450 mm带钢拉弯矫直机速度控制模型研究

针对带钢拉弯矫直机组运行不够平稳及延伸率控制精度难以提高的问题,本文分析了太原科技大学450 mm拉弯矫直实验平台控制系统的组成及控制原理,该设备张力辊单独调整,矫直段2弯1矫;通过建立各交流异步电机的速度闭环控制数学模型以及程序调试,最终实现了拉弯矫直机组的平稳运行,获得了良好的延伸率控制效果。     

带材的新型矫直方法——拉弯矫直

本文主要是从矫直原理方面论证矫直薄带材和高强化系数带材的弯曲矫直和拉伸(张力)矫直的局限性,以及拉弯矫直的优越性。认为拉弯矫直是薄带材的更有效的新的矫直方法。文内的分析和推导,为确定拉弯矫直的具体方案和选择工艺参数建立了理论基础和计算条件。     

连续拉弯矫直机承载能力分析

针对目前连续拉弯矫直机延伸率达不到设计要求,V型带磨损严重,并出现打滑这一问题,在分析连续拉弯矫直机构成和矫直原理的基础上,推导出了矫直机传动系统速比及理论延伸率的计算公式.对传动系统承载能力进行了分析,得出了无级变速器额定输出扭矩偏小是连续拉弯矫直机延伸率达不到要求的主要原因.提出了增加弹簧刚度以增加无级变速器输出扭矩的改进措施,使矫直机实际延伸率满足生产要求,具有一定的理论和工程实用价值.     

H型钢矫直过程残余应力演变机制研究

为在矫直过程中对H型钢的残余应力实施有效地主动控制,对H型钢矫直过程中残余应力演变过程的力学机制进行研究。首先运用弹塑性基本理论对具有初始残余应力的H型钢截面弹塑性反弯过程进行解析分析,论证初始残余应力对截面弹塑性反弯过程的影响方式,证明初始残余应力导致截面弯曲中性轴位移的非对称弯曲状态。在此基础上,利用差分方法建立H型钢矫直过程多次连续弹塑性反弯的数值解法,进而详细研究H型钢矫直过程中残余应力的演变机制。结果表明:截面翼缘与腹板整体拉压应力水平的消减主要依赖矫直前期的非对称弹塑性弯曲过程,而矫直后期的对称弯曲过程则进一步改善H型钢翼缘的残余应力状态;矫直过程前期与后期不同的弹塑性弯曲性质造成了其在矫直过程中对于残余应力演变的不同影响作用。     

短钢筋矫直机的设计

短钢筋矫直机适用于矫直长度小于1米、只有任意弯曲形状和严重曲弯程度的钢筋。文中介绍了将模矫直和平行辊弯曲矫直联合作用的矫直方案,并论述了短钢筋矫直机结构参数的确定方法以及力能参数的计算方法。     

拉弯矫直过程中变形机理的探讨

根据基本假设,应用弹塑性理论,推导了拉弯矫直过程中的应变与曲率关系式,讨论了内力弯矩的计算、拉力对弯矩和弹性区厚度的影响.所得结论为,在与反弯矫直相同反弯曲率条件下,弹性区厚度略有减小,其减小量小于3%;弯矩减小量与拉应力平方成正比,其弹复曲率也相应减小;弯曲变形的弹复过程中,部分纤维处于塑性流动状态,弹复曲率和延伸量大于以往研究结果;若弯矩与拉力同步弹复,则弯矩与拉力弹复可按线性关系计算.     

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。     

基于摄动法的拉弯成形工艺分析

该文介绍了分析拉弯成形的摄动方法。将横向曲率比较小的双凸工件分成与模具表面的接触区和一端受夹钳约束的自由区。假定这2个区的应力-应变状态分量与柱面拉弯成形及均匀拉伸的应力-应变状态分量只相差一个很小的量,建立摄动计算格式,进行变形分析。应用数值模拟软件对拉弯成形件轮廓精度误差的影响因素进行了模拟分析,据此对不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行工艺开发与模具设计,开发出高精度拉弯模具,消除了成形缺陷,获得了高精度高质量的拉弯件。     

3500T大直径管棒材液压矫直机研制

液压矫直机及其矫直工艺很大程度上决定着产成品的质量、成材率与附加值,而三点反弯式压力矫直法是最早采用的反向压弯矫直工艺。3500 T大直径管棒材立式液压矫直机,采用压机固定的精密型半自动化技术方案,通过基于刚度指标的整体式机架、高/微速精确定位的纵向移动平台、人性化的电液联动控制等系统设计,很好的解决了工件顶升、旋转翻料、扶持降落、纵向定位移动、定量化压力矫直等工艺难题,对大弯曲度变形(包括鹅头弯)的大直径厚壁无缝管等取得了良好的矫直效果。     

重轨冷却—复合矫直过程的几何模型和应力状态导入*

热预弯冷却和复合矫直是百米重轨生产过程中最后两道连续变形的工艺环节,最终决定成品重轨的平直度、残余应力和断面尺寸。重轨复合矫直工艺随预弯冷却状态的变化而变化。为了深化对重轨生产过程中平直度、残余应力和断面尺寸的研究,在进行重轨复合矫直研究时,应将重轨预弯冷却后的模型(包括重轨冷却后的残余应力)作为矫直模型。采用隐显转换方法,将重轨冷却ANSYS隐式热分析求解的结果(重轨终冷时刻的几何模型和应力状态)完整地导入到重轨复合矫直ANSYS/LS-DYNA显式动力分析中,解决了复杂模型在多物理场连续求解中的耦合和分析模块的衔接问题,对工程中类似问题的求解具有广泛的借鉴意义。     

电梯导轨矫直压弯挠度理论计算与数值模拟

为使导轨的平直度达到高速电梯的要求,通过应用弹塑性理论,建立了电梯导轨在矫直过程中的数学模型,模型给出了电梯导轨在反弯矫直过程中挠度、弯矩、曲率以及中性层之间的关系,并获得了矫直压下量的取值范围. 通过有限元软件ANSYS分析验证了理论计算得到的矫直压下量取值的可靠性,并证明能够使矫直后的导轨符合使用要求.     

