冷连轧打滑机理分析与控制研究

针对冷连轧机组生产过程中产生的打滑现象，从轧制原理的角度，由轧制力矩模型、前滑模型以及摩擦因数模型分析了打滑产生的机理，得到轧制负荷、前滑、轧辊原始粗糙度、轧制速度和轧辊周期状态是影响轧制过程中轧辊打滑的重要因素。针对某厂1 720 mm冷连轧机组的实际工况，结合打滑机理，通过采用降低打滑机架的轧制负荷，提高轧辊粗糙度，调整前后张力等措施，对打滑机架的相关参数进行了优化，有效地解决了打滑问题，在提高轧机的轧制稳定性的同时也缓解了备辊压力。     

冷连轧打滑机理分析与控制研究

针对冷连轧机组生产过程中产生的打滑现象，从轧制原理的角度，由轧制力矩模型、前滑模型以及摩擦因数模型分析了打滑产生的机理，得到轧制负荷、前滑、轧辊原始粗糙度、轧制速度和轧辊周期状态是影响轧制过程中轧辊打滑的重要因素。针对某厂1 720 mm冷连轧机组的实际工况，结合打滑机理，通过采用降低打滑机架的轧制负荷，提高轧辊粗糙度，调整前后张力等措施，对打滑机架的相关参数进行了优化，有效地解决了打滑问题，在提高轧机的轧制稳定性的同时也缓解了备辊压力。     

斜轧辊形与辊面速度分布

本文建立了任意固定轧辊轴的斜轧机轧辊辊形与轧制空间关系的数学模型;给出了轧辊辊面速度分布的数学式。可用于钢管轧制工艺中斜轧机轧辊辊形设计、轧制运动学分析与研究。     

非对称轧制参数对厚板轧制力偏差的影响

针对某厂5 000mm CVCPlus厚板轧机操作侧和传动侧轧制力偏差过大的问题,基于ANSYS/LS-DYNA,建立了CVCplus厚板轧机有限元模型,仿真分析了轧辊交叉角、窜辊和非对称弯辊力对两侧轧制力偏差的影响;同时对现场轧制过程进行跟踪测试和数据分析,结合仿真和实验结果研究了该厚板轧机轧制力偏差与轧辊交叉角、非对称弯辊力、轴向力和窜辊的关系,结果表明:非对称弯辊力与轧制力偏差具有明显的正相关性,弯辊力偏差100t时,轧制力偏差超过100t;当轧辊交叉角0.131°时,轧制力偏差明显增大,并且随轧辊交叉点的移动,轧制力偏差进一步恶化;轧制力偏差较大时,产生较大的下工作辊轴向力,最大可达290t,且上下工作辊轴向力呈非对称分布;轧辊窜辊与轧制力偏差具有一定的正相关性,轧辊窜辊量越大轧制力偏差越明显;从而确定了非对称弯辊力、轧辊交叉角和窜辊依次是该厚板轧制力偏差产生的主要原因。最后,针对现场实际情况,提出了轧制力偏差抑制措施,使现场轧制力偏差控制在100t范围内,控制效果良好。     

轧制参数对钢球螺旋孔型斜轧工艺的影响

采用螺旋孔型斜轧工艺加工轴承钢球,其模具加工、调试安装复杂且耗时。针对该问题,利用有限元软件Deform,对轴承钢球轧制过程进行了仿真模拟,并采用控制变量法的思想,通过改变单一参数研究了棒料尺寸、轧制温度、轧辊倾斜角度对钢球轧制成形的影响规律,从而为钢球的斜轧工艺设计提供一定的参考。研究结果表明:棒料尺寸对钢球外形影响最大,棒料尺寸不足会造成钢球带有环带沟,棒料尺寸过大会导致钢球表面金属堆积;轧制温度对轧制力影响最大,轧制温度的提高有利于降低轧制力,但会导致钢球表面的脱碳及氧化皮现象严重,因此应尽可能采用较低的轧制温度;当轧辊倾角小于轧辊螺旋升角时,在轧制过程中容易出现钢球无法旋转的情况,因此应尽可能使轧辊倾角与轧辊的螺旋升角保持一致。     

锆合金管材两辊冷轧的轧制力模型建立和应用

管材皮尔格两辊冷轧过程中的轧制力影响成品管材的尺寸精度、轧制模具寿命以及轧制过程的稳定性。本研究基于Neumann-Siebel轧制力计算方法,考虑了轧辊弹性变形和空减径对轧制力的影响,依据Hitchcook方程对其进行了修正,利用Matlab软件建立了皮尔格两辊冷轧过程中的轧制力计算模型,并以KPW25轧机轧制Zr-4合金管材的轧制过程为研究对象,通过实验验证了该模型的可靠性。以R6072锆合金管材轧制为例,通过该轧制力计算模型分析了孔型曲线、管坯壁厚、送进量和摩擦对轧制力的影响。结果表明：轧制力在空减径段缓慢增加,进入减径减壁段后迅速增加至峰值,之后缓慢降低;孔型曲线对轧制力的分布有显著影响,当孔型指数等于2．0时,轧制力分布最为合理;轧制力随管坯壁厚、送进量和摩擦力的增大而增加。     

