矫直辊辊形曲线的研究现状及问题

介绍了多斜辊矫直机矫直辊辊形曲线设计理论研究的发展情况,所采用的理论方法,以及目前矫直辊孔型设计中存在的问题;从工程图学的理论角度分析,提出了在弯管条件下改进矫直辊辊形设计理论的研究设想,并对未来的发展方向提出了建议.     

方管V形辊矫直机压弯挠度设计

采用一种新型的V形辊矫直方式,基于矫直理论,对尺寸为22×22×3(mm3)紫铜方管的矫直曲率方程式进行了推导。计算出了V形辊的压弯挠度,为以后整机的设计提供了重要数据。     

共轭旋转曲面法求解线棒材矫直辊型曲线

以共轭旋转曲面啮合理论为基础,分析了线棒材矫直过程中确定矫直辊辊型曲线的解析方法,并对矫直辊的曲面方程、轴向剖面方程进行了计算机模拟,给出了设计、绘制矫直辊辊型曲线的方便快捷的方法。     

大直径棒材二辊矫直机辊形研究

采用瞬间冲压模型的方法,求得具有一定原始挠度的大直径棒材刚好矫直所需的弯曲挠度,将其结合大直径棒材二辊矫直过程进行理论分析,得出一种合理的辊形设计方法,该结果可以为理论研究及实际生产提供指导。     

非等辊距平行压下矫直的计算机优化与仿真

提出了非等辊距矫直的概念，并应用新的矫直理论对九辊矫直机非等辊距矫直方案进行优化，通过计算机仿真来分析几种辊距排列方案的优劣及其特点。     

弯管条件下矫直辊的手工绘制方法

矫直辊与管材是一对共轭曲面 ,矫直辊表面就是与圆环面密切接触的包络面 ,本文利用点在曲面上投影的原理 ,研究了管材在矫直辊之间为圆环面时 ,一种手工绘制矫直辊辊型曲线的方法     

辊式矫直机上辊压下规程的仿真分析

采用有限元方法对七辊板带矫直机在各种不同压下规程下的矫直过程进行仿真,以期寻得一种使矫直后钢板形状好且残余应力小的压下规程.结果表明,钢板经矫直后其边部残余应力较大,对某组压下规程而言,仅改变其中某一个上辊的压下量,其长度方向上的纵向残余应力变化趋势基本上不变.该方法对研究矫直机各辊组合压下调整也有一定的参考价值.     

辊式矫直中H型钢断面畸变的仿真分析

现有的H型钢矫直理论在求解压下量时未考虑断面畸变现象,无法取得理想的矫直效果. 本文应用有限元分析软件ANSYS建立了H型钢辊式矫直时一个矫直单元的有限元仿真模型,研究分析了典型规格H型钢矫直时断面畸变及其主要影响因素和影响规律. 结果表明,H型钢矫直时断面畸变主要是腹板凹陷,其对矫直压下量设定的影响不可忽略;而影响腹板凹陷量的主要因素包括矫直压力、侧向间隙和矫直辊圆角半径等,三者的影响规律均为相应参数的二次函数形式. 最后给出了典型规格H型钢的矫直腹板凹陷量回归公式. 在实际矫直时,实际设定压下量应为理论压下量与腹板凹陷量之和,可取得理想的矫直效果.     

存在反弯变形时管(棒)材矫直机辊面的确定

近年来,不少同志在假定被矫直的管(棒)材在矫直过程中是理想园柱体的条件下,自不同角度推导了斜辊矫直机辊形曲面方程式。但实际上,为了矫直必须反弯,所以在矫直过程中的管(棒)材,不是园柱体而是环形体。为了使辊形曲面计算接近于生产实际,我于80年初曾发表了管(棒)材反弯轴线是园弧情况的确定辊形曲面的方法[1]。但更进一步分析就可发现,一般说来反弯轴线并不是真正的园弧,而是一条比较复杂的平面曲线。为了使问题更深入一步,而且具有实际意义,有必要考虑反弯轴线在直轴线方向是任一单值平面曲线时辊形曲面的确定方法。     

基于ANSYS/LS-DYNA的二辊矫直过程数值模拟

应用非线性有限元分析技术,利用ANSYS/LS-DYNA动态模拟二辊矫直机矫直过程,得到了二辊矫直机矫直过程的应变场、应力场等参数的变化特点;分析了不同倾斜角度对矫直质量和矫直精度的影响,可指导现场工程人员迅速调整好矫直辊斜角;给出了矫直过程的矫直力和导板力,为新设备的开发提供理论依据。     

多辊矫直过程中H型钢断面的应力演变规律

采用某厂九辊悬臂式变辊距矫直机的工艺参数,建立了H型钢矫直过程的三维动态有限元仿真模型.分析了矫直过程中型钢横截面上的应力分布变化规律,指出其演变特征类似于应力波从翼缘外侧向内侧、翼缘两端向腹板中部的传播过程.仿真结果表明,腹板连接R角以及腹板和矫直辊圆角接触的部位在多辊矫直的后期处于高应力状态,矫后存在明显的应力残余;纵向正应力水平决定矫直效应,而沿纵向的剪切应力会影响H型钢横截面上等效应力的分布.     

型钢九辊矫直力能参数与压弯挠度关系解析

H型钢辊式矫直机在辊压腹板时使翼缘产生塑性变形以达到矫直目的.为了避免矫直过程中出现矫直缺陷,通过建立适当的矫直力学模型,求出了H型钢九辊矫直的压弯挠度与弯矩、矫直力的解析关系,确定了生产中调节矫直辊压弯挠度来保证各辊处的弯矩、矫直力等力能参数的范围.     

