基于均匀试验的重轨最优复合矫直规程

采用均匀试验对复合矫直规程进行了试验设计,通过ANSYS/LS-DYNA显式动力学软件对重轨复合矫直过程进行了仿真。以重轨矫后轨底残余应力和平直度为指标进行统计学分析,得到了重轨复合矫直的最优矫直规程,以及各矫直辊的调节作用和调节效果。     

大型H型钢矫直规程对矫后残余应力的影响分析

通过现场数据采集和实验研究,建立了规格为HN1000X300的最大型H型钢九辊平行辊矫直实体模型和有限元模型,把模型导入Workbench LS-DYNA显示动力学软件模块中,进行材料参数、网格划分、初始条件及边界条件设置并计算,成功的完成了大型H型钢HN1000x300在现场生产矫直规程及不同矫直规程下进行的矫直过程数值模拟,对各矫直规程下的矫后残余应力大小和分布规律统计对比分析,得出矫后残余应力值最小且分布状态合理的最佳矫直规程,最佳矫直规程的设定对提高矫直质量和生产率具有十分重要的意义。     

辊式矫直机1#辊压上量对钢板矫直质量的影响

根据某热轧带钢厂横切机组中11辊矫直机的工艺参数,运用曲线拟合的基本思想,分析1#辊压上量的改变对2#辊处相对反弯曲率产生的影响,得出1#辊压上量的改变使得1#辊与2#辊间零弯矩点的位置发生了变化,使2#辊处产生最大相对反弯曲率。并且运用有限元分析软件建立该矫直机的有限元模型,分析比较不同的1#辊压上量所对应的板材矫后残余应力和平直度,发现在设定好上排辊的压下规程后,适量地改变1#辊压上量可以提高板材整体质量,为实际生产提供了理论依据。     

重轨水平矫直规程对矫后残余应力的影响

建立了具有原始曲率的60kg/m重轨九辊水平矫直有限元模型,应用显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA对矫直过程进行了数值模拟,对不同矫直规程矫后重轨残余应力的大小和分布状态进行了研究,得到了各辊压下量对残余应力的影响规律,对提高重轨矫直质量和矫直规程的制定具有参考价值.     

中厚板的横向波浪矫直研究

用几何分析和数值模拟相结合的方法,研究了具有横向浪形的中厚板在矫直过程中的演化。研究结果表明,具有横向浪形的中厚板可以通过辊式矫直得到矫直;在矫直过程中,浪形处弯曲应力层、应变层发生中性层偏移。由于板材中性层的偏移,使板材的不同部分产生延伸和压缩,这种效应明显地改善了板形。浪形矫直效果产生主要在第1矫直单元和第2矫直单元,随着矫直单元增加,平直精度进一步提高。同时增加压下量,矫直后平直精度将有所提高。     

挖掘机工作臂高强度钢板的矫直理论与试验研究

挖掘机是一种在土石开挖等方面具有不可替代作用的重要工程设备,核心部件质量诊断、智能化及整机轻量化是其发展的三大主要方向。针对钢板平直度对挖掘机工作臂焊接质量存在重要影响的问题,在传统辊式矫直理论的基础上,依据三点弯曲理论、板材变形特点及分层理论建立板材矫直过程中的应力中性层偏移量计算模型,从理论上证明中性层偏移现象的存在以及它与反弯半径、板材厚度及材质的关系。通过室温拉伸试验得到高强钢板Q690的力学性能以此作为模型构建的参数基础;再结合弯曲试验研究矫直过程中性层偏移规律,得到中性层偏移值与反弯半径的变化关系。在本课题组多辊矫直机试验平台上对中性层偏移理论进行验证,结果表明考虑中性层偏移的Q690钢板平直度小于1 mm/m。     