钛合金棒材三辊螺旋轧制成形数值模拟

利用有限元软件Deform-3D建立钛合金棒材三辊螺旋轧制过程的三维有限元仿真模型,对棒坯轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了模拟分析.研究得出三辊螺旋轧制中棒坯的变形规律,分析了钛合金棒坯成形过程中应力应变情况及轧辊的载荷.该研究对于轧制缺陷控制有着重要的指导意义,为轧机的工艺参数和关键零部件的设计提供了重要依据.     

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.     

主应力法计算蛇形轧制的轧制力

使用主应力法建立蛇形轧制过程中轧制力与轧制力矩的解析预测模型。将解析模型的计算结果与实验结果进行比较,验证了解析模型的准确性。运用该模型对蛇形轧制过程中不同的异速比、轧辊偏移距离、压下量和摩擦系数对轧制力和轧制力矩的影响规律进行研究。同时研究"搓轧区"对轧制力和轧制力矩的影响。结果表明,异速比的增大将导致"搓轧区"的增大,从而使轧制力和上轧辊轧制力矩减小,下轧辊轧制力矩增加。当异速比增大到速度较大的轧辊带动速度较小的轧辊时,慢速轧辊的轧制力矩将变为负值。轧辊错位距离的增大导致"搓轧区"减小,从而导致轧制力增加,上、下轧辊轧制力矩减小。压下量的增加导致"搓轧区"的减小,从而导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩的增加。轧辊与轧板之间摩擦系数的增加使"搓轧区"减小,同时导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩同时减小。研究为蛇形轧制在超大厚度板材制造中的应用,提供了理论基础。     

热轧板坯头部翘曲的热力耦合仿真

根据某热轧厂R1轧机的轧制过程工艺参数,建立板坯在轧制过程中的三维动态非对称轧制的有限元模型,分析热轧板坯在轧制过程中头部翘曲的产生机理。通过仿真,分别探究轧辊辊径差、轧制线中心高度及板坯上下表面温差对轧件头部翘曲的单作用的影响规律,板坯头部翘曲的翘曲量随着非对称轧制条件程度的增加而增大。根据实际生产情况对R1轧机的轧制过程进行热力耦合仿真,综合考虑轧辊辊径差、轧制线中心高度和板坯上下表面温度差3个因素对板坯头部翘曲共同作用的影响,由仿真结果得到了有利于生产的"雪橇"式头部弯曲的轧制规程,从而对实际生产予以指导。     

传统工艺观念的突破—异径轧制技术

在传统轧钢生产方式中,轧钢机接触轧件的2只轧辊(以下称为工作辊)其辊径一般是相同的。在轧制时若轧辊上下配置是对称的,则可称之为“对称同径轧制”,如常见的2辊、4辊、6辊、12辊、20辊轧机等等;若轧制时上下轧辊不对称布置,即称之为“不对称同径轧制”,如3辊、5辊、HC轧机等等。同径轧制技术一直沿用至今。但随着人类科技进步及对轧制理论的深入研究,人们发现为解决某一特殊矛盾的需要,突破传统观念采取对称或不对称异径轧制技术可取得意     

1150狄塞尔斜轧穿孔机轧制负荷测试与分析

本文通过对１１５０斜轧穿孔机的轧辊传动力矩、转速和主电机电流等的测试，分析其负荷强度和上、下轧辊力矩以及相应两主电机电流的负荷分配，对传动力矩进行理论计算并与实测值作对比，提出该穿孔机轧制工况良好、主电机容量仍有富裕，存在着可适当缩短轧制周期、提高轧制强度和降低地用速度的潜力等见解，可供从事有关同类轧机设计与生产的科技人员参考。     

中厚板轧机微尺度静定化升级

摘要：中厚板轧机常因受到事故干扰而不能实现其高端轧制能力,其关键在于约0.3 mm的轧辊弯曲挠度和轧辊轴承座侧面与机架窗口立柱之间约1 mm间隙两个微尺度量的负面影响。依据机构学微尺度静定设计理论对中厚板轧机的微尺度静定化进行升级。辊系机构静定化设计包括取消原偏移距设置并采用智能衬板以实现轧制过程中四辊平行,防止四列短圆柱滚动轴承烧损、轧机颤振、板带镰刀弯和辊系叼板窜辊等弊端的同时还提高了轧机固有频率。中厚板轧机的机构学静定化升级,可充分释放轧机高端能力,实现大压下轧制新工艺并可生产高强度新品种板带,达到降本增效的目的。     

