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轧机轧制过程轧制压力的确定及应力应变分析

唐前辉  
【摘要】: 轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。用轧制方法生产钢材,具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点。因此,它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛地应用。轧钢机是轧钢生产过程主要的同时也是最重要的生产设备。轧机牌坊和轧辊的弹性变形直接影响到产品的最终断面形状和尺寸精度,对轧机牌坊和轧辊弹性变形的分析,可为设备结构的优化设计和制定优化的轧制工艺制度提供理论依据;轧辊和轧机机架是轧制力的主要承载体,其强度是否满足要求直接关系到设备的安全生产。 本文针对攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司第四分厂φ825初轧机,以5.9t大钢锭方坯尺寸750×750mm轧制至坯料尺寸280×280mm的轧制工艺和生产设备为研究对象,对其轧制时测量的工艺参数数据进行了收集、整理、分析。详细阐述了轧制力测试技术理论,探讨了在大钢锭的轧制中轧制压力实测和工程计算方法,并校核了轧辊的辊身和辊颈的强度以及轧机机架的强度,对该厂轧制大钢锭进行了可行性分析。 本文结合有限元法基础理论,运用ANSYS大型通用有限元分析软件,对轧制该工艺时轧辊和机架(牌坊)的弹性变形进行了有限元模拟,对变形过程中轧辊和机架(牌坊)的应力应变分布及危险断面进行了分析讨论。运用有限元法建立模型,可以方便、有效、直观地预测和计算轧辊和机架的弹性变形及应力分布,可以预测轧辊及机架(牌坊)在产生变形时各部位的受力状况,便于找出轧辊和机架的薄弱环节,为今后轧辊和机架结构的优化设计提供理论依据。 本文综合运用实测法、工程计算法及有限元法对轧机的轧制力和应力应变进行了确定和分析,充分发挥了各自的特点,得到了满意的结果。为这三种方法在工程上的综合运用提供了思路。


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