棒线材连轧过程数学模型

在筱开发出的孔型轧制中金属变形特性、力学性能等模型基础上,通过补充孔型尺寸计算、咬入条件验算等模型,构造出棒线材连轧过程工艺参数计算系统模型。该模型具有数学上的连续性,可描述连轧过程中各道次轧制参数的变化规律及其相互关系,并可用于建立轧制工艺优化系统。     

梯形不锈钢筛条孔型设计及有限元模拟

根据某公司梯形筛条产品规格要求,制定了三辊Y型轧机4道次孔型系统及其轧制方案。为研究此轧制工艺下轧件成形规律并预测成品尺寸,借助于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了4道次筛条的轧制过程三维有限元模型并进行仿真,获得了轧制过程金属流动规律,包括金属纵向流动、金属横向流动和力能参数,包括应力、应变和轧制力参数,验证了所设计的孔型系统的可行性。结果显示,可在机架间增加导位装置,减少轧件应力集中,提高轧制稳定性及成品率,为新产品孔型系统的优化改进提供了参考。     

φ8线材孔型设计

本文介绍一种在小型横列式轧机上由６０ｍｍ方坯径１４道轧制φ８线材的孔型系统，该孔型系统较常规的设计方法节省了两个轧制道次．经多年的生产实践证明，该孔型系统的设计是十分成功的，它对于在小型横列式轧机上生产线材具有一定的理论与实用价值．     

孔型设计对棒材连轧稳定性的影响

针对目前钛合金棒材生产现状,提出了一种新的棒材连轧孔型系统,即正三角平孔型+二辊圆孔型+正三角平孔型+二辊圆孔型系统。分析了失稳轧件在孔型中的受力情况,以及导卫装置对连轧稳定性的影响,获得了改善连轧过程轧件失稳的主要因素,优化了轧机孔型系统。用弹塑性有限元方法模拟了棒材的四道次连轧过程,并与其它孔型系统进行比较。结果表明,提出的孔型系统综合了二辊孔型与三辊孔型的特点,连轧稳定性相对较好,从而解决了Y型轧机棒材连轧过程稳定性问题。     

椭圆-圆孔型中轧件前滑模型的研究

采用几何模拟方法,实测了实验轧机上轧制铅棒的前滑值.在分析影响前滑因素的基础上,建立了椭进圆和圆进椭轧件前滑回归模型.利用该模型预测了某连轧棒材厂轧制12 mm,16 mm圆钢时各道次轧件的前滑值,较准确地确定了其连轧常数和速度制度.结果表明,该模型精度较高,这对正确设计连轧棒线材中精轧机组的轧制程序表,进而保证连轧过程顺利进行具有较大的实用价值.     

冷轧不锈钢带板型控制之我见

随着市场对冷轧产品需求的迅速增长,冷轧生产从简单的单机架可逆轧制,向多机架连轧发展。连轧机的生产形式也在发生变化,从常规的连轧机组发展到全连续式冷连轧机组,即将带钢的头尾焊接在一起,进行“无头轧制”,使连轧机组的生产能力大幅度提高。     

棒材切分轧制过程中三维弹塑性有限元模拟

采用三维弹塑性有限元法对棒钢三线切分轧制过程的金属变形区进行了模拟。通过建立数学模型和计算，对切分轧件的变形特征、应力与应变进行了分析，提出了预切孔金属流动变形的稳定性问题。如果预切孔内轧件的变形过大，切分楔附近的金属网格发生了很大的扭曲畸变，造成变形不均匀和金属的流动不稳定。根据模拟分析的结果，设计了直径为Φ12mm带肋钢筋的三线切分孔型系统，轧制生产实验结果表明：采用优化的新切分孔型系统进行生产，提高了轧机的生产率，改善了产品质量。     

二合一中梁型钢轧制实验研究

二合一中梁型钢属于异形断面型钢中的薄壁大断面型钢,设计采用了热轧热弯工艺.针对二合一中梁型钢孔型系统,将孔型缩小为实际尺寸的1/4,利用实验轧机轧制铅试样的实验方法,顺利完成了轧制试验,得到实验成品.实验和有限元模拟结果表明,直接轧制二合一中梁型钢的工艺方法是可行的,同时也验证了孔型系统的可靠性,为将来的生产提供了可靠的轧制参数.     

计算机辅助螺纹钢孔型设计系统的开发及应用

型钢孔型设计是制定型钢轧制工艺的重要内容之一.传统孔型设计过程以人工经验为主,其计算繁琐,原材料消耗大.为提高生产效率,通过对螺纹钢延伸孔型系统、精轧孔型系统及成品孔型的构成和设计方法的分析,结合螺纹钢孔型系统的基本设计理论和实际生产经验,对以往孔型设计过程中所使用的数学模型、经验公式等进行了修正,并以结构化程序设计方法为基础,采用可视化编程工具Visual Basic6.0建立了计算机辅助螺纹钢孔型设计系统.试用效果表明,缩短了新产品的设计周期,降低了轧机能耗和生产成本.     

中厚板多道次热轧过程有限元连续模拟

基于有限元软件Marc,建立了中厚板多道次轧制过程的三维热力耦合弹塑性有限元模拟模型.以等效空心辊替代实心辊,既考虑了轧辊压扁及弯曲变形对其轧件变形的影响,又减少了单元数目并缩短了计算时间,构建了能够将多道次轧制过程连续模拟的有限元输入数据生成系统.通过其网格重划分模块和参数传递模块,使得前一道次的变形与温度的计算结果可用于后一道次模型的初始形状和初始参数,避免了网格畸变引起的计算困难,实现了多道次热轧过程的连续模拟.以某厂实际生产中的7道次连轧参数为例,进行了7道次热轧的连续模拟,所得各道次轧制力及温度结果与实测值吻合,轧辊压扁及轧件厚度分布符合实际规律.     