大型轧机差径等转速轧制时轧制力矩分配

对大型轧机的相同转速、不同直径轧辊的力矩分配进行了理论分析和模拟实验，并由此提出，大型轧机不同辊径等转速带“下压力”轧制时，应考虑锭重和轧件运动加速度对轧制力矩的影响，轧机下辊应选用较大的电机才能充分发挥轧机的能力。     

立式九辊轧机的孔型标定与调整

为了提高立式九辊轧机轧制孔型标定和孔型调整的精度和效率、提高轧制毛坯的形状尺寸精度、降低生产成本，研究了轧制孔型标定的原理，建立了孔型标定时和轧制结束瞬间两种状态之间的轧辊位置关系，提出了孔型标定的方法；研究了轧制过程中轧辊的运动规律，通过将辐板辊的圆周摆动运动分解为沿车轮轴向和径向的运动，分别研究了轧制时辐板辊沿车轮轴向和径向的位移参数，提出了孔型调整的方法；设计了可以测量轧辊相对空间位置关系的专用工具，辅助孔型标定和孔型调整。生产实践表明，提出的轧制孔型标定和孔型调整方法提高了车轮轧制毛坯的形状和尺寸精度，同时提高了孔型标定和孔型调整的效率。     

1725 mm双机架炉卷轧机轧制钛板卷的技术研究

研究了1725 mm双机架炉卷轧机开发和生产钛板卷的工艺。论述了炉卷轧机生产钛板卷的主要生产设备、工艺流程及工艺控制技术,讨论了钛坯加热温度、轧制温度、道次变形量、尺寸精度控制、板形控制等工艺参数,得出了炉卷轧机轧制钛板卷的主要工艺参数:钛坯加热温度900℃,轧机终轧温度800℃,卷取温度620℃;轧制宽度1250 mm钛板卷时,使用辊型曲线1500 mm,辊型凸度–0.16 mm的中间辊;轧制过程中除轧辊冷却水以外,轧机除鳞水、Frit水及层流冷却水全部关闭,并轧后空冷处理。重点分析了在上述轧制工艺参数下轧制钛板卷的尺寸精度、力学性能、微观结构、断面形貌。结果表明:双机架炉卷轧机采用该工艺轧制的钛板卷各项性能均达到了国家标准。     

二十辊轧机轧制过程有限元分析

针对二十辊轧机轧制过程中工作辊和轧件的复杂变化过程,基于有限元分析软件（Workbench）建立了工作辊和轧件的有限元模型;通过分析二十辊轧机轧辊间的几何位置关系,得到了工作辊压下量与支撑辊偏心角度之间的关系;采用结构动力学方程的瞬态算法对轧制过程进行了模拟计算,得到了轧辊、轧件的应力、应变情况以及轧制力曲线,并对轧制过程中工作辊和轧件的特性变化过程进行了分析。     

基于有限元和PSO-BP法的20辊轧机轧制板形预测

针对20辊轧机轧制板形受到多重因素影响、难以精确预测的问题,基于有限元和PSO-BP法,建立20辊轧机轧制板形质量预测模型。根据20辊轧机轧辊间的位置关系,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,考虑轧辊弹性变形、板带塑性变形与摩擦等因素,建立20辊轧机辊系有限元模型,分析板宽、厚度、张力、速度等因素对板形指数的影响;综合考虑不同轧制板形影响因素,以板形指数作为板形质量衡量指标,基于BP神经网络建立轧制板形质量预测模型,采用粒子群算法优化BP神经网络板形质量预测模型的权值和阈值,提高板形预测精度。     

角钢切分轧制工艺的实现

为提高角钢轧制效率,在四辊万能轧机上开发了一种新的仿X形孔型设计方法,实现了角钢的切分轧制,可一次轧制出2根等边或不等边角钢成品。介绍了该X形轧辊组件的设计和具体的轧制工艺。     

车轮轧制成形过程的有限元模拟

采用DEFORM-3D建立车轮轧制过程三维有限元分析模型,在建立轧制过程的数学模型和开发轧辊运动的控制算法,并与DEFORM软件集成的基础上,模拟了实际轧制过程中轧辊的运动。从轧制力对比与轮坯几何形状的分析两方面验证了模型和控制算法的可靠性;分析了轧制过程中材料的流动规律,为改进轧制工艺提供了参考。