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.     

应用综合仿真模型构建H型钢轧制力公式

在多道次H型钢孔型轧制过程中,由于轧件变形情况非常复杂,采用现有理论方法不能准确计算轧制所需力能参数。但是制定合理的规程必须较准确地确定轧制力的大小。故此,本文通过编写PYTHON程序实现单元重构,通过编写VUMAT、USDFLD等用户子程序分析变形过程中微观组织的演变,从而在ABAQUS环境中构建了适合于对多道次型钢轧制过程的有限元综合仿真模型。利用该模型对Q235材料H型钢多道次粗轧过程进行了四因素三位级的虚拟正交实验,研究影响其轧制负荷的主要因素,建立了经验公式。     

An experimental study of the mean effective strain in rod (or bar) rolling process

This paper presents an experimental study that investigates the validity of the analytical model [9] for predicting the mean effective strains associated with bar (or rod) rolling. Designed for this purpose were plate and bar rolling experiments which consist of a four-pass groove (oval and round) rolling sequences, which have material at each pass that experience the same amount of mean effective strain. The microstructure and mechanical behaviors of specimens acquired from two types of rolling experiments at 650°C were compared. A parallelism between the mechanical behaviors of a plate-rolled specimen and a bar-rolled specimen has been found at each pass. We therefore concluded that the analytical model has the underlying rationale to be used in the analysis of the rod (or bar) rolling process.     

钢板卷制过程的数学模型

针对大型卷板机数控自动化的工程需求,根据板材的力学性能及卷制流程中的几何参数,研究并建立了适用于大型板材卷制工艺要求的一般数学模型.在此基础上,以某弯板机为例,研发了大型板材卷制数控系统及数控程序,并结合实际工程样件完成了大型板材的卷制加工,验证了提出的大型板材卷制工艺流程数学模型的正确性.研究内容不仅对同类装备方案设...     

中厚板轧机弹跳模型的在线应用

针对测厚仪在中厚板轧制中受现场因素影响大且价格贵的问题 ,开发了一种高精度在线测量厚度的方法 ,应用于某厂 3 5 0 0mm中板轧机上 ,厚度测量相对误差小于 6%。介绍了该测量方法的基本数学模型和实际应用情况     

中厚板轧制过程温度计算的二次曲线建模法

建立合理，简单和有效的温度模型是中厚板轧制过程中非常有意义的事情，它对过程控制在中厚板轧制过程的应用具有不可缺少的作用，本文通过对中厚板轧制过程的简化，用二次曲线近似似合实际温度曲线，并在二次曲线的基础上得出了温度模型的建立方法和计算方法。     

连铸铜管坯三辊行星轧制的有限元模型建立

本文针对三辊行星轧机轧制连铸铜管坯的有限元模型建立的关键问题进行了研究。针对实际轧制过程的复杂情况 ,建立了轧机运动模型并对动态接触边界条件等关键技术进行了简化和有效的处理 ,建立了针对有限元分析软件MSC Marc的数学仿真模型。模拟结果表明 ,有限元模型的建立和简化是合理可行的     

立轧狗骨形状模型的研究现状与展望

实际生产中多采用平立交替的轧制方法来控制热轧产品宽度。在立轧过程中,由于轧件的宽厚比大,变形主要集中在板坯边部,形成狗骨形状。本文介绍了狗骨形状产生的原因,以及国内外学者对狗骨形状模型的实验和理论研究现状;概括了压下率、立辊直径和板坯厚度对狗骨形状的影响规律,并对立轧狗骨形状的进一步研究进行了展望。     

坯料形状对大棒材开坯轧制变形的影响

为研究圆坯和矩形坯两种坯料形状对大棒材开坯轧制变形的影响,采用有限元分析软件MARC对大棒材开坯轧制进行了模拟。模拟结果表明：在箱型孔中开坯轧制时,轧件芯部附近变形区应力状态都是两拉一压,矩形坯残余应力呈两拉一压应力状态而圆坯是三向拉应力状态;矩形坯比圆坯在箱型孔中的充满度好,等效应变分布均匀;当孔型侧壁起限制宽展作用时,轧件芯部呈现两压一拉应力状态,变形向芯部渗透明显,利于芯部孔隙性缺陷的压实。     

棒、线、型材轧制过程的计算机模拟仿真

介绍了当前轧制过程计算机模拟仿真的意义、轧制过程数学模型和模拟仿真的类型，同时对棒、线、型材轧制过程有限元模拟仿真的主要内容和研究进展进行了分析。     

Modeling and optimization of threading process for shape control in tandem cold rolling

A theoretical model is presented to dynamically simulate the threading process and predict the shape of thin strip in tandem cold rolling. Fluctuations in the process are theoretically analyzed and taken into account of the simulation. The model can be used to deal with the setup of both rolling force and roll-bending force. To obtain the best shape and therefore alleviate threading delay, the bending forces and/or reduction schedule are optimized. The simulation has been conducted based on a set of plant data and the results correspond well with the measurements from the plant.     

