三辊螺旋轧机轧辊参数.pdf

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1、第20卷第2期塑性工程学报Vol_2ONO．22013年4月Apr．2013JOURNAIOFPIASTICITYENG1NEERINGdoi：10．3969／j．issn．1007—2012．2013．02．008三辊螺旋轧机轧辊参数(北京机电研究所，北京100083)陆文林张新旺吴晓炜王勇摘要：轧辊是三辊螺旋轧机中重要零件，其参数的选择对轧制工艺有重要影响。文章采用DEFORM软件，通过数值模拟对三辊螺旋轧机的轧辊螺旋角和后锥角的工艺参数进行研究；分析这两个参数对轧制过程的影响，给出定量分析结果，并进行实验验证。关键词：三辊螺旋轧机；工艺参数；数值模拟；棒材成形

2、中图分类号：TG334．19文献标识码：A文章编号：10072012(2013)02—0040—04Researchingonrollerparametersofthree—rollerhelicalrollingmillIUWen-linZHANGXinwangWUXiao—weiWANGYong(BeijingResearchInstituteofMechanical&ElectricalTechnology．Beijing100083China)Abstract：Rolleristhemostimportantpartofthree-rollerhelical

3、rollingmill，andthechoiceofrollerparametershasgreateffectonrollingprocess．Inthispaper，tworollerparametersofthree-rollerhelicalrollingmill，includinghelixangleandbackconeangle，wereresearchedusingDEFORMsoftware．Theeffectsofthetwoparametersontherollingprocesswerestudiedusingnil—mericalsimul

4、ation．Quantitativeanalysisresultswereprovided，andexperimentalverificationswerealsocarriedout．Keywords：three-rollerhelicalrollingmill；processparameter；numericalsimulation；bardeformation表1普通斜轧机与三辊螺旋轧机特点对比Tab．1Featurescomparisonofskewrollingmill引言andthree-rollerhelicalrollingmill普通斜轧机三辊螺旋

5、轧机三辊螺旋轧机是20世纪60年代末由西德施劳最大延伸系数415曼一西马克公司开发的一种新型、高效率和大压下量最大轧制长度／m1218O的轧制设备，并于1970年开始进行工业性实验。该壁厚／直径／63轧机具有压下量大、轧制材料品种多、尺寸范围宽、最大轧辊送进角／。1240调整灵活等优点。在轧制半成品、成品圆棒料和无功率消耗／1OO5O缝钢管中得到广泛的应用。三辊螺旋轧机与普通斜耗电量／kw·h／T3015轧机特点的对比如表1所示_】]。在三辊螺旋轧机中，轧辊参数的选择对材料咬入、轧制效率、轧制质量、设备功率等有重要影响。1三辊螺旋轧机工作原理及工艺参数本文采用DEF

6、ORM软件对轧辊的螺旋角和后锥角工艺参数进行研究，给出了定量的分析结果，并进三辊螺旋轧机的轧辊在空间绕轧件轴线呈120。行了实验验证。分布，如图l所示。轧机工作时3个轧辊以相同方向绕轧辊自身轴线旋转，当轧件被送进由3个旋转轧辊所组成的锥形变形区后，轧件在径向方向受到陆文林E-mail：1wl@rdcai．corn3个轧辊均匀的轧制，使轧件直径减小。变形过程作者简介：陆文林，男，1975年生，北京机电研究所，中，在摩擦力的作用下轧件沿其轴线方向同时作前高级工程师，主要研究方向为非标设备设计与研究进运动和旋转运动，而转动的轧辊相对于轧件作螺收稿日期：2012—10—09

7、旋运动。42塑性工程学报第20卷由图4可以看出，在轧制过程中轧件内部应力分布不均匀，在轧辊与轧件的接触区，由外向内近似呈半圆形分布，在3个轧辊与轧件接触中心区域，目妾等效应力最大达到283MPa。由图5可知，等效应变从表面到心部逐渐减小，在径向方向等效应变的辑分布规律和等效应力基本一致。3．2螺旋角对应力应变的影响选择3种螺旋角进行模拟，分析在同一位置横截面上等效应力、应变沿径向分布的情况。图7螺旋角对扭矩的影响图6所示为在断面缩减率77—49的轧制条件Fig．7Effectsofhelixangleontorque下，轧件其中一个变形区在不同螺旋角时的等效应力