直弧形连铸机辊列连续弯矫曲线研究

通过对直弧形连铸机辊列连续弯矫曲线公式的推导,得到理想连续弯矫曲线的方法。用该方法得到的连续弯矫曲线,具有在端点处位置连续、切线斜率连续、曲率连续、曲率变化率连续,且在曲线内部曲率变化率最大值趋于最小的效果;克服了已有连铸机连续弯矫曲线在端点处曲率、曲率变化率不连续的缺陷。     

新型的板坯连铸机辊列布置

通过对国内某钢铁企业提供的板坯连铸机辊列参数以及结晶器内周期性液面波动的生产数据进行分析,探讨了采用细辊密布形式和差异性的辊径、辊间距及5次方曲线设计的连续弯曲和连续矫直板坯连铸机辊列后,不仅使连续弯曲和连续矫直的整个过程曲率均匀变化,而且形成弯曲线与圆弧线、圆弧线与矫直线、矫直线与水平线等曲率光滑对接,基本上避免了结晶器内周期性液面波动的发生。     

基于曲率积分法的拉矫工艺参数优化

为了研究带钢在拉弯矫直过程中张力和压弯量对曲率、伸长率的影响,采用弹塑性力学的分析方法,建立了带钢在拉弯矫直过程中曲率、伸长率随张力和弯矩变化的解析模型;通过曲率积分的方法,建立了弯曲辊的压弯量随张力和弯矩变化的解析模型。结合曲率、伸长率解析模型和压弯量解析模型,构建了以曲率、伸长率为输入变量,以张力、压弯量为输出变量的拉矫工艺参数优化模型。通过拉矫工艺参数优化模型可分析出不同的目标曲率、伸长率下,张力和压弯量的配置关系,研究结果可为工业现场的拉弯矫直的参数配置提供理论参考。     

对于矫直技术领域中一些认识新区的讨论

本文对矫直理论的新认识做了论述,重点讨论了矫直过程解析化理论,三步反弯矫直理论,正交相位矫直理论,最佳弹性芯理论,三联矫直理论,分段等曲率反弯矫直理论,弹性压扁与塑性压弯平衡矫直理论,滚压与反弯合成矫直理论,断面大小对矫直影响理论等。     

直弧形连铸机辊列设计中基本概念的最新阐述

通过多点弯矫或连续弯矫概念的阐述,就现代化板坯连铸机多点弯矫或连续弯矫时辊列设计中的有关概念进行了澄清,特别就按照辊列新的设计方法设计连续弯矫时三次方曲线怎样和圆弧衔接方面作了大量实际工作和深入的研究,为板坯连铸辊列设计研究提供了新思路。     

连铸机中弯曲矫直曲线的进一步探讨

康卡斯特曲线作为连续弯矫曲线已经被越来越多地应用于弧形和直弧形连铸机中,但在小半径连铸机中,这种曲线有着明显的缺陷。本文针对此问题提出了一种新的解决方案。     

四辊连续滚弯侧辊位移计算与数值模拟

在四辊卷板过程中,卷制工件的曲率主要取决于侧辊的位移量。以塑性弯曲理论为基础,对四辊连续滚弯过程中板材各阶段的变形情况进行了理论分析。根据卸载定理推导出双线性硬化模型板材的回弹曲率计算公式,建立了四辊连续滚弯侧辊位移的数学模型。利用ABAQUS有限元软件对四辊连续滚弯过程进行三维动态模拟,对仿真值和理论值进行了比较,分析了不同板厚下侧辊进给量、相对弯曲半径与成形曲率半径之间的关系。结果表明:有限元仿真误差较小,可以用来指导实践;随着侧辊进给量的增加,板厚对成形曲率半径的影响逐渐减小;成形曲率半径随着相对弯曲半径的增加基本呈线性关系变化。     

高速数控机床平滑路径规划分析

高速数控机床切削速度大于60 m/min,加速度大于2g,对于小曲率及不连续切线加工,易导致冲击尖峰,产生机械振动,降低切削质量,缩短设备寿命。目前,通过路径平滑技术可消除刀具路径的不连续性,但该技术仅限于线性刀具路径。提出基于双回旋曲线倒角的路径平滑方法,该方法可将任意直线、弧组成路径转换为曲率连续路径,通过路径的弧长参数化,简化插值。通过数控激光切削机床测试可知,平滑圆角可在圆弧与圆弧之间或圆弧与直线之间拟合。与贝塞尔曲线圆角比较分析可知,该方法提高了进给速度,缩短了循环时间,且所得曲率轮廓更平滑。     

连铸机中连续弯矫曲线求解

上个世纪70年代国外某公司在连铸机中引入了渐近弯矫的理念,80年代康卡斯特最早提出连续矫直的概念,即利用特定曲线设计辊列,本文就这一特定曲线进行求解,给出了表达式并与引进的连铸机辊列曲线进行了对比,结果比较吻合。     

四辊卷板成形过程中宽度效应的影响规律

在四辊卷板机卷制板材过程中,板材宽度变化会影响卷板质量。以弹塑性双线性硬化模型作为基础理论,推导出板材宽度、曲率和弯矩关系,建立四辊卷板滚弯过程数学模型,得到成形曲率与侧辊进给量的计算公式,并根据理论结果分析了板材宽度效应对板材滚弯过程的影响规律。结果表明:在宽板中心处,存在不利的双向拉伸条件,增加了板材的成形难度,宽度变化影响卷板的最小弯曲半径;随着板材宽度增加,板材所需成形力与驱动扭矩增加,筒体容易产生桶状变形。对板材四辊滚弯过程进行有限元仿真,结果表明:通过对宽板进行多道次滚弯,可以减小板材最大应力、轴辊成形力和驱动扭矩,有效控制板材宽度效应对四辊卷板成形过程的影响。     

