四辊轧机辊系变形模拟分析

发布时间：2017-11-25 14:08

  本文关键词：四辊轧机辊系变形模拟分析

  更多相关文章： 张力 摩擦 有限元 数值模拟

【摘要】：一直以来,我国对高质量板带材的需求比较旺盛,但板带材对质量要求很高。想要生产出性能好,尺寸精度高的板带材,对轧机和轧制工艺制度有很大的要求。板带材轧制成型过程中受到很多因素的影响,以往的方法都是通过大量的实验与长时间的经验摸索去控制板形,但这样做资金消耗大,研究周期长,且得不到轧制时轧辊的受力变形状态,最终结果也不是很理想。随着有限元模拟的不断成熟与发展,有限元被越来越多的使用在板材塑性变形模拟中,它的好处在与可以减少研究成本,提高效率,更重要的是可以得到在轧制过程中轧辊的受力变形情况。所以,本文采用AYSYS对轧制过程进行模拟,并分析模拟数据,根据分析结果对现场生产提供一定的数据参考。本文的研究对象是四辊轧机。主要从张力和摩擦这两个方面对四辊轧机轧制进行模拟,分析轧制过程中工作辊、支撑辊的弯曲;轧制力；辊系结构刚度。利用ANSYS有限元软件中的LS-DYNA模块,通过弹塑性变形原理,对轧制过程进行分析。同时简化并建立三维轧制模型,把实际的道次压下量作为一常量,通过改变前后张力和轧制过程中的摩擦系数来分析轧辊的受力变形行为。分析了前后张力和摩擦对辊系弯曲变形及辊系结构特性的影响,得到了不同张力与摩擦条件下轧辊的弯曲、轧制力和辊系机构刚度的分布规律。通过模拟可得出以下结论：(1)张力的施加可有效的减小辊系的弯曲变形,降低轧制力和提高辊系结构刚度,从而有效的控制板型,提高轧辊的使用寿命。后张力较前张力可明显的降低轧制力和减小轧辊弯曲,提高辊系结构刚度。(2)轧件与工作辊、工作辊与支撑辊之间摩擦系数的大小对轧制有一定影响。随着摩擦系数的减小,辊系弯曲变形程度变小,轧制力也呈下降的趋势,辊系结构刚度上升。但摩擦系数小则会引起轧辊打滑,轧件咬入困难等问题。因此合理的控制摩擦是保证产品质量的重要因素。(3)所以在轧制工艺允许的条件下,要尽量的增大后张力和减小摩擦。对板带材的轧制,尤其是可逆轧制,轧制的张力与摩擦的合理匹配对改善板型有重要意义。本文结合现场实际进行模拟,了解了轧机辊系特性,这对轧机轧辊的选型,轧制工艺制定提供了可靠的数据参考。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335.5

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本文编号：1226267