I型扁钢轧制过程数值模拟

本文I型扁钢的生产坯料为钢带经卸卷、分条轧制后的窄钢条。采用有限元软件Msc.Marc建立了规格为25 mm×5 mm×3 mm的Q235 I型扁钢4道次热连轧的弹塑性有限元模型,研究了轧件在轧制过程中的变形情况、等效应力、等效塑性应变的变化规律。结果表明：轧件在立轧道次会出现轻微的狗骨形,平轧道次会出现轻微的单鼓形;轧件横断面的中间部位等效塑性应变较大;轧件边角部等效应力较大,轧制过程中易出现质量缺陷。     

板带轧制中轧机-轧件线性特性下的AGC模型

以新的方式推导了轧机弹跳特性和轧件塑性特性均为线性时的压力AGC模型,分析了其与传统BISRA方法之间的关系,证明了在相应假设条件下AGC公式的唯一性。通过仿真,说明了影响其效果的主要因素。     

三辊楔横轧轴类件内部缺陷的分析

采用实验研究和有限元分析相结合的方法,研究了3种轴类件(实心件、空心件、带芯棒的空心件)在三辊楔横轧过程中轧件的内部缺陷.研究结果表明:实心件心部附近的环状区域易产生明显裂纹,而空心件能够有效的避开环状缺陷;方向交变的剪应力促使轧件心部附近孕育微观破坏,拉应力促进裂纹进一步扩展.实验采用带芯棒的空心件轧制,能够制备出高质量的轴件,为丰富三辊楔横轧加工理论及扩大应用范同提供理论依据与实验支持.     

滚压有限元模型数值模拟

滚压数值模拟是制定滚压工艺、预测滚压后工件表面残余应力分布,以及判定工件疲劳性能的重要工具。目前的滚压数值模拟主要集中在对曲轴以及回转体的分析,少有的对平面滚压数值模拟中,大多数也只分析了单圈或不到一圈的滚压过程,而且与实际滚压工艺存在较大的区别。为弥补以上不足,该文采用有限元商业软件ABAQUS提供的Explicit模块,并结合python编程语言,开发了更接近于实际的滚压模拟过程;采用该模型研究了滚压力的大小、滚针直径、表面摩擦系数等对于残余应力分布规律的影响,并通过H13钢的滚压实验,对模型模拟结果进行了验证。     

三辊行星轧制运动和管坯变形规律的仿真模拟

应用弹塑性大变形有限元法,对连铸铜管坯三辊行星轧制过程进行了三维有限元模拟研究。通过坐标变换的方法建立了三辊行星轧制有限元模型,该模型考虑了轧辊的倾斜角β和偏转角α。模拟分析得出三辊行星轧制过程中管坯断面要经受一个由圆形到三角形再归到圆形的变形过程。得出在三辊行星轧制过程中起到主要作用的是三向压应力状态,有利于坯料的大变形和提高轧制管材性能。同时模拟分析得到三辊行星轧制过程中坯料质点的运动轨迹和相应规律。该模拟计算对探索复杂的三辊行星轧制规律具有重要意义。     

铁素体热轧轧制力模型的改进

为了实现ＩＦ钢铁素体区热轧,通过对宝钢２０５０ｍｍ热连轧机轧制力预测模型的分析,并结合实验结果,对精轧轧制力模型进行了改进。改进后的模型对温度采用了分段处的方法,并引进了静态软件影响参数,使铁素体区轧制力预测精度显著提高。     

板带轧制在线控制模型的研究

为解决板带轧制高速高精度在线模型问题,文章基于能量变分原理,研究了一种快速数值算法。该法将变形区划分为有限离散单元,考虑剪切变形作用,建立了高速计算模型,在平面变形条件下实现了对轧制力的仿真。计算结果与实测值、Marc有限元计算结果有很好的吻合。通过对某厂五机架冷连轧的分析,模型可在0.3s内完成全部计算。该算法对深入研究冷热态连轧过程在线控制具有重要实际意义。     

中厚板生产MAS轧制过程设定模型的分析

以DEFORM-3D软件为基础, 分析了中厚板轧制过程中材料的横向流动规律及代表性的轧件端部曲线方程。以端部缺陷代表性的曲线方程为基础, 构建了MAS轧制过程控制参数的在线设定模型。实验表明: 该MAS轧制过程设定模型可以较大幅度地减小端部量, 提高成材率。     

大规格圆棒连轧孔型系统探讨及实例分析

介绍了大圆棒半连轧生产中中轧机组轧制[Φ]120 mm规格和中精轧机组轧制[Φ]45 mm规格时的辊缝调整及其优化效果,并对中轧机组4道次轧制[Φ]200～[Φ]220 mm规格的孔型系统进行了优化设计,简化了孔型数量,实现了大规格圆棒的稳定生产。