双辊薄带铸轧数值模拟研究现状及展望

由于铸轧过程复杂,工序高度凝聚且工艺参数间联系紧密,其中一些重要的现象无法通过现有实验条件进行测量,因此数值模拟方法成为探寻铸轧规律的一种有效方式,已经在有色金属以及钢铁铸轧领域得到广泛应用。本文对近年来采用数值模拟方法针对铸轧过程中熔池、铸辊、浇注布流系统、带坯组织及侧封板方面的研究应用工作进行了总结,并对电磁场、流场、温度场及应力、应变场等多物理场耦合计算的数值模拟技术在铸轧研究中的应用进行了展望。     

PET涂覆膜复合工艺张力控制系统

介绍了PET涂覆膜复合卷取工艺及控制系统组成,针对多段式张力控制,以独立调节和分段控制的策略对各段张力执行电机实行转矩与张力协调控制。建立放料—牵引—收卷各分段张力的数学模型,选用S7-300 PLC作为核心控制器,电流型矢量变频器和低惯量变频电机组,位置(压力)传感器构成高精度的位置闭环控制系统;利用涂布辊与复合辊驱动电机之间的转差,实现无张力传感器的间接张力控制。系统适用于厚10~100μm、宽度2 000 mm的PET薄膜复合工艺,最高涂布复合线速度为120 m/min。实际运行证明:新系统运行稳定,张力与速度控制精度高,动态特性完全满足生产工艺要求。     

薄铝带轧制工作辊边部接触的建模与仿真

为研究冷轧机在轧制薄铝带时工作辊边部接触对辊系受力和铝带断面形状的影响,借鉴弹性悬臂梁法和影响函数法的处理思想,建立了适用于实际生产在线控制的铝冷轧机辊系变形模型,并对不同入口铝带厚度、弯辊力、工作辊的接触状态进行仿真研究.仿真结果表明:工作辊边部接触力随入口厚度增加而增加、随弯辊力增加而减小;工作辊边部接触轧制时,轧机出口铝带凸度和横向厚差小于非边部接触轧制,有利于铝带边部减薄控制,但降低了铝轧机边部板型调控能力,在轧制中应尽量避免.     

紫金山铜金矿石高压辊磨产品特性研究

针对紫金山铜金矿石,开展了不同破碎方式下产品的粒度特性、裂纹性质、比表面积、孔体积和相对可磨度研究.结果表明,与常规破碎方式相比,经高压辊磨机粉碎后物料的中值直径更小,粒度分布更均匀,细粒级含量多;高压辊磨机在辊面压力为3.5 MPa时粉碎后物料的比表面积和孔体积为2.544 m~2·g~(-1)和11 mm~3·g~(-1),比常规破碎产品分别提高了12.36%和22%;高压辊磨机在辊面压力为5.5 MPa时粉碎后物料的比表面积和孔体积分别为2.568 m~2·g~(-1)和13 mm3·g~(-1),比常规破碎产品分别提高了13.42%和33%,表明高压辊磨机粉碎物料粒度细、颗粒裂纹更多,且高压辊磨机粉碎后物料由于裂纹丰富,故更易磨.     

与应变速率相关的DP980高强度钢板辊弯成形的本构模型建立

摘要： 确定了辊弯成形中DP980高强度钢板的应变速率范围,在3种应变速率条件下进行了DP980高强度钢板的单向拉伸试验,并对试验数据进行非线性拟合,建立了与应变速率相关的Johnson Cook本构模型;应用所建本构模型进行辊弯成形有限元模拟,并与相应的辊弯成形试验结果加以对比.结果表明,所建立的本构模型具有较高的精度,可用于辊弯成形工艺的进一步优化.     

方管双辊交互式成形模式的仿真与分析

方管的双辊交互式成形模式(Roll-Box)是一种新的圆成方成形模式.将共旋构架下材料客观性本构模型引入大变形弹塑性动力显式有限元算法,选用解析法描述轧辊,并推导出与其对应的接触算法,建立了双辊交互式成形方式有限元仿真模型,对圆成方再成形过程进行仿真.通过分析壁厚变化、周向收缩(拉伸)和应力等变形情况,为双辊交互式成形模式的实现提供了试验和理论基础.     

多道次辊弯成形数值模拟技术

利用ABAQUS软件对多道次辊弯成形数值模拟技术进行了研究.基于动力显式算法,采用引导板带动板料进入轧辊的模拟方式,建立开口类型钢多道次辊弯成形的有限元模型.重点分析了多道次模拟中,模型建立、单元选择、边界条件、虚拟成形速度、加载曲线、摩擦模型和回弹等关键问题,提出了适合于多道次辊弯成形分析的数值模拟方法.通过模拟外卷边槽钢的12道次辊弯成形过程,验证了方法的有效性.     

沥青带材流延工艺冷却过程数值模拟

为了探究沥青带材在流延加工时的冷却过程以及优化生产工艺,通过计算流体力学(CFD)数值模拟,将沥青带材的流延加工过程简化成2D高黏度流体与传热过程,建立了多层沥青带材-冷却辊二维模型,并分析了带材厚度、进料位置和辊筒直径对沥青流延工艺传热过程的影响。结果表明：沥青厚度对辊筒冷却段的降温过程影响显著,第一层流延沥青的厚度越小,辊筒对其冷却效果越好,越有利于第二层覆膜;适当前移第一次沥青流延的进料位置,并缩短两次进料的间距,能够改善辊筒的冷却效果;增大冷却辊筒直径可以增加冷却时间,提高冷却效果。     

冷轧薄带钢工作辊边部接触研究

为研究工作辊接触对冷轧带钢生产的影响,用影响函数法建立模型,并用现场生产数据模拟计算了四辊轧机的辊系变形.通过计算得到的接触压力、带钢厚度、张应力等分布数据分析了冷轧薄带时发生工作辊接触现象对轧制压力、出口厚度、出口张应力以及板形等的影响.结果表明,工作辊接触使带钢边部轧制压力降低,工作辊与支撑辊间接触压力增大.工作辊接触使带钢凸度和横向厚差减小,对降低边部减薄有利;使出口张应力分布更加均匀,减小了边浪,提高了带钢的平直度.     

高速轧机辊端轴套渗碳淬火工艺研究与应用

研究高速轧机辊端轴套材料18NcD6钢的渗碳、淬火工艺参数、机械性能和变形量的控制,以实现新型辊端轴套的国产化制造。