2099铝锂合金型材的变曲率滚弯工艺

2099铝锂合金变曲率2型材是我国自主研制的大型客机C919的重要桁架零件,其轮廓曲率不断变化,依靠传统经验式的滚弯方法很难成形该种零件。为此,提出了有限元数值分析的方法对2型材的等曲率滚弯过程进行了仿真,得出了其滚弯成形规律和回弹规律。依据滚弯成形规律,采用分段等曲率滚弯的方法进行了变曲率型材滚弯有限元模拟,确定了变曲率型材滚弯中各分段的左右滚轮抬升量。根据变曲率型材滚弯模拟结果进行了型材的变曲率滚弯工艺试验。结果表明,型材贴模效果较好,轮廓误差仅为0.5mm,满足设计要求,模拟结果与试验结果一致性较好。     

变辊距拉矫工艺数值分析与辊子间距优化设计

为研究辊子间距对带材拉矫工艺的影响,理论分析了辊子间距和带钢曲率、弯曲辊载荷之间的解析关系。针对“两弯两矫”下的SPCC带钢拉矫工艺,结合有限元计算建立了弯曲辊载荷、带钢伸长率和辊子间距、辊子插入量之间的数学模型,研究了辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响规律。结果表明：弯曲辊载荷、带钢伸长率均随辊子间距的增大而减小,且随着辊子插入量的增大,辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响逐渐增大;在给定工艺参数空间内,变辊子间距可扩大带钢伸长率控制范围。基于“大张力小插入量”的工艺设计原则,研究了目标伸长率控制下的辊子间距设计方法,对比分析了设计辊子间距31.1 mm与产线辊子间距28.6 mm下的工艺参数,研究表明入口侧张力增大18.6%,弯曲辊载荷减小28.8%,通过辊子间距与工艺参数的组合设计,有效降低了弯曲辊载荷,有利于延长弯曲辊系的使用寿命。     

螺旋焊管机组辊式预弯边装置的孔型设计——螺旋焊管成型用带钢纵向边缘预弯曲率的近似计算

在螺旋焊管生产过程中,带钢纵向边缘预弯对预防和控制焊管成型缝产生"桃形尖"缺欠非常重要。介绍了一种辊式预弯边装置的孔型设计方法,给出了带钢弯曲成型时的边部翘曲曲率的计算公式,建立了带钢边部在辊式预弯边装置中的预弯曲率(指中性层)1/ρ预的数学模型,为二辊式预弯边装置的预弯辊辊型设计和三辊式预弯边装置的预弯调整指明了方向,对改善螺旋焊管成型缝质量和实际生产都具有一定的指导意义。     

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 在充分考虑二辊矫直机生产工艺特点的基础上,设计了典型产品的辊形曲线,从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,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,给出了矫直精度的数学模型。对于一定的矫直辊形和矫直方案,提出了矫直精度计算方法。具有进一步的推广应用价值。     

矫直理论与参数计算(一)

前言本文从金属弹塑性弯曲的基本原理出发,结合矫直工艺,系统地分析了矫直过程各种曲率变化及其间的关系;还系统地分析了弯曲程度与挠度、弯矩、变形能之间的关系。全面阐述反弯矫直、递减反弯矫直、旋转矫直、拉弯矫直等基本理论。并结合作者的现场经验和研究成果,在矫直力计算、矫直功计算、曲率关系     

二维型材拉弯成形有限元模拟夹头运动轨迹设计算法

当采用位移法进行型材拉弯成形过程有限元模拟时,需要设计夹头的运动轨迹。针对于拉弯件引导线是复杂的二维变曲率问题难以处理,提出了一种根据型材拉弯零件数模截面形心引导线离散点数据,得出不同预拉量和在拉弯过程中截面中性层内移量与夹头在拉弯过程中的位移轨迹坐标的关系的计算模型,并根据有限元边界条件的定义要求,通过变换和归一处理,建立了拉弯成形模拟过程中夹头的位移边界条件定义数据的计算方法。通过有限元模拟实例验证,表明所建立的拉弯成形夹头轨迹设计算法准确可靠。     

铝板带矫平原理及浮动弯曲辊矫平法应用探讨

阐述铝板、带材产原理及各种矫平方法的发展与对比，分析带材连续拉弯矫平过程中截面上的应力与应变，探讨浮动弯曲辊矫平法在薄铝带纵剪机裂中应用有关问题。     

基于神经网络的拉矫机控制模型建立

针对冷轧宽带钢连续生产线上的拉矫机,建立可针对不同钢种、规格、来料板形的拉矫机压下量、延伸率和工艺张力等重要工艺参数的设定模型,结合对拉矫变形过程的力学分析和现场实测数据统计与分析的结果,从板形良好的钢卷中择取有代表性的生产数据作为训练样本,将良好的操作经验转化为数学模型,利用BP网络模型的自适应和自学习优势设定带钢拉矫过程中的工艺参数。此模型可以将新的样本随时添加到网络的矩阵,对新品种具有较好的扩展能力。经现场试用表明,模型能准确地预设定拉矫机工艺参数,满足工厂生产要求。     

大型材辊矫过程的受力及变形分析

分析了大型材辊矫过程的受力及变形。建立了辊矫过程的数学模型。使用严格的数学解析方法求解了大型材矫直过程的永久变形、回弹变形和设定变形间的关系。试验表明，实际变形与数学分析结果基本吻合，这为合理设计辊矫工艺提供了理论依据。     

拉弯矫直过程张力损失的力学分析

拉弯矫直过程的张力损耗问题在拉矫应用理论中研究较少,本文从力学角度深入分析了张力损耗问题,明确了张力损耗实际上反映了拉弯变形时拉应力和弯应力的相互影响关系