UCM平整机板形控制及工艺参数研究

作     者：徐耀钟 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孔祥伟

授予年度：2010年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：UCM平整机 辊系弹性变形 板形控制 影响函数法 

摘      要：对于带钢平整轧制现场而言,带钢板形的实时控制具有重要的实际生产意义,而板形实时控制是以板形预设定模型开发为基础。本文通过对国内某款UCM平整机辊系弹性变形的研究,开发相应的程序模块,进行出口板形分布、沿带钢横向宽度方向上单位轧制力分布、辊间压力和压扁情况的分析以及相关平整工艺参数对出口板形影响的研究。本文主要工作如下： (1)根据现场生产情况和采集得到的相关数据,建立适合该平整机工况的变形抗力、轧制力工艺参数数学模型;(2)利用影响函数法理论对辊系及带钢进行离散化处理,求解辊系弹性变形,得到辊间压力及压扁情况;(3)利用工作辊与带钢之间的受力平衡关系以及变形协调关系,进一步求得带钢出口断面横向厚度分布状况和沿带钢横向宽度方向上单位轧制力分布情况;(4)通过对带钢规格、弯辊力、中间辊串辊量这几个工艺参数变化时辊系弹性变形的计算,研究不同工艺参数变化时对出口板形的影响;(5)运用有限元软件ANSYS对辊间应力进行计算,并将仿真计算所得结果与程序计算所得相关结果进行比较验证。 采用CQ2钢种为例,通过运行开发的辊系弹性变形计算程序进行分析,计算得到出口板形厚度分布呈现边部减薄趋势,符合预期要求;同时程序计算所得总轧制力与现场实际生产采集得到的轧制力误差为9.6%,符合现场设定小于10%的要求;对于不同工艺参数变化的分析,得到出口板形分布、单位轧制力分布、以及辊间压力和压扁分布的相应变化趋势,为现场准确设定工艺参数提供依据;通过有限元仿真所得的各辊辊间应力分布趋势与程序计算所得的各辊辊间应力分布趋势相一致,且工作辊与中间辊辊间应力百分误差最大为4.5%,支承辊与中间辊辊间应力误差最大为9.5%,验证了程序计算的准确性。