变厚度轧制轧件水平速度变化规律

为了揭示变厚度轧制过程轧件水平速度与轧辊垂直移动速度之间的关系,从分析变厚度轧制微元体变形入手,利用体积不变条件,建立了变厚度轧制变形区轧件水平速度关系微分方程(VGR-V方程).在给定的边界条件下对VGR-V方程进行了求解,得到了计算变形区轧件水平速度的表达式,同时验证了变厚度轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量不相等.给出了变厚度轧制过程的轧件水平速度分布的典型算例,从中可见各工艺参数对轧件水平速度的影响规律.该研究结果为变厚度轧制变形参数和力能参数求解提供了基础.     

耦合分析轧件塑性变形与轧辊弹性变形的方法和应用

发展了一种耦合分析轧件塑性变形与轧辊弹性变形(压扁)的方法。方法考虑了轧件塑性变形与轧辊弹性变形的相互影响,通过在轧件与轧辊的接触面上建立力的平衡方程实现耦合;在耦合的基础上用刚塑性有限元法分析轧件的塑性变形,用边界元法分析轧辊的弹性变形。耦合分析所得单位压力,前滑,中性角等比刚体轧辊的要低。用耦合分析方法分析轧制过程能提高分析的精度。     

金属塑性加工工作界面非稳态润滑轧机振动控制

针对轧机垂直系统经常发生的自激振动现象,综合运用轧制理论、流体力学理论、润滑摩擦理论以及机械振动理论,建立考虑辊缝非稳态润滑过程轧机系统振动模型。该模型综合运用工作界面上的轧制力模型、界面摩擦模型、工作辊运动模型构成的界面薄膜约束多重耦合模型,定量分析一些主要参数对轧机垂直自激振动临界速度和振幅的影响。研究结果表明:轧制润滑乳化液的黏度越大,振动的临界速度越低;轧件的出口厚度越小,入口厚度越大,振动临界速度越低;轧件的变形抗力越高,振动临界速度越低;轧辊、轧件的表面粗糙度越高,轧机振动临界速度越高;轧辊半径越大,振动临界速度越高;轧机垂直系统本身的正阻尼(工作辊间阻尼以及压下油缸阻尼)越大,振动临界速度越高,振幅也越小;轧制速度越高,振幅越大。     

钢热轧时的摩擦

一、引言钢在热轧时由于轧辊和轧件之间的摩擦而发生变形,如图1所示。热轧时在正常情况下(具有滑动摩擦时)入口侧带钢运动比轧辊慢;出口侧比轧辊快。接触区内存在一中性点 O,该点处带钢速度与轧辊速度相等。入口处与中性点之间作用的摩擦力其方向与轧辊间的带钢运动方向相同;而中性点与出口侧之间作用的摩擦力其方向与轧制方向相反。该摩擦力差为轧制提供所需之能,因此任何压下量都需要有一定的摩擦力;然而摩擦力过大会造成轧制力和力矩变高。     

基于Matlab的PSW轧辊棍形设计

三棍行星轧机(PSW)因其高效、节能、环保且可实现轧件无旋转轧制,而成为棒材、线材和管材连轧生产线粗轧道次最佳设备。建立轧件不转动轧制轧辊曲面的数学模型,设计考虑轧制切向滑移的轧辊棍形计算流程。利用Matlab人工智能语言二次开发出轧辊棍形计算程序,运算得到了轧辊棍形数据。在Pro/E中建立轧制三维装配模型,证实了轧辊棍形几何形状的合理性。通过轧机轧制调试试验,验证所设计的轧辊棍形满足轧件不转动条件。     

轧制问题的有限单元法解

本文在平面应变条件下,假设轧件为应变硬化的刚塑性体,轧辊为不变形的刚体,轧辊与轧件之间的接触摩擦条件为粘着,即轧辊与轧件之间无相对滑动。用刚塑性有限单元法计算了平板轧制过程的单位压力,金属流动速度和应变、应力分布等,并对接触弧长、刚塑性交界面、前滑系数和中性角等的确定提出新的看法。 有限单元法计算程序是以刚塑性广义变分原理为基础,采用八节点曲边四边形等参单元。根据在四辊轧机上轧制铝板的实测数据,对计算结果进行验证。     

