斜轧无缝钢管生产中的意义,提出了“错位”式二辊斜轧管机的设想,建议以轧辊/轧制线平面为基准来确定喂人角。在此基础上,分析了二辊式斜轧管机轧辊布置方式不同时,轧辊轴线在相关平面的投影关系及其对轧件运动的影响。     

改进斜轧管材延伸机的新途径

针对现代常见斜轧管材延伸机的几何模型,运用4个数学方程组计算变形区轧辊与轧件接触点的纵、横向速度,定量分析了其各自的缺点。在此基础上,运用4个数学方程组进行优化计算,得到一个合理的、新的斜轧管材延伸机的几何模型,从而找到了改进斜轧管材延伸机的新途径。     

斜轧空间坐标变换关系

利用空间直角坐标转换关系式解斜轧空间几何问题,推导出一般斜轧条件下的轧辊表面方程和变形区表面方程。     

二辊斜轧穿孔时轧件与轧辊接触迹线的描绘

本文根据空间解析几何理论,建立了二辊斜轧穿孔时的轧辊辊面方程,继而利用平截面法描绘了轧件与轧辊接触迹线的形状及其随送进角变化的性质。     

斜轧扩管机孔型开度的研究分析

斜轧扩管机的空间结构不同于传统的斜轧管机。为了更好地掌握斜轧扩管机生产过程中母管沿变形区的尺寸变化规律,必须对轧辊辊面到轧制线的距离,特别是辊面到轧制线的最短距离即孔型开度值进行求解。依据斜轧扩管机特殊的空间坐标关系,利用平截面法求解斜轧扩管机轧辊辊面到轧制线的孔型开度值,并据此提出配套顶头的相关尺寸设计计算模型。     

斜轧空间的送进角

本文从斜轧过程的运动学出发,给出了斜轧空间送进角的定义.运用几何投影关系导出了简单、具有普遍意义而且适用的公式.为了便于应用,给出了计算实例.强调斜轧运动参数之间的空间几何关系,斜轧空间送进角是一个变量.     

基于Deform-3D的外螺纹三辊斜轧成形有限元分析

利用几何知识精确计算了轧辊的旋转轴空间坐标,解决了Deform-3D自动计算旋转轴在模拟中出现轧辊不稳的现象,并对应变的分布进行了分析。另外,还对斜轧过程中容易出现牙型尺寸不足的原因进行了分析。对坯料的应力数据进行分析,得到了关键部位的应力性质。对应变分析可知,坯料在轧辊凸棱间的应变远小于与凸棱接触点的应变是斜轧过程中容易出现牙型尺寸不足的主要原因。     

一种新型斜轧管材延伸机

本专利涉及管材斜轧延伸设备。该设备与现有斜轧管材延伸机比较的优点是：能有效扼制变形区金属“胀鼓”，从而可以轧制直径与壁厚比更大的管材，同时对它不必设置或可以简化庞大的导卫装置；轧制速度比较高。能够实现斜轧状态最佳化的新型斜轧管材延伸机，其轧辊轴线布置是一个新的几何模型，基本特征是轧辊呈收敛型布置，     

行星斜轧管机的工艺理论研究

用传统斜轧理论公式来计算行星斜轧管机的工艺参数会产生较大的误差,本文为解决这个问题,推导出了行星斜轧管机的轧辊均整段、送进角、辗轧角、轧辊辊座极限转角、轧辊轴线极限长度、轧制速度、轴向和切向速度润滑系数的计算公式.通过试验证明,这些理论计算公式是可行的.     

斜轧辊形曲面的理论分析

本文在斜轧成型生产实践的基础上,将运动中的轧件与轧辊的相互关系抽象为曲面族和包络面的问题,然而用求包络面的方法导出了在已知轧件曲面的轴向剖线时辊形曲面方程的通用公式,并编制了通用计算程序,可以方便地计算轧辊曲面的轴向剖线、“法向”剖线等的精确尺寸。并可进一步计算用范成法磨削轧辊时的理论误差,以及调整轧辊角度时的理论误差。同时还可以由本文所导出的一般公式,方便地求出钢管矫直机辊形曲面方程以及它与钢管的接触线方程。     

圆坯三辊斜轧过程的三维有限元热-力耦合分析

用非线性有限元分析软件MSC.MARC/Autoforge,对圆坯三辊斜轧过程进行了三维弹塑性热-力耦合模拟仿真,得到了应力、应变场和温度分布。发现圆坯三辊斜轧时的应变强度在轧件纵剖面上的分布形态与圆坯二辊斜轧极为相似,也呈“W”型。在相同轧辊倾角条件下,圆坯三辊斜轧时变形分布的不均匀性明显比二辊斜轧时大。