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·

中厚板热矫直机压下模型

矫直机压下模型主要由入、出口矫直辊的压弯量设定和矫直辊的弯辊量设定组成。根据梁的弹塑性弯曲理论,矫直辊的压弯量应该由作用在板材上的反弯挠度来确定,即通过确定弹复挠度、残余挠度而得到反弯挠度,从而得到矫直辊的压弯量;矫直辊的弯辊量由最大原始曲率及入口板件厚度的塑性变形层深度来确定。研究结果表明计算值与实际设定值较吻合。

型钢辊式矫直压弯挠度的弹塑性解析

基于弹塑性理论的型钢辊式矫直压弯挠度一直难以得到工程适用的精确解。通过建立适当的矫直力学模型,结合计算机和数学分析,求出了型钢辊式矫直的反弯挠度与力、力矩的数学关系,并与传统及工程采用的方法比较,证明更符合实际情况和矫直理论。同时以H型钢为典型做了全面研究。对工程上工艺参数的制定有重要价值。

板带矫直机压下量的计算方法及其对矫直质量的影响

针对某辊式板带矫直机的结构特点,采用大变形法则确定了压下量,并利用曲线拟合方法,模拟矫直时带钢的变形曲线,确定了压下量与反弯挠度的关系。结果表明,利用该方法可方便地预测压下规程的矫直效果。

拉伸弯曲作用下带材挠度与弯曲曲率分析

本文通过对带材的受力分析,导出了拉伸弯曲作用下带材的弯曲力矩、曲率及挠度计算公式,并通过对拉伸弯曲矫直与纯弯曲矫直两种方式下带材最大相对弯曲曲率的对比分析,进一步了解了拉伸弯曲矫直机的特性以及矫直辊压下量、拉伸张力、中心距三者之间的内在关系,从而为拉伸弯曲矫直机的优化设计提供了依据。

中厚板矫直机弯辊装置结构分析

介绍了中厚板矫直机弯辊装置中各部件的力传递关系,并对弯辊缸收缩、弯辊装置上弯时各构件力的关系以及弯辊缸伸张、弯辊装置下弯时各部件力的关系进行了分析。由此,可以精确确定弯辊力以及弯辊装置各部件力的关系,以便于结构设计,更有效地提高板材的矫直质量。

辊式矫直过程中板带弯曲挠度的确定

利用面积-力矩第二定律,建立弯矩与挠度的关系式;将零弯矩点之间板带承受的弯矩分为四个部分,即加载时的弹性变形、弹塑性变形、考虑到加工硬化现象的弹塑性变形以及卸载时的弹性变形,从而得到较为符合辊式矫直过程中板带弹塑性弯曲变形特点的弯曲挠度,为下一步精确确定矫直辊挠度建立基础。

静压延时矫直策略在头部翘曲板材矫直过程中的应用

随着厚规格、高强度品种钢的大量开发,头部翘曲成为中厚板生产过程中的一种常见缺陷,同时国产化的矫直机矫直能力不足,使得头部翘曲板材矫直过程困难。以某板卷厂开发厚规格、高强度品种钢过程中,频繁出现头部翘曲呈蛇形问题为依托,采用弹塑性差分的曲率积分方法,分析头部翘曲板材的传统矫直策略中残余曲率与矫直力的变化,讨论传统矫直策略和静压延时矫直策略的选择原则,研究静压延时矫直工艺。某板卷厂现场证明:静压延时矫直可以有效解决头部翘曲板材矫直问题,同时改善板材的板形。

基于曲率积分法考虑包辛格效应的辊式矫直交变弯曲研究

通过建立高强钢板考虑包辛格效应的本构模型,分析了其在矫直过程中的截面弯曲特性,得到了高强钢板在矫直过程中任意道次的弯矩一曲率关系。对矫直区间内板材按照曲率差值等分离散,根据该区间的弯矩一曲率关系求解曲率变化量的积分值,建立考虑包辛格效应的曲率积分解析模型。使用该模型解析交变三点弯曲过程,得到采用不同本构模型的仿真数据,并将仿真数据与三点弯曲试验数据对比。结果表明:受包辛格效应影响的板材在交变弯曲的过程中,由于截面发生弹塑性弯曲,使得板材截面的弯曲特性发生变化,对板材后续弯曲过程产生一定影响;建立辊式矫直过程曲率积分解析模型时充分考虑包辛格效应对材料后继屈服过程应力应变关系的影响可以保证模型的准确性。

带材拉伸弯曲矫直机组的应用

本文介绍了带材拉弯矫直机的矫直原理、结构特点及主要工艺参数的选择,分析了张力辊的驱动方式。

强化金属材料强化系数对矫直机辊缝设定的影响分析

介绍了金属带材弹塑性变形弯曲基本理论和概念,建立了过拉伸因子OS(Overstrech fac-tor)与塑区比P(rate of plastification)之间的对应关系,指出金属带材在反复弯曲过程中,变形程度最大处OS取值为7比较合理,此时金属带材变形塑区比为85%。对强化金属材料强化系数对矫直机辊缝设定的影响进行了模拟计算和分析,结果表明:要想达到相同的塑区比,强化系数越大,所需的压下量就越大;但当强化系数小于0.01时,与理想金属材料相比,增大的压下量微乎其微,可按理想金属材料近似处理,根据某精整分厂现有产品大纲,带钢的强化系数一般不超过0.01,因此在辊缝预设定模型中,为了简化计算,均按理想金属材料处理,对带钢矫直效果无明显影响。

