热轧模拟试验—热轧扁钢宽展的回归方程

一、前言用钢试样进行热轧试验研究,由于试样不易制做,试验受设备条件的限制,特别在高温下钢温不好控制,加上生成氧化铁皮使试验误差变大。因之试验往往不能得到令人满意的结果。本文选用蜡泥做试样,在石膏材质轧辊上进行轧制变形,对热轧扁钢的宽展规律进行模拟试验。这种方法有如下特点;     

轧制角钢的最少蝶式孔型系统及其设计特点

本文讨论了用2个蝶式孔型轧制角钠的最少蝶式孔型系统;开发了凸平底蝶式切分孔型并研究分析了其变形规律和计算变形量的回归方程;按等宽度设计的切分孔型具有切分对称性好、轧制负荷小等优点。设计的№2.5～4角钢孔型已稳定地用于生产。     

最少蝶式孔型轧制角钢变形规律的研究与实践

本文以轧制过程相似理论为依据,在实验室轧钢机上模拟研究了用2～3个蝶式孔型轧制角钢的变形规律并归纳出轧制工艺要点,以及建立了计算变形量的数学模型。数学模型已经过NO.2.5～7角钢孔型设计的实践检验,证明具有较高的精确度。生产实际证实:采用2～3个蝶式孔型的孔型系统能实现稳定轧制并获得NO.2.5～7用钢。由最少蝶式孔型组成的孔型系统具有简化轧辊车削、节约轧辊和容易调整等优点。     

在四辊组合孔型中冷轧圆材时金属变形初探

在实验基础上,研究在四辊组合孔型中冷轧圆材的变形特点.分别推导并用实验验证延伸系数与压下量、充满度和宽展等的关系式;分析影响金属变形的主要因素。     

椭圆-箱型-预切分三道次孔型轧制过程的有限元仿真分析

为了优化φ16 mm棒材产品的切分工艺,提高孔型设计精度,借助于ANSYS/LS-DYNA软件,建立有限元实体模型,对φ16 mm棒材产品轧制过程中间道次的椭圆-箱型-预切分3个孔型进行仿真分析,得到各道次轧件在变形过程中的金属流动性规律和应力应变结果.分析表明,在切分工艺生产中,椭圆和箱型孔均在与轧辊表面接触处的金属位移量最大,且呈对称分布.预切分孔型中切分处金属位移量最大;而金属所受的最大有效应力在箱型孔中位于与轧辊接触的圆弧部位.预切分孔型则仍在切分部位.     

T字件在多辊孔型中的变形规律

本文对T字件在多辊孔形中轧制条件做了分析的基础上,在实验室条件下对多辊孔型中T字件的变形规律进行了模拟实验。结果表明:作为H形件一半的T字件,在多辊孔型中的变型规律与H形件一样。但是,由于T字件在轧制条件下缺少一个腿,致使腿的增长(或宽展)系数和滑动系数都比H形件大;并且腿的宽展系数要比腰的宽展系数大。研究表明:T字件比H形件需要更大的腿、腰压下系数比才能防止腰部波浪现象。     

我院承担的“切分—最少蝶式孔轧制角钢新工艺研究”科研项目,一九九○年三月二十日在丰润县冶金工业公司通过技术鉴定

“切分——最少蝶式孔轧制角钢新工艺研究”项目是由我院冶金系马义德副教授和丰润县冶金工业公司共同完成的。它采用了单楔预切,无压下切分轧制和最少(2个)蝶式孔型轧制技术组成的孔型系统。此新工艺实现了120×120毫米连铸坯一次加热经12道次轧制4号角钢。它具有切分对称性好、切分阻力和弯头小、切开率及切分质量高等     

无孔型轧制时轧件展宽的研究

本文对无孔型轧制时轧件展宽进行了实验研究和理论分析,在定量分析歪斜轧件轧制时轧件单侧展宽的基础上,采用刚-塑性材料变分原理对歪斜轧件的轧制变形过程进行了解析,通过曲线拟合将最接近真实速度场的数值解表示成了具体的函数表达式,推导了无孔型轧制时轧件宽展系数的理论计算公式。理论计算的结果与实验结果符合很好。     

轧制板坯成型异型坯的宽展公式研究

介绍了劈分法轧制H型钢异型坯的特殊孔型系统及工艺，在充分考虑孔型形状和轧辊压下对宽展的影响的基础上，把腿部宽展和腰部宽展分开来计算，并且针对不同孔型和不同道次给出了相应的宽展计算公式，对理论研究和生产实践有重要的参考价值。     