基于压力弹塑性变形中性层偏移模型的构建与验证

大截面棒材矫直过程中性层偏移明显,对二辊矫直辊辊型及棒材直线度的影响较大. 依据三点弯曲理论建立了棒材矫直过程中基于压力弹塑性变形的中性层偏移量理论计算模型,结合室温拉伸和弯曲试验,研究了棒材矫直过程中性层偏移规律. 结果表明:反弯半径和棒材力学性能对中性层偏移值的影响显著,反弯半径越小,则中性层偏移量越大;强度较低、塑性较强的材料,中性层偏移量较大. 通过弯曲试验,验证了该模型的可靠性及其适用范围.     

基于摄动法的拉弯成形工艺分析

该文介绍了分析拉弯成形的摄动方法。将横向曲率比较小的双凸工件分成与模具表面的接触区和一端受夹钳约束的自由区。假定这2个区的应力-应变状态分量与柱面拉弯成形及均匀拉伸的应力-应变状态分量只相差一个很小的量,建立摄动计算格式,进行变形分析。应用数值模拟软件对拉弯成形件轮廓精度误差的影响因素进行了模拟分析,据此对不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行工艺开发与模具设计,开发出高精度拉弯模具,消除了成形缺陷,获得了高精度高质量的拉弯件。     

带钢拉伸弯曲矫直机压弯模型的研究

现有的拉伸弯曲矫直机压弯模型均较为粗糙,并由此导致了设备的结构参数不合理和产品精度低等问题。针对这一现状,在建立拉伸弯曲矫直过程力学模型的基础上利用ANSYS/LS-DYNA软件对该过程进行了有限元模拟,而且利用有限元分析的结果对拉弯矫直机的压弯模型进行了完善。修正后的压弯模型成功应用于生产现场并取得了良好的效果。     

基于ANSYS/LS-DYNA的V150油套管热矫直残余应力

基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立V150油套管热矫直的三维有限元模型,研究矫直后环向和轴向残余应力的分布规律,并利用X线衍射法测最了矫直管内表面环向残余应力.结果表明:环向和轴向残余应力呈螺旋状分布,螺旋接触带与管体轴向成58°的夹角,与矫直辊倾角互余,相邻的2个螺旋接触带之间的距离约为350 mm,基本等于矫直管的螺距(349 mm);环向残余应力具有外拉内压规律,轴向残余应力外表面以拉应力为主,内表面拉压应力并存,压应力极大值出现在壁厚中部;矫直管内表面环向残余应力的实测值为-189～-489MPa,模拟数值为-130～-480MPa,两者吻合良好,表明建立的矫直模型是可靠的.     

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·     

剪切镰刀弯问题分析及解决措施

介绍了1^#纵切机组在生产过程中出现剪切镰刀弯的原因，并对1^#纵切机组产生的剪切镰刀弯的原因进行了分析，并提出了具体的解决措施。     

二辊矫直机矫直精度及实验研究

在充分考虑二辊矫直机生产工艺特点的基础上,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.对于一定的矫直方案,提出了矫直精度计算方法.提出了二辊矫直机调角方法,并对二辊矫直机角度参数进行了相应的模拟与计算,理论与实验比较一致,具有进一步的应用推广价值.     

哈东轻厚横切机组控制系统组成的探究

哈东轻厚横切机组主要用于对厚为2.0～10.0mm铝及铝合金卷材经开卷、矫直、切边后,按设定长度切成板块,再由皮带机送至成品垛板台垛成整齐的板垛。本文介绍了哈东轻厚横切机组控制系统的组成。     

矫直过程截面复杂反弯的应力分布与反弯特性解析

为了深入研究和认识辊式矫直过程中截面的反弯特性,研究存在弹塑性弯曲历史的截而弯曲过程,采用工程弹塑性力学基本理论,建立合理的辊式矫直复杂弯曲力学模型.解析证明经历二次反弯的截面应力形式应当由两次弯曲参数构成的平面方能进行描述,二次反弯过程截面的弯矩(M)与曲率比(C)的关系实际为包含两次弯曲的2个弯曲参数的复杂函数.通过对经历二次反弯的截面应力分布与反弯特性的解析,证明辊式矫直过程中经历多次弹塑性弯曲的截面受变形历史的影响,其应力分布函数及M-C关系都不再是简单关系,而是包含全部弯曲历史参数的复杂函数形态.解析结果表明:辊式矫直过程中经历二次反弯的金属条材截面弹性极限弯矩值下降,弯曲所需弯矩减小,弯曲回弹比增大,工程应用时应对相关工艺参数进行相应调整.