基于遗传算法的UCM双机架冷轧机弯辊力设定模型

建立了宽带铜6辊紧凑式冷轧机组弯辊力设定综合模型,以提高带铜板形质量．采用大型通用有限元软件建立了辊系弹性变形三维有限元模型,结合工业轧机整体取样,分析了双机架冷轧机多轧程各道次带铜板形比例凸度变化,确定了板形的主要影响因素;以板形良好为目标、双机架弯辊力的相对余量均匀作为约束条件,建立了基于遗传算法的工作辊和中间辊的弯辊力设定数学模型．本模型应用于1500mm6辊UCM大型工业轧机连续轧制试验取得明显改善带钢板形和提高对带钢来料凸度波动变化适应能力的实际效果．     

高速线材轧机负荷均衡优化孔型设计

采用优化方法对高速线材轧机的孔型系统进行轧制负荷均衡的优化设计，使轧机负荷达到相对均衡，保证正常轧制。该优化设计软件，功能齐全，操作方便，具有与Windows界面一致的可视化操做界面，VB语言AutoCAD结合增强了软件绘图功能，对制定轧制负荷最优的变形制度及孔型参数提供了新的方法。     

型材轧制的宽展模型

在分析了前人计算型材轧制宽展变形的各种方法之后，得出结论：现有的各种宽展模型不能满足ＣＡＤ／ＣＡＥ软件系统的需要，高精度的宽展模型必须分不同的孔型系统和轧机布置形式，由现场实验，经统计回归得到，用此方法，得到两组分别适用于横列式和复二重小型、线材轧制宽展模型。     

棒材粗轧机组接轴扭矩均衡分配孔型优化设计

以某棒材粗轧机组力矩均衡分配为目标,对各孔型尺寸进行了优化设计。结果表明：优化后各机架力矩富余比较均衡,最小力矩富余有较大提高。     

头部增厚法在中厚板轧制过程中的应用

分析扭振在道次轧制中的变化特点,得知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素.结合整个轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出在展宽阶段和伸长阶段前几个道次采用头部增厚法,即在咬入阶段后的稳态轧制过程适当增加道次压下量.并推导出轧制扭矩和压下量的关系式,得到道次压下量的放大范围.该方法能在不改动轧机设备的前提下提高轧机能力,适合在中厚板轧机上进行推广使用.     

单机架轧机轧制大圆钢工艺创新与设备改造

介绍莱钢棒材厂通过对φ750mm单机架轧机工艺进行优化创新,设计科学合理的孔型系统,实现在单机架φ750mm轧机轧制φ120mm-φ300mm系列圆钢,使圆钢产品系列化;对关键设备进行适应性改造,提升设备对生产的保障能力;新建推钢式连续加热炉,使大圆钢生产线具备了年产20万吨的产能。     

高抗力金属板带材多辊冷轧机特点分析

掌握生产板带材的金属的特性和变形特点是进行高精度多辊可逆冷轧机设计的基础。针对多品种,多规格和板卷共线的生产工艺需求,通过对比分析选择了六辊辊系的可逆冷轧机。该冷轧机主要用来生产厚度薄至0.3～0.4 mm的钛及钛合金,镍及镍合金,铜及铜合金,不锈钢,高温合金以及精密合金板带材。冷轧机的最大轧制力35 000 kN,最高轧制速度480 m/min,最大轧制力矩320 kN·m。机组主要由皮带运输机,开卷和卷取机,主轧机,除油装置,矫直机,移动和固定辊道等设备组成。同时,也包括消防系统,液压系统,电控系统等。重点对冷轧机的工艺设计要求,机组组成特点,关键设备部件,典型技术参数等进行了介绍和分析。     

连轧管机的自激振动分析

无缝钢管的轧制变形区作为轧制过程的工作界面,其动力学特性对连轧管机的轧制振动有决定性影响.分析了动态情况下轧制界面上的界面摩擦、轧制变形规律、轧辊运动等行为机理及其耦合特性,建立了轧制界面的动力学模型,通过模型研究轧制工艺参数与轧制力能参数的关系,分析了连轧管机的自激振动发生的原因,并用数值模拟方法分析了在不同轧制条件下的轧制变形区的工艺参数与连轧管机的自激振动关系,为解释连轧管机的自激振动机理提供理论基础.     

粗轧板坯镰刀弯控制模型的研究与应用

针对经常困扰热轧生产的粗轧板坯镰刀弯缺陷,本文结合弹跳方程和解析法,分析了引起板坯镰刀弯的主要因素——轧机两侧纵向刚度偏差、来料楔形及轧件运行走偏,分别计算了其对应的调整量,建立了基于轧机两侧轧制力差的镰刀弯调平控制模型.该模型可反映轧机两侧纵向刚度差、来料楔形及轧件运行走偏等主要因素与镰刀弯的定量关系,进而计算出控制镰刀弯的粗轧机各道次辊缝倾斜调整值.与现场实测值进行离线验证对比,实测值与计算值比值平均为0.977,结果表明镰刀弯调平模型能够预估板坯各道次辊缝倾斜调整值.将模型投入2250 mm热轧机组使用后,板坯镰刀弯弯曲量未达标率从24.88%下降到6.62%,提高了镰刀弯控制效果,使粗轧板坯镰刀弯问题得到了很大缓解.