三维弹塑性接触问题的边界元法及其在板带轧制过程分析中的应用

介绍了考虑摩擦三维弹塑性接触问题的边界元法和具体的求解步骤,并将其应用于板带轧制过程的模拟。对板带轧制过程中轧辊与轧件的接触变形进行了分析,得到了轧辊弹性压扁、轧件边部减薄以及轧件弹复的分布规律。     

基于ANSYS/LS-DYNA辊式楔横轧轧制过程有限元分析

建立了辊式楔横轧轧辊及轧件的有限元模型,对轧制过程进行了动态模拟,获得了轧件在不考虑热力耦合时的应力分布、考虑热力耦合时的温度场分布及应力分布,并且将两种状态进行了比较。结果表明,轧件的最大应力或温度区域位于与轧辊接触部位,径向沿金属流动方向向两侧区域和轴心扩展,轴向沿轴线中心向两测扩展;轧制过程中,机械做功使轧件的温度持续升高,轧辊转速19rpm、轧件初始温度为450℃时,轧制结束时温度升高49.742℃,前期由于轧件温度升高有助于塑性变形,考虑热力耦合时轧件的最大等效应力小于未考虑时的,而后期由于轧件变形减小,导致规律正好相反。结论为研究楔横轧轧件成形规律和控制利用轧件在轧制过程中机械做功造成的温升提供依据。     

组合式轧辊轧制过程的稳定性分析

采用MAC软件计算组合式轧辊辊芯与辊套温度场,建立相应的传热方程与热应力分析模型及其边界条件.研究结果表明:与轧件接触的轧辊表面的温度在开始轧制时迅速上升,随着轧制过程的进行,温度趋于呈稳定周期性变化,温度达到稳定的时间大约为2 h:当轧辊旋转到与轧件接触处,温度达到最高,最高温度约为300℃,此时辊套轧辊结构稳定,据此生产的组合式轧辊在轧制过程中性能优越.     

铝箔轧机中生成热分配的实验及分析

系统分析了铝箔轧机轧制：过程中热量转移及热量平衡的过程，提出了一种热量转移的观点，实际测量了三种不同喷嘴开放状态下分段冷却的轧件表面温度，采用理论分析与实验相结合的方法，求出了对应工况下轧件和工作辊所吸收热量的热功率，得到了生成热在轧件与轧辊间的分配系数，轧件分配系数大致为0．11～0．33，轧辊分配系数为0．67～0．89，随冷却能力的增强，轧辊分配系数增大，轧件分配系数减少。     

考虑粘着摩擦和滑动摩擦的轧制变形速度的计算

变形速度是轧制中的一个重要因素.导出粘着摩擦和滑动摩擦两种情况下,轧制变形速度的表达式.计算结果表明,粘着摩擦和滑动摩擦变形速度在轧件开始咬入附近处变形速度最大;在轧件与轧辊分离处,变形速度为零,在这点附近粘着摩擦和滑动摩擦变形速度值接近相等,摩擦系数几乎不影响滑动摩擦情况下的变形速度.     

纵轧钢球坯成形几何参数的研究

根据轧辊加工轧件的实际成形过程以及有关齿轮的啮合原理 ,利用理想的钢球坯轧件曲线面来求与它啮合轧辊的孔型曲面 ,以便于指导实际生产 ,减少材料的浪费 ,提高生产率     

考虑粘着摩擦和滑动摩擦的轧制变形速度的计算

变形速度是轧制中的一个重要因素。导出粘着摩擦和滑动摩擦两种情况下,轧制变形速度的表达式。计算结果表明,粘着摩擦和滑动摩擦变形速度在轧件开始咬入附近处变形速度最大;在轧件与轧辊分离处,变形速度为零,在这点附近粘着摩擦和滑动摩擦变形速度值接近相等,摩擦系数几乎不影响滑动摩擦情况下的变形速度。     

AZ31温轧过程变形区温度模拟

AZ31镁合金薄板温轧过程中引起变形区温度波动的因素较多,因此变形区温度的精确预测是保证轧制工艺及产品质量的关键.本文利用有限元数值模拟软件针对AZ31镁合金薄板温轧过程变形区温度进行了数值模拟,给出了轧辊及轧件的物性参数及模拟的初始条件和边界条件,确定了影响变形区温度的5个关键因素为轧辊温度、轧件温度、轧件厚度、轧制速度及压下率.通过5水平的模拟正交实验方法获取模拟数据,回归了变形区温度数学模型,最后通过一组温轧模拟实验数据测试了数学模型计算精度.     

