棒材二辊矫直机单曲率辊型曲线及矫直精度研究

在充分考虑棒材二辊矫直机生产工艺特点的基础上,针对典型产品设计了单曲率辊型,给出了辊型数据和辊型曲线图。从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,建立了矫直精度的理论计算模型。应用迭代法计算了轧件一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率,计算给定方案下形成的残余曲率求解结果以及每米长弦高求解结果。将理论计算值与现场实测数值进行了对比,发现两者比较吻合。利用大型有限元分析软件对单曲率辊型和双曲线辊型矫直过程进行了模拟,结果表明单曲率辊型要优于双曲线辊型。     

直弧形板坯连铸机辊列设计计算

通过对直弧形板坯连铸机辊列基本参数的理论分析与计算,着重阐述了多点弯曲多点矫直和连续弯曲连续矫直辊列设计的方法,为直弧形板坯连铸机的辊列设计提供了思路和方法。     

H型钢精确矫直技术的研究分析

介绍了H型钢的多辊矫直原理,指出由于构件断面结构特点、矫直加载方式及多辊矫直过程的复杂性,决定了应用传统矫直理论对此类薄壁异形构件的矫直力学行为进行精确描述具有局限性.结合国内外研究现状,提出从矫直变形机理的进一步研究、初始弯曲程度对工艺参数及矫直质量的影响、残余应力的形成及控制机理,以及利用有限元仿真技术手段等方面对H型钢矫直技术展开深入研究的方向,以寻求适用于H型钢这类薄壁构件的精确矫直理论.     

辊式矫直系统钢筋压下挠度计算方法研究

辊式钢筋矫直过程中压弯挠度工程计算方法的研究可以有效提高钢筋矫直精度。针对一个典型矫直单元,运用弹塑性理论,通过建立适当的数学模型,对任意弯曲状态的钢筋在矫直过程中的应力及应变进行分析,基于MATLAB和弹塑性力学分析方法,通过多项式曲线拟合,揭示了反弯曲率比、弯矩和挠度之间的数学关系,推导出显函数关系式,利用残余曲率比,经过简单的数学计算就可以计算出反弯挠度,便于参数化计算,为辊式矫直压下量的工程计算奠定了理论基础。     

逼近弯曲求解棒材二斜辊矫直中弹复曲率的方法

提出用极限逼近的方法求解二斜辊矫直过程中金属棒材的弹复曲率,由于金属棒材在弯曲弹塑性成型中,既有弹性形变,又有塑性形变,导致棒材弯曲成形后会发生回弹。回弹之后为棒材的实际成型,回弹的曲率即为弹复曲率。之前对棒材矫直过程中的弹复曲率的计算大都采用经验公式,这往往是不正确的。针对二斜辊校直中棒材弯曲成型时的回弹曲率与成型时的实际弯曲曲率之间的关系,根据板材中逼近求解弹复曲率方法,运用于二斜辊矫直中求解未知的弹复曲率。     

二辊矫直机辊形参数设计

从研究矫直原理入手，借鉴国内外先进的技术经验，设计了二辊矫直机。该机为当前比较先进矫直机，同时对金属变形理论、矫直工艺及矫直机械的设计制造进行了深入研究，给出了二辊矫直机辊形参数的确定方法。     

超细管矫直机反弯辊型设计及矫直精度分析

反弯辊型比双曲线辊型在矫直过程中更加容易形成等曲率反弯,符合实际矫直情况。利用凹凸反弯辊改造十辊矫直机第二、四对矫直辊,提高矫直质量。利用残余曲率理论解析值求出合理的反弯曲率值,并用MATLAB计算并绘制辊型曲线。应用Abaqus分别建立改造前后十辊矫直机模型,模拟矫直过程,对比采用不同辊型模型的矫直效果。反弯辊型矫直压下量更加合理,矫直后直线度、残余应力都好于普通的双曲线辊型,证明了反弯辊型在超细管材矫直过程中的重要性和必要性。     