大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺的辊形设计及过程仿真

现有的矫直、矫圆工艺均是分工独立完成的.为了在一个工序中同时完成矫直和矫圆工艺和解决大型直缝焊管成形后椭圆度和直线度的超标问题,提出一种新型的大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺.并以矫后管材的椭圆度、直线度和残余应力最小为设计目标,对该工艺进行过程仿真.结果表明,采用"五段式"的辊形设计并且辊轴各段的设计比例为1∶2∶4∶2∶1有更好的矫圆和矫直效果.此外,管材的椭圆度、直线度以及残余应力均与弹区比有关.当弹区比较小时,管壁截面出现失稳现象.对于同种材料,弹区比越小,管材的变形程度和矫后的残余应力越大.当弹区比分别为0.6和0.8时,均能获得良好的成形效果.矫形段辊形曲线的设计为双曲线的形式,所得到的管材直线度可以达到0.12％,椭圆度可以达到0.06％,满足大型直缝焊管的工业要求.该工艺可实现大型直缝焊管直线度和椭圆度的协同调控,从而缩短生产工艺流程,提高矫形效率.     

矫直对H型钢残余应力影响规律的研究分析

根据实测温度场的数据,模拟了H型钢H700×300的轧后冷却温度场,计算得到了冷却过程中产生的热应力分布.以冷却2400s时的热应力做为H型钢矫前的初始残余应力、引入到九辊矫直模型中,研究分析了矫直过程中型钢内残余应力的遗传演变规律.经过多辊矫直,翼缘高度方向呈抛物线状分布的初始纵向残余应力基本没有改变;腹板宽度方向大部分的初始残余应力仍然遗传到矫后,只有腹板根部的应力分布与矫前明显不同.就目前生产采用的矫直工艺参数而言,矫直过程对改善残余应力分布的效果并不明显,因此要提高产品性能,应从H型钢的轧制及冷却方面的控制入手.以保持较低水平的初始残余应力才是根本.     

基于ANSYS有限元的辊式矫直机矫后不平度计算

辊式矫直有限元模拟是确定矫直参数的重要手段。一般情况下,用不同矫直参数进行模拟得到的板形只能从宏观上对外观进行判断,而不能进行精确计算。因此,提出一种基于ANSYS有限元模拟数据的矫后板带材不平度计算方法;并对4组不同矫直参数进行ANSYS有限元模拟分析,对板材矫后的不平度进行计算,最后证明计算方法在实际运用中的可行性。     

辊式矫直过程中的电动机功率曲线测量及分析

针对辊式矫直过程中电动机功率的测量与分析实验尚处于空白的现状,设计了一种辊式矫直过程中电动机功率的测量方法,并分析了造成电动机功率曲线波动的原因,即主要是由于矫直过程中板材屈服强度的改变。提出可以通过建立电动机功率曲线与矫直辊缝之间的动态调整模型,进而提高新型板材矫直的生产效率与矫后质量。     

棒材高精度二辊矫直质量控制策略研究

高精度矫直辊辊型设计及工艺参数控制是二辊矫直机的核心技术。为了满足高精度棒材矫直要求,在辊型设计过程中依据矫直辊磨损状态、弹塑性理论、塑性变形硬化系数求解模型及中性层偏移理论,提出“凹三凸二”分段辊型的矫直辊组合形式及辊型设计方法。在此基础上,根据棒材与矫直辊的局部线接触状态,建立棒材二辊矫直倾角及辊缝估算模型,进而探讨二辊矫直工艺参数（倾角、辊缝、矫直速度和导板间距）的变化规律和控制策略,并给出具体设计实例和有限元模拟分析。从矫直力、塑性变形深度、直线度及残余应力等角度,证明该辊型设计方法和工艺控制策略的有效性,且现场试验矫后的棒材直线度小于1 mm/m,完全满足棒材高精度矫直标准。     

中厚板矫直机辊数选择方法

矫直辊数量的选择主要受矫直方案和矫直精度的影响,中厚板矫直机具有矫直板材强度高、力能参数大的特点,因此在确定辊数时还需结合各项力能参数进行分析,既要保证较高的矫直精度,又不致使设备整体庞大、功耗过多。     

