CSP热连轧轧辊关键技术研究

发布时间：2017-08-20 18:36

  本文关键词：CSP热连轧轧辊关键技术研究

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【摘要】：热连轧生产过程是指将钢锭或钢坯轧制成板带材轧件的整个轧制环节,其中紧凑式热带工艺即CSP热连轧工艺自20世纪80年代以来,因具有轧制流程短、生产简单、产品精度高等优点而在世界钢铁界迅速发展。CSP热连轧技术是金属加工的一种重要生产工艺,其轧制的板带材产品广泛应用于机械制造、轨道交通、汽车生产等重大领域。轧辊是在CSP热连轧轧制过程中对板带材轧件进行轧制时所用的加工刀具,是CSP热连轧机的重要部件,主要是辊身、辊颈和传动端三个部分构成,而其他装置像机架、液压弯辊这样的附属机构都是为了控制轧辊运动从而来控制板带材轧件能够顺利地进出轧机而设计的。在CSP热连轧生产过程中,由于要使板带材轧件产生塑性变形,因此需要比较大的轧制力和轧制转矩,从而作用在轧辊上的弯曲应力和接触应力就比较大。因此,本文首先介绍了CSP热连轧轧制过程中的相关理论,分析了CSP四辊热连轧机轧辊的受力弹性变形情况,并根据赫兹公式和相关的弹性变形理论等,计算了热连轧轧辊的弹性压扁值和接触应力。然后,针对CSP四辊热连轧轧辊系统作为分析对象,利用proe软件来创建工作辊和支承辊的模型,并用abaqus软件对支承辊和工作辊添加轧制力、弯辊力等边界条件,提交工况分析,判断热连轧轧辊辊内辊系间的应力、应变状况以及变化规律。此外,利用有限元的模拟结果与磨床实测数据进行了一系列的对比分析,分析了支承辊磨损对轧件质量精度和板形控制性能的影响,并针对支承辊的磨损问题,重新设计了三种不同的支承辊辊形曲线.与常规辊形曲线相比,极大地降低了支承辊的磨损情况,在实际的轧制生产过程中,取得了比较好的生产效果。
【关键词】：热连轧 紧凑式热带工艺 CSP 轧辊 abaqus
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335.11
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 课题研究的背景与意义14-17
• 1.1.1 课题研究的背景14-15
• 1.1.2 课题研究的意义15-16
• 1.1.3 课题的来源16-17
• 1.2 轧辊变形理论的研究现状17-20
• 1.2.1 轧辊弹性变形理论的国内外研究现状18
• 1.2.2 轧辊热变形理论的国内外研究现状18-19
• 1.2.3 轧辊磨损理论的国内外研究现状19-20
• 1.3 本文研究的内容和章节安排20-22
• 1.3.1 研究内容20-21
• 1.3.2 章节安排21-22
• 1.4 本章小结22-23
• 第2章 有限元理论及轧辊基本计算理论23-34
• 2.1 有限元理论及求解步骤简述23-25
• 2.1.1 有限元理论的求解步骤23-25
• 2.1.2 有限变形的应力概述25
• 2.2 Abaqus软件概述25-28
• 2.2.1 Abaqus介绍25-27
• 2.2.2 Abaqus中的非线性求解27-28
• 2.3 hertz理论28-29
• 2.3.1 Hertz接触理论概述28
• 2.3.2 Hertz理论的假设28
• 2.3.3 Hertz接触应力计算28-29
• 2.4 CSP热连轧板形控制与轧辊类型结构29-33
• 2.4.1 承载辊缝的凸度调节域29-30
• 2.4.2 承载辊缝的横向刚度30-31
• 2.4.3 轧辊的辊形分类31-33
• 2.4.4 轧辊的结构构成33
• 2.4.5 轧辊的材料33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 CSP四辊轧机轧辊受力分析及辊形调整34-42
• 3.1 四辊热轧机工作辊与支承辊的结构参数34
• 3.2 四辊热轧机轧辊的受力分析34-36
• 3.3 工作辊和支承辊间接触应力的计算36-37
• 3.4 热连轧机轧辊的变形计算37-41
• 3.4.1 热连轧机辊系系统的弯曲变形fw37-39
• 3.4.2 热连轧辊系之间的弹性压扁fy39
• 3.4.3 辊系的调整分析39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 CSP四辊热连轧轧辊辊内与辊间有限元分析42-50
• 4.1 创建有限元模型及简化42
• 4.2 材料参数42
• 4.3 工况参数42-43
• 4.4 网格划分的原则43
• 4.5 热连轧工作辊分析43-45
• 4.5.1 工作辊受力大小分析图43-44
• 4.5.2 约束条件44
• 4.5.3 工作辊静强度分析44-45
• 4.6 热连轧支承辊分析45-47
• 4.6.1 支承辊受力大小分析45
• 4.6.2 约束条件的设定45
• 4.6.3 支承辊静强度分析45-47
• 4.7 辊系间有限元分析47-49
• 4.7.1 接触问题的有限元简介47
• 4.7.2 接触问题的求解步骤47
• 4.7.3 接触问题的算法47-48
• 4.7.4 轧辊结果与分析48-49
• 4.8 本章小结49-50
• 第5章 CSP热连轧支承辊磨损分析50-61
• 5.1 支承辊的磨损状态研究50-53
• 5.1.1 支承辊磨损数据测量51
• 5.1.2 改进的轧辊特征法51-53
• 5.2 支承辊磨损情况与辊形分析53-56
• 5.3 支承辊的磨损对轧制过程的影响56-60
• 5.3.1 支承辊的磨损对板形控制能力的影响56-59
• 5.3.2 支承辊磨损对辊系间压力的影响59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 CSP热连轧机支承辊辊形设计和分析61-70
• 6.1 CSP热连轧机支承辊辊形设计61-64
• 6.1.1 MBR1曲线的辊形设计61-63
• 6.1.2 MBR2曲线的辊形设计63-64
• 6.1.3 MBR3曲线的辊形设计64
• 6.2 新辊形支承辊性能分析64-69
• 6.2.1 辊缝的凸度调节域分析64-65
• 6.2.2 辊缝横向刚度分析65-67
• 6.2.3 辊间接触压力的分析67-69
• 6.3 本章小结69-70
• 总结与展望70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 孔祥伟,史静,徐建忠,王国栋;热带钢轧机轧辊磨损预测[J];东北大学学报;2002年08期

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1 陈友根;[N];中国冶金报;2013年

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本文编号：708280