定轴横轧螺杆压缩机阴转子的辊型曲线

定轴横轧直接近净成形带有螺旋齿形的螺杆转子是一种新型工艺,轧制耦合曲线是其核心和关键.该轧制工艺中,轧辊和轧件的啮合关系与原有啮合关系有较大差异,因此需要根据轧制工艺需求重新构建具有普遍适用性的轧辊和轧件的耦合曲线.以轧制某型号的螺杆阴转子为例,依据轧辊和轧件的共轭啮合运动关系,构建了适合于定轴横轧工艺的轧辊和轧件耦合曲线的几何模型;结合建立的变换矩阵推导求解了相应耦合曲线的参数化方程,实现了轧制工艺的通用性.三维动态啮合仿真模拟显示啮合过程良好,无冲突干涉现象发生,表明所建立的描述轧辊和轧件耦合曲线的数学模型是正确的.     

沿板宽方向轧制压力分布规律的实验测定

一、前言 随着生产的发展,对冷轧板带质量提出了更高的要求。(1)沿轧制方向(纵向)板厚均匀,(2)沿板宽方向(横向)板厚均匀和(3)板形良好,即板带表面平坦,不发生波浪或瓢曲。 保证板形良好的条件,要求轧件沿板宽方向上各点的纵向延伸相等。在无宽展条件下,就是沿板宽方向上各点的压下率相等。在轧制过程中,沿板宽轧制压力的分布直接影响到轧辊的受力,即影响到轧辊的挠曲和压扁变形。从而影响到轧件的变形量。因此,沿板宽方向轧制压力的分布成为板形基础理论研究中的一个重要课题。     

热轧全流程带钢温度场数值模拟

为精确预测轧件的温度场、优化轧制工艺和提高最终产品的质量水平,通过对钢坯的加热和轧件轧制过程传热关系的分析,采用有限差分法建立了热轧全流程各环节轧件三维温度场的数值计算模型。结合钢厂实际生产条件,利用该模型模拟了各环节轧件的温度场,并与实测结果进行了比较,验证了计算结果的准确性。研究表明,轧制速度和终轧厚度对轧件温度影响较大,压下率和轧辊温度对轧件温度有一定的影响,其他工艺因素的影响较小。     

轧件沿轧辊表面相对滑动速度平均值公式推导与分析

分析了高鲁别夫TM公式存在的问题,推导出考虑前滑时轧件沿轧辊表面切线方向相对滑动速度平均值表达式。     

热连轧圆钢成品孔型的有限元分析

根据Φ16 mm圆钢的轧制规程,运用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA大变形弹塑性显式分析动力学模块,对终轧机架在分别采用双半径圆弧和切线扩张角两种成品孔型条件下的热连轧过程进行有限元模拟.对比分析了同一轧件在不同孔型中的金属流动特性和应力应变分布规律. 结果表明,有限元模拟结果与实际生产过程相吻合;对同样采用30°扩张角的两种孔型而言,轧件在双半径圆弧成品孔型中的表面受力和总体应变分布更为均匀;轧件在成品孔型的圆弧扩张部位受到的应力较大,使轧辊轧槽表面磨损不均;采用材质硬度更高的成品轧辊,可以降低轧槽表面的磨损程度,延长轧辊孔型的使用寿命,节约生产成本.     

斜轧辊形曲面的数学分析

本文在斜轧成型生产实践的基础上,将运动中的轧件与轧辊的相互关系抽象为曲面族和包络面的问题,然后用求包络面的方法导出了在已知轧件曲面的轴向剖线时辊形曲面方程的通用公式。并讨论了轧件为球、柱、锥、弧锥四种形体时辊形曲面方程,为斜轧辊形设计、制造、检查提供了数学分析方法。