钨钼复合板辊式矫直力计算模型

在双金属钨钼复合板连轧生产过程中,矫直工艺参数直接影响到钨钼复合板的平直度,而其中最核心的工艺参数就是矫直力。针对传统的辊式矫直机矫直力计算模型仅依据单一材料板材的连续反弯模型,不能准确反应复合板矫直状态的问题提出一种双金属钨钼复合板新型辊式矫直力计算模型,通过实验研究,证明了该计算模型的可行性。     

钛及钛合金冷轧薄板的板型控制研究

板形是板材的重要质量指标之一。以传统板形控制理论为基础,结合钛及钛合金材料加工特点,在HC轧机上通过调整中间辊窜辊量、正负弯辊力、轧辊倾斜、工艺润滑控制、轧辊速差、压下制度设定等方面因素,实现了钛及钛合金板材轧制过程中的板型的良好控制。分析可得:1)中间辊窜动量设置需在传统经验计算公式基础上进行修正处理;2)可以通过调整正负弯辊力大小来改善板型;3)合适的工艺润滑是保证获得良好板型不可或缺的条件;4)采用适合于钛及钛合金轧制加工的压下制度,能大大提升板型水平。综上所述,利用以上板型调整手段可获得平直度小于3 mm/m的钛及钛合金板材。     

换热器板束矫直过程试验与数值研究

提高换热器板束加工后的平直度已成为板束加工中需要迫切解决的问题。采用数值模拟方法,对板束矫直机理和矫直效果进行研究。首先,构建换热器板束有限元仿真模型,通过矫直实验验证有限元模型的正确性;然后,通过有限元矫直过程的模拟,分析板束在矫直过程中各路径上的应力、应变分布规律;最后,对影响矫直效果的上辊压下量和板束初始弧高进行影响因素分析。结果表明：利用有限元法可以准确模拟实验矫直过程,板束矫直中各路径应力、应变分布呈现高低起伏的波浪形状态,且上辊压下量对板束矫直效果影响较大,选用压下量为0.2mm时的板束矫直效果最好。     

φ250十辊圆钢矫直机组的改造

马鞍山钢铁股份有限公司特钢公司于2014年新上一台十辊矫直机，设备投产以后，部分圆钢头部啃伤，矫后圆钢与后辊道发生剐蹭，影响产品的交货。马钢公司和中国重型机械研究院通过对矫直工艺深入研究，分析矫直机理，针对问题对设备进行一系列整改，问题得到彻底解决。矫直精度、矫后圆钢表面质量和一次成材率都得到了显著提升。     

V形辊辊式矫直过程分析及压下量设计

基于弹塑性变形理论,利用ANSYS LS-DYNA建立了V形辊的七辊矫直机的三维有限元模型,对V形辊辊式矫直过程进行分析.进行了下压量的参数设计,并分析了不同下压量下,菱形型材在矫直过程中的变形及矫直后的残余应力分布规律.结果 表明:菱形型材被矫直后残余应力主要分布在边界处,随着下压量的增大最大残余应力先减小后增大.通...     

电镍导电棒斜辊矫直机设计

根据矫直理论,确定了电镍导电棒斜辊矫直机的相关参数,着重研究了斜辊矫直机的辊系和辊型。应用DEFORM软件进行了有限元数值模拟分析,比较了矫直前、后导电棒的波浪度,确定了较优压下量为0.5mm。根据试验所得矫直效果(导电棒矫后波浪度均1%),验证了设计的可靠性。     

矫直速度差对Q690板材矫直扭矩值的影响

在板材辊式矫直过程中,经常采用矫直速度差来对板材施加辊间张力,针对Q690板材,采用十一辊矫直机进行矫直速度差对矫直扭矩影响的实验,证明矫直速度差会影响矫直辊扭矩大小及其分布。     

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。