二辊矫直机力能参数研究

从研究矫直原理入手，借鉴国内外先进的技术经验，设计了二辊矫直机力能参数，同时对金属变形理论、矫直工艺及矫直机械的设计制造进行了深入研究，给出了二辊矫直机力能参数的确定方法。     

H型钢矫直过程的有限元仿真

以H型钢矫直过程为研究对象,建立了矫直辊与型钢三辊弯曲矫直的仿真模型;采用ANSYS软件,对上下、左右挠度和翼缘斜度矫直过程进行了仿真分析,计算了H型钢的应力与残余应力状态,分析了矫直时翼缘与腹板之间产生裂纹的原因,提出了改善H型钢矫直质量的合理工艺方案.     

薄壁管材矫直过程动态仿真研究

针对薄壁管材矫直时发生管材外侧拉裂,内侧起皱及截面扁化等现象,造成废品率较高的实际问题,为提高薄壁管材矫直质量,从弹塑性弯曲理论出发,求解出一种等曲率二辊矫直机辊型曲线,运用MATLAB、CAD软件设计出凹辊、凸辊辊型曲线。基于有限元ANSYS/LS-DYNA平台,结合具体实例建立薄壁管矫直三维有限元模型,对其矫直过程进行动态仿真研究,分析各个阶段薄壁管材在辊缝中受力变化情况,得到其对应的等效应力、应变云图,并对矫直质量做出评定,验证了所设计辊型的合理性,为实际生产提供理论指导。     

横切机组矫直过程板形变化机理及其预报模型

充分考虑横切矫直机组设备和工艺特点,对矫直机组成品板形的变化机理进行了分析,并在此基础上进行了试验研究,探究矫直辊系对板形的影响,得出矫直机组的矫直过程是通过对带钢的多次弯曲拉直实现的;对试验数据分析处理后,进行带钢所受矫直辊的压应力和摩擦力求解,得出矫直过程板形变化数学模型,从而建立了一套完整的适合横切机组矫直过程的板形预报模型。在此基础上编制了相应的横切机组矫直过程板形预报软件,该软件能够快速求出矫直后带钢的板形分布。将软件应用到某1220横切机组的生产实践,可以明显地看出矫直后带钢的板形计算值和实测值几乎相等,板形预报结果符合现场生产实际。     

热矫直机矫直辊的使用分析与改进

通过对热矫直机矫直辊及支撑辊进行改造,增设吹扫装置,提高矫直辊的使用周期及矫直辊的表面质量,从而提高矫直钢板表面质量和矫直效率。     

基于小矫直辊辊距的高强度钨板辊式矫直方案研究

传统矫直机辊距参数的设计是针对普通钢板的,对于高强度钨板存在矫直力和反弯曲曲率不足等缺陷,因此提出了基于小矫直辊辊距的高强度钨板辊式矫直方案,通过有限元模拟和实验研究得出矫直辊辊距选取允许的最小值,大幅度提高了矫直效果,证明了小辊距矫直方案应用于高强度钨板的可行性。     

直弧形板坯连铸机辊列系列化

主要分析研究直弧形板坯连铸机机型的特点,连续弯曲连续矫直密排辊列的基本组成及辊列特点;设计并确定了结晶器长度,铸机基本弧半径,弯曲段、扇形段支承导向辊等主要技术参数,并介绍了连铸机辊列系列化、标准化、通用化的设计研究在连铸工程中的应用情况。     