简易卷板机设计

针对小型企业生产薄板圆筒件品种规格多、质量要求高、工期紧的难题,研制出一种简易卷板设备,很好地解决了这个难题。

型钢辊式矫直压弯挠度的弹塑性探究

主要对型钢矫直压弯中的辊式矫直压弯技术的具体内容进行了分析,并分别对型钢压弯挠度传统理论解析方法、工程计算方法和精确解法进行了研究,得到了多辊矫直时各辊压弯挠度与弯矩所具有的相关联系,指出在具体工程的操作当中可以简单将其作为一种线性关系。

冷矫直技术在宽厚板生产线的研究与应用

本文介绍了冷矫直机自动控制技术,包括自动顺序控制系统,矫直力的计算,主要讨论了矫直机弯辊模型系统的建立,在不同的弯曲及边界条件下,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。生产实践证明该弯辊量设定模型具有实际应用价值,能最大限度地消除钢板在冷却和剪切过程中可能出现的各种板形缺陷,配有弯辊装置的矫直机矫直效率可提高至99.52%。

陶瓷辊棒弹性弯曲变形的分析与研究

通过理论对辊棒弹性弯曲模型进行了分析;利用我国最先进的脉冲激振高温弹性模量测试仪对试验辊棒的高温杨氏模量进行了检测;运用新一代有限元软件ANSYS workbench的热—结构力学耦合模块计算辊棒在窑内最高温度下最大弯曲和最小弯曲时的挠度,描述了辊棒在窑内高温下的弯曲变化程度。为陶瓷行业提供了一种计算辊棒在窑内高温状态下弯曲变形程度的方法,替补了我国无法计算陶瓷辊道窑辊棒的高温弯曲变形的研究空白。

斜坡辊道设计与校核

应用材料力学理论对玻璃板在斜坡辊道凸、凹弧段的通过性进行了设计与校核,从最大弯曲应力、最大挠度、贴合性等方面进行了分析,研究表明弧长为18 m时,能够满足最长板长9 m大板的顺利通过,为斜坡辊道的设计提供了部分依据。

宽厚板矫直机弯辊机构对辊系受力影响

研究宽厚板矫直机两种典型弯辊机构在弯辊补偿时分别对辊系受力的影响。对两种弯辊结构采用相同的弯辊补偿量,施加相同的弯辊力,通过Ansys软件建立两种弯辊机构作用下的辊系有限元模型,分析在两种弯辊状态下矫直时辊系的受力情况。采用对开梁式弯辊机构的支承辊支反力偏载严重,矫直辊与支承辊之间的接触应力不均衡,局部应力过大;采用多点弯辊补偿结构的支承辊支反力偏载较小,矫直辊与支承辊之间的接触应力非常均衡,无应力集中。对于承载较大的矫直机应选用多点弯辊补偿机构的弯辊,保证辊系受力的均匀性;对开梁式弯辊仅适用于低承载的高温板矫直机。

超宽对称式三辊滚弯工艺上辊挠度补偿优化

针对超宽对称式三辊滚弯机的上辊受板材成形力的反作用力作用,挠曲变形较为明显,从而导致成形板材精度不足的问题,对上辊的受力变形进行分析,并利用ABAQUS有限元分析软件对超长铝合金板材滚弯工艺进行三维动态仿真。为了解决仿真中圆柱体刚性支撑与可变形上辊间的穿透现象,设计开发了有效的补偿结构——一种可简化为支撑块的绕上辊环形分布的多辊支撑结构。相较于传统的双辊支撑结构,多辊支撑结构模型减小上辊挠度的效果更优,且其简化的支撑块模型有效地消除了穿透现象。利用有限元法结合响应曲面法,探究支撑块各物理参数对上辊挠度补偿的影响规律,结果表明,上辊最大挠度随着支撑块组数、长度、宽度的增加而减小;并基于优化目标设计支撑块的最优参数组合。

辊式矫直过程弹塑性弯曲数学模型

为了完整和精确地计算辊式矫直过程,根据钢板和矫直机相应的初始条件和边界条件,采用曲率变化量积分的方法,建立了基于Prandtle-Reuss增量理论的三维弹塑性弯曲解析数学模型。并分析了厚度0.8 mm的钢板矫直过程的变形行为,比较了计算曲率和实验曲率,误差在1 mm-1左右。该模型可以精确地计算辊式矫直过程的曲率,预测残余应力和板形,为全面分析辊式矫直过程提供技术支撑,对实际生产具有一定的指导意义。

中厚板辊式矫直过程弯辊作用分析

为了进一步提高中厚板产品矫直质量,采用弹塑性差分的曲率积分方法,分析了弯辊对矫直效果的影响,研究了弯辊量与压下量的关系,为建立中厚板辊式矫直过程的弯辊设定模型奠定了基础。计算结果表明,为了使板材矫直后的残余曲率和残余应力最小化,施加弯辊时要考虑入口压下量的影响。单从降低残余曲率的角度考虑,小压下量和大压下量下都可以施加负弯辊,但正弯辊只适用于小压下量。从控制宽度方向残余应力的角度考虑,正弯辊施加于小入口压下量时弯辊作用明显,为了消除正弯辊对厚度方向残余应力的不利作用,采用正弯辊时入口压下量不宜过大。施加弯辊会增加矫直力,因此设定弯辊量时要考虑矫直机能力的限制。研究发现了弯辊对塑性变形率的影响规律:负弯辊出现了使塑性变形率随着入口压下量的增加而减少的阶段,正弯辊可消除塑性变形率为零的阶段。