孔型轧制中金属三维变形的模拟

将双流函数法进行推广,设定出了对任意的孔型形状严格满足速度边界条件的速度场;并用若干相交平面代替入口刚塑性变界面使速度不连续条件得到满足;用罚函数法使体积不变条件得到满足;找到了一个用上界法模拟复杂孔型中金属三维变形的一般途径,提出了一个通用的速度场。以5和2角钢的切分孔轧制为例,进行了模拟计算和相应的物理模拟实验。求出了孔型的充满,变形区的形状,变形区内金属流线的形状,速度场,应变速率场,应力场以及轧制压力,前滑,延伸等参数。模拟计算值与实验值基本吻合。这种模拟复杂孔型中金属三维变形的一般方法,为CARD技术的进一步发展打下了基础。     

二辊周期冷轧管机孔型侧壁开口度分析

通过选取不同的轧辊孔型侧壁开口度对管材轧制质量,生产效率等方面的影响着手,分析研究轧制变形阶段孔型侧壁开口度变化趋势,并结合生产经验数据的取值特点,综合考虑不同规格管材在轧制过程中的变形特点及材料特性,对已有孔型侧壁开口度计算公式进行修正处理,提出新的设计公式。最后通过有限元模拟对轧制过程进行数值分析验证可行性,为轧辊孔型加工提供参考依据。     

切分轧制的孔型设计和实验研究

对扭转多线切分轧制的斜配孔型进行了一定的孔型设计和实验研究，较为详细地介绍了孔型设计、斜配角度、坯料选择、对比轧制实验时的结果分析、轧制原理等一系列问题。     

轧制润滑对H型钢翼缘宽展的影响

轧制工艺润滑能有效减少轧制力,降低能耗,但是在H型钢轧制过程中引入工艺润滑造成了翼缘宽展不均、腹板偏心等缺陷。针对H型钢工艺润滑生产中遇到的问题,建立了H型钢万能轧制过程的有限元模型,对轧辊各部位不同摩擦分布情况进行了仿真模拟,深入研究了轧制润滑影响H型钢翼缘宽展的机理。通过分析不同工况条件下轧件变形区内的摩擦力分布、金属流动等因素,解释了翼缘宽展的机理并得到了翼缘宽展的规律。分析结果表明,对H型钢腹板进行轧制工艺润滑能有效减少轧制力、降低能耗;在其它工艺参数一定的情况下,翼缘宽展随翼缘及轧辊间的摩擦系数增大而减小,且基本上呈线性关系;在翼缘的二个表面中对内侧的摩擦系数更为敏感。现场工艺润滑方案设计时应充分考虑宽展对润滑轧辊不同位置时的敏感性差异。     

对角钢孔型设计方法及其优化孔型设计程序的探讨

本文给出了按胯下直线段和水平段长度构成等边角钢蝶式孔型的方法。按此法设计的蝶式孔型,可以保证各蝶式孔型胯下的直线段长度和轧制的稳定性以及获得需要长度的水平段。作者研制的孔型设计程序,除满足上述条件外还可以同时满足窄进宽的需要和有足够的顶角部份变形量,从而避免了啃伤轧件和保证获得尖角的产品。     

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。     

棒线材实现无孔型轧制的研究

利用修正后的Z Wusatowski宽展模型对棒线材实现无孔型轧制进行研究,并对其轧制稳定性条件和轧制力能参数进行了分析和计算。结果表明,在最大倾歪角和导卫间隙系数范围内,棒线材是可以实现无孔型轧制的。     

中小直径铜杆连轧机孔型系统设计

铜线坯铸连轧生产线是中小直径铜杆轧制生产的关键成套设备,轧制工艺是保证生产质量的重要环节.根据铜加工塑性加工特性及金属连轧理论,结合生产过程,文章提出了中小直径铜杆连轧机整个孔型系统设计方法和参数计算方法,计算了各轧制道次延伸系数、各道次孔型金属充满度等关键参数.并对连轧机中的动态参数进行了计算.实验表明,该设计方法能减少生产故障,提高产品质量,延长轧辊寿命,对连轧机设计有一定指导意义.     

将钢基合金轧辊在三线切分生产中的应用

本文介绍了钢基合金轧辊在宣铜第一小型车间三线切分生产中的应用,通过对钢基合金轧辊的孔型加工、轧辊冷却等方面的改进,应用效果显著,单槽轧制吨位较普通铸铁轧辊相比提高了7倍多。     

角钢成形过程三维有限元热力耦合模拟

应用MARC／autoforge商用有限元程序,采用大变形弹塑性有限元方法对角钢的轧制过程进行了三维有限元热力耦合模拟．对模拟过程中涉及到的变形、温度场和宽展等进行了分析和探讨,重点分析了角钢异形孔中轧件的变形和应力分布．数值模拟的结果和现场实际轧制的情况进行了对比,结果证明数值模拟结果与实际轧制情况相符合．     

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。