H型钢变辊矩矫直的研究

讨论了辊距变化对各辊矫直力的影响；推导出了辊矩变化情况下的各弯曲单元辊蹉 与变形量之间的协调关系式；为实际生产确定变辊距矫直压下规程提供了理论依据。     

利用塑性5ε_t与中性层偏移的二辊矫直辊型设计方法

为了提高棒材二辊矫直机的矫直精度,依据棒材矫直工艺特点和矫直辊磨损区域分析,提出了"凹三凸二"的矫直辊组合形式及辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据棒材矫直的实际变形规律,提出了塑性5εt矫直应力应变拟合原则,更加准确地描述了棒材矫直变形的应力应变关系;结合微元法对矫直棒材内部金属的受力状态及中性层偏移进行分析,推导出了含有硬化系数与中性层偏移的新弯矩比公式。在此基础上,通过对矫直力与辊面磨损关系以及残余应力和弹性芯对隐患挠度影响的综合分析,精确给出了矫直不同规格棒材时辊腰段的反弯曲率比范围,从而能最大限度地降低辊面磨损,克服因残余应力回复而导致矫直质量不稳定的缺陷。基于上述理论和方法,给出了具体设计实例,并对矫直过程进行了数值模拟分析,给出了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态。结果表明:设计辊型的残余直线度为0.64mm/m,隐患挠度为0.202 4mm/m,预测弹复后直线度小于0.85mm/m,从而显著提高了棒材的矫后精度及其稳定性,同时也验证了该设计理论与方法的正确性及有效性。     

H型钢变辊距矫直的研究

讨论了辊距变化对各辊矫直力的影响：推导出了辊距变化情况下的各弯曲单元辊距与变形量之间的协调关系式：为实际生产确定变辊距矫直压下规程提供了理论依据。     

轨梁辊矫过程矫直力波形分析与工程算法

针对辊式矫直机常规理论计算方法的缺陷及矫直力实测中难于直接测量辊系中所有辊子矫直力的困难，通过对国内首台巨型1 300矫直机矫直力的工程测试和上排辊矫直力的波形分析，按压力阶梯（矫直力分量）剖析了矫直力和矫直过程，揭示了超静定矫直力系的建立过程和各辊矫直力之间的力学关系，拟定了矫直力系和矫直力分量的分割单元测量原理和总体便捷的工程测试方法，给出了以矫直力矩和压力阶梯表示的矫直力通式及其工程算法，并提供了计算工-56及轨-50矫直力的诺模图。这种确定矫直力的原理和方法，可供各种重型辊式矫直机工程应用。     

宽带钢冷连轧机边降控制支持辊辊形研究

结合现场带钢边降控制跟踪测试和工业试验,建立辊系三维弹性变形有限元模型,分析武钢1 700 mm四辊冷连轧机组引进的常规凸度支持辊与单锥度工作辊的辊形配置方案存在板形控制能力不足、边降控制效果欠理想和波动大等问题的原因.基于有限元仿真分析和工业试验,采用工作辊和支持辊一体化辊形设计思想提出自主设计的EDW边降控制工作辊配套的VCR变接触支持辊.研究结果表明,VCR/EDW新方案与原方案相比,前者的辊缝凸度调节域扩大10.7%,辊缝横向刚度增强19.1%,辊间接触压力峰值下降21.6%;VCR变接触支持辊配合EDW边降控制工作辊经过工业轧机现场轧制,轧机凸度控制能力明显增强,弯辊力调节效率提高,带钢边降、凸度及平坦度显著提高.     

连续退火线平整机辊形优化

对连续退火线平整机的板形问题进行研究.通过实际生产数据的统计分析,基于减小有害接触区和增强弯辊力调控功效的思想,利用影响函数法下的辊系弹性变形计算提出了相应的平整机支持辊辊形优化目标.采用分层序列法处理多目标函数,并通过混合遗传算法进行求解,设计出新的辊形配置方案.使用二维变厚度理论建立辊系有限元模型,对辊缝横向刚度、弯辊力调控功效进行计算校核.将研究结果应用于实际生产,改善了平整机的板形控制效果,降低弯辊负担.     

复合重轨矫直机的矫直力计算

钢轨在冷却过程中产生弯曲,为保证钢轨平直度,必须对其进行矫直,因为平直度是钢轨在实际使用中保证安全的重要指标之一.矫直机矫直力的大小,决定了矫直机的设备矫直能力,是矫直机的重要力能参数.本文对辊式钢轨矫直机的矫直力进行计算并与实际数据比较,达到比较满意结果.     

辊式矫直机矫直辊的弯辊模型

将板材在辊式矫直机矫直辊作用下的弯曲,假设为由压下机构作用的弯曲和由弯辊机构作用的弯曲共同作用的结果·根据梁的弹塑性弯曲理论,通过把板材弯曲当作梁的弯曲,并考虑到矫直机在入口处的压弯量,通常使板材弯曲时塑性变形层高度占厚度80%,认为经弯辊作用后塑性变形层高度增加了5%～15%,利用梁的弯曲挠度,建立不同弯曲的弯辊模型,求出了矫直辊的弯辊量·理论计算的弯辊量与实际设定值结果吻合,证明该弯辊量设定模型具有实际应用价值·