四辊轧机轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响_孙蓟泉.pdf

《四辊轧机轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响_孙蓟泉.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３６卷第１期武汉科技大学学报Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１２０１３年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｅｂ．２０１３四辊轧机轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响孙蓟泉，彭世广，陈永，单元胜，苏岚（北京科技大学冶金工程研究院，北京，１０００８３）摘要：利用在ＡＢＡＱＵＳ下建立的二维变厚度等效模型，分析静态下轧制力、弯辊力、工作辊窜辊量对有载辊缝凸度的影响。结果显示，轧制力对辊缝凸度的影响

2、大于弯辊力对辊缝凸度的影响，轧制力、弯辊力波动对辊缝凸度的影响是显著的，窜辊量波动对辊缝凸度的影响是微小的。关键词：有载辊缝凸度；轧制力；弯辊力；窜辊量中图分类号：ＴＧ３３１文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－３６４４（２０１３）０１－００１０－０５随着板带材轧制技术的发展，板形控制问题［１］越来越突出。板形的控制归结于对有载辊缝凸度的控制，即通过控制沿板带宽度方向辊缝曲线的几何尺寸和形状，来控制带钢横截面凸度、边部减薄量和平坦度。实际情况表明，有载辊缝凸度的波动主要来自辊型、弯辊力和窜辊量以及由轧件引起的轧制力的波动。本文利用二维等效模［

3、２］型，分析轧制力、弯辊力以及工作辊窜辊量对有载辊缝凸度的影响。图１辊系轴线截面图Ｆｉｇ．１Ａｘｉａｌｓｅｃｔｉｏｎａｌｄｒａｗｉｎｇｏｆｒｏｌｌｓｙｓｔｅｍ１有限元模型的建立１．１单元和网格划分采用二维变厚度法，沿轴线方向将辊系划分为若干平行于水平面厚度方向不等的单元，其中支撑辊辊身４０个单元，辊径２０个单元；工作辊辊身３２个单元，辊径１４个单元。划分区域分三层：一层为轧制区工作辊的表面，另两层分别为辊间接触区域的支撑辊和工作辊表面。辊系轴线截面图２辊系网格划分图图如图１所示。其中，平面单元厚度由等效厚度Ｆｉｇ．２Ｒｏｌｌｓｙｓｔｅｍｍ

4、ｅｓｈｉｎｇ计算确定，中部单元厚度由单元的惯性矩和实型１．２辊材属性和模型边界条件相等确定，接触边界单元厚度由单元压缩变形与某厂精轧机组工作辊材质为高镍铬无限冷硬Ｈｅｒｔｚ压扁量相等确定。为避免质量较差的网格铸铁，支撑辊材质为锻钢（ｗ（铬）＝３％）。辊材出现，采用四面体网格，辊系网格划分如图２所性能参数如表１所示，轧辊技术参数如表２所示。其中支撑辊轴向共４０个单元，单元长度３５示。二维变厚度模型边界条件如图３所示，在工ｍｍ；工作辊轴向共３２个单元，单元长度３０ｍｍ。作辊操作侧和传动侧施加ｘ方向约束，在支撑辊支撑辊３９６０个单元，单元类型为

5、ＣＰＳ４Ｒ；工作辊两侧施加ｘ、ｙ方向约束，两辊间给予边界接触定９２００个单元，单元类型为ＣＰＳ４Ｒ。收稿日期：２０１２－０９－２９基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５１１０４０１７）作者简介：孙蓟泉（１９５９－），男，北京科技大学教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｊｑ＠ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ２０１３年第１期孙蓟泉，等：四辊轧机轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响１１义与约束，定义滑动摩擦系数为０．２５６。［３］表１辊材性能参数Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｐｅｒｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏｌｌｍａｔｅｒｉａｌ弹性模量密度类型泊松比／ＧＰａ／ｇ·

6、ｃｍ－３支撑辊２２００．３０７．８工作辊１７００．３５７．８表２轧辊技术参数Ｔａｂｌｅ２Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏｌｌ工作辊直径／支撑辊直径／工作辊窜工作辊弯机型辊身长／ｍｍ辊身长／ｍｍ辊范围／ｍｍ辊力／ｋＮ四辊ＣＶＣ８５０／２５５０１６００／２２５０００图５轧制力对工作辊挠度及其接触面凸度的影响轧制压力工作辊弯辊力轧件宽度机型／ｋＮ中心距／ｍｍ／ｍｍＦｉｇ．５Ｗｏｒｋｒｏｌｌｃｏｎｔａｃｔｓｕｒｆａｃｅｃｒｏｗｎａｎｄｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔ四辊ＣＶＣ１４０００３５００１４７８ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆｏｒｃ

7、ｅｓ度增大。２．２弯辊力对有载辊缝凸度的影响轧制力为１４０００ｋＮ，弯辊力为９００、１１００、１３００、１５００ｋＮ，工作辊接触面节点在ｙ方向的位移如图６所示。由图６可知，随弯辊力的增大，工作辊接触面节点位移增大。弯辊力对工作辊挠度及其接触面凸度的影响如图７所示。从图７中可图３二维变厚度模型边界条件Ｆｉｇ．３２－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｖａｒｙｉｎｇｔｈｉｃｋｎｅｓｓｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌａｎｄｆｏｒｃｅｄｉａｇｒａｍ２轧制工艺参数对工作辊有载辊缝凸度的影响２．１轧制力对有载辊缝凸度的影响轧制力为１４０００、１８０００、２２０

8、００、２６０００ｋＮ，工作辊接触面节点在ｙ方向的位移如图４所示。由图４中可看出，随轧制力的增大，工作辊接触面节点位移增大。轧制力对工作辊挠度及其接触面凸度的影响如图５所示。由图５中可看出，随轧