小型专用拉弯矫直机的设计与工艺研究

镀锌薄钢带经常大量应用于冷弯型钢生产中,而在其生产过程中很容易出现板形缺陷。常见的辊式弯曲矫直设备通过单纯弯曲变形对钢带实施矫直,但无法胜任薄带复杂板形的矫正。拉伸弯曲矫直方法将拉伸和弯曲两种矫直工艺相结合,改变了钢带中性层的位置,经过多次拉直、弯曲能够实现钢带全截面延伸,能够同时实现钢带侧弯、波浪变形、坯料楔形等不良板形的矫直。为此我们开发了一种专门用于冷弯生产的小型拉弯矫直设备实现薄钢带的矫直功能。不但详述了设备机械、电气的研制与开发,而且采用有限元分析和现场试验相结合的方式,对特定产品的拉弯矫直工艺进行了研究。     

大直径棒材二辊矫直机辊形设计研究

二辊矫直机矫直质量的好坏很大程度上取决于辊形的合理与否。以金属弹塑性弯曲理论为基础,从二辊矫直机的矫直原理出发,利用编程软件MATLAB计算辊形半径,设计出典型产品的辊形曲线。建立有限元模型并分析棒材在矫直过程中的应力变化情况。     

塑性强化材料矫直反弯特性研究

为了深入研究塑性强化材料在平行辊式矫直过程中一次反弯与二次反弯特性的关系,根据工程弹塑性力学的基本原理,建立基于强化弹塑性材料辊式矫直弯曲力学模型。通过解析法描述两次反弯过程中的应力关系,给出辊式矫直过程中截面弯曲过程材料残余应力分布、弯矩比、加载应力变化过程。证明两次反弯过程中经历一次反弯后,二次反弯截面弯矩比与曲率比不再是原有简单M-C关系,而是与一次弯曲曲率比、二次弯曲曲率比与强化系数相关的函数。理论上证明原有弯曲理论不再完全适用于多次连续反弯矫直过程。解析结果表明,辊式矫直过程中经历二次反弯的材料截面弹性极限弯矩值下降,矫直弯曲减小,回弹比增大。同种材料考虑强化与不考虑强化矫直后残余应力均方差分别为71.2与65.6,回弹比均值分别为0.49和0.43。     

往复弯曲统一曲率定理及其试验验证

辊式矫直工艺和辊式矫圆工艺均通过往复弯曲方式达到统一曲率的目的,辊式矫形过程中的往复弯曲变形规律是确定矫形工艺参数的理论依据。针对往复弯曲变形过程,建立一套符号系统,将弯曲曲率和弯矩矢量化。基于小曲率平面弯曲弹复方程和应变叠加原理,引入初始当量应变和当量应变的概念,采用图解法对往复弯曲弹复过程进行分析,在考虑稳定金属材料往复弯曲过程中的形变硬化、Baushinger效应和循环软化,分三种情形证明往复弯曲可以湮灭初始曲率的差异,最终使曲率统一到同一方向、同一数值,提出往复弯曲统一曲率定理。进而,设计模压往复弯曲试验装置,选用不同初始形状、不同材料的板坯进行往复弯曲试验,讨论残余曲率半径和拟合圆弧偏差随弯曲次数的变化规律,验证往复弯曲统一曲率定理的正确性,为辊式矫直和辊式矫圆工艺方案和控制策略的制定奠定了理论基础。     

宽厚板矫直机工作辊强度分析

宽厚板矫直机工作辊承受矫直力大,在设计中必需从轴颈扭转强度、辊身弯曲强度、辊面接触应力三个方面进行强度计算分析。     

机电信息

9+1辊式型钢矫直机试制成功 太原重机公司研制的9+1辊式型钢矫直机于最近通过总装空负荷试车。该矫直机主要用来矫直在常温状态下工字钢、槽钢、角钢和圆钢以及轻轨等各种型钢。被矫直的型钢在通过十个上下交错布置的矫直辊后,得到了充分的弹性和塑性变形,消除了原始弯曲,达到矫直的目的。整台设备外形尺寸为1800mm×8575mm×2900mm,设备机械总重为65119kg,整个设备具有设计合理、结构紧凑、刚性好、换辊维修方便、易于配套、投资少等特点。(曹自力)