薄带钢冷轧过程带钢变形的有限元分析

薄带钢冷轧过程带钢变形的有限元分析
薄带钢冷轧过程带钢变形的有限元分析

冷轧带钢设计

1.1发展冷轧带钢的意义 冷轧带钢的用途极广。低碳镇静钢和沸腾钢的冷轧薄板,可以制作汽车车身,冰箱外壳以及许多其它冲压件及深冲件;低碳镇静钢和沸腾钢的冷轧镀锡板可以制造罐头盒,喷雾器筒及类似产品;经冷轧和随后退火的电工硅钢带,可用于制造如电动机,变压器,发电机和各种其它电器设备的电磁回路中的铁心叠片。高碳冷轧调质带钢及其它经热处理的带钢,可用来制造可淬硬的部件如弹簧板或锯片。 电镀锌,热镀锌,镀镍,镀铬,镀铜,镀铝或涂塑料的带钢比例不断增加。它们有着多方面的用途。例如热镀锌钢板(有一部分涂漆或塑料),在建筑工程中用作建筑物的外墙皮;而镀镍,镀铬和镀铜带钢,则多用来制作装饰件。 当前,大力发展冷轧带钢生产,逐步提高冷轧带钢在轧钢产品中的比重,迅速提高冷轧带钢的质量,不断增加冷轧带钢的品种,满足各个生产部门,特别是与人民密切相关的民用工业等,以及外贸出口对冷轧带钢急剧增长的需要,是重型机械制造和钢铁生产部门面临的一项重要而又十分紧迫的任务。 21世纪中国钢铁工业已经迈入了一个新台阶,中国的冷轧带钢的生产能力提高很快,但是,还是满足不了汽车等工业对冷轧材料的需求,尤其是对冷轧钢板的质量提出更加严格的要求。因此,要求我们要进一步创新理论,改善轧钢生产流程,进而改变带钢的力学性能,更好的满足国民生产的需要,为全面建设中国特色社会主义提供坚实的保障。 1.2冷轧薄钢板生产的发展历史 1.2.1 国际冷轧发展史 钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国,当时只能生产宽度20-25mm的冷轧钢带。美国1859年建立了25mm冷轧机,1887年生产出宽度为150mm的低碳钢带。1880年以后冷轧钢带生产在美国、德国发展很快,产品宽度不断扩大,并逐步建立了附属设备,如剪切、矫直,平整和热处理设备等,产品质量也有了提高。

冷轧常见缺陷

冷轧缺陷 冷轧常见缺陷 冷轧带钢得质量指标中,带钢得尺寸偏差、板形以及表面粗糙度等要求就是很主要得项目,消除产品在这些方面得缺陷就是冷轧生产中质量提高得关键之 一。 一、表面缺陷 大多就是由于热轧带钢坯质量不高,酸洗不良或冷轧轧辊表面有缺陷,冷轧时得工作环境不佳以及操作上得不注意等原因造成得。鉴于表面缺陷所导致得废品比重很大,特别就是要求高得产品,表面缺陷必需严加控制。常见得表面缺陷有: (1)结疤带钢表面呈“舌状”或“鳞状”得金属薄片,外形近似一个闭合得曲线。结疤一般有两种,一就是嵌在表面上不易脱落,另一就是粘合到表面上易脱落。 产生原因就是:由于轧制过程中带钢内部靠近表面层分布得细气泡及夹杂层在轧制中破裂变成结疤,钢锭由于浇注条件不同而产生得结疤;重皮也就是轧制带钢表面产生结疤得主要原因,此外在剧烈磨损了得轧辊或有缺陷(如砂眼)得轧辊上热轧,均能使带钢出现结疤;如果所轧带钢得表面上形成局部凸点等,则在轧制时由于受辗压而产生结疤状得细小凸瘤。 (2)气泡带钢表面上分布有无规则且大小不同得圆形凸包。沿凸包切断后,在大多数情况下均成分层状露出。 产生原因:钢锭凝固时气体析出形成气泡,或酸洗时带钢内部孔隙进入氢原子形成气泡。(3)分层带钢截面上有局部得,明显得金属结构分离层。 产生原因:钢质不良,带钢中存在非金属夹杂,主要就是三氧化二铅与二氧化矽,另外,坯料有缩孔残余或严重得疏松等也能形成分层,从而使酸洗得带钢在有分层得地方形成突起与气泡出露。

(4)裂纹带钢表面完整性比较严重得破裂,它就是以纵向、横向或一定角度得形式出现得裂缝。 产生原因:轧制前带钢不均匀加热或过热,轧制时带钢不均匀延伸,或带钢表面有缺陷清除不彻底,以及带钢上有非金属夹杂及皮下气泡,另外,冷轧时不正确地调整轧辊与不正确得设计辊型,同样会产生裂纹,再有,用落槽得轧辊轧制带钢,张力太大,化学成分不合适等也可能会出现裂纹。 (4)表面夹杂带钢表面上具有轧制方向上伸长得红棕色,淡黄色,灰白色得点状,条状与块状得非金属夹杂物。 产生原因:热轧时坯料在加热过程中,炉渣或耐火材料碎块粒附在坯料上,以及冶炼时造渣不好或盛钢桶不净所致。 (1)麻点带钢表面缺陷中较常见得一种缺陷,其表面存在细小凹坑群与局部得粗糙面。一般其形状不规则,面积也小,但数量多。 产生原因:热轧时压入了氧化铁皮,酸洗未净,又经冷轧造成,或冷轧时粘在轧辊上得氧化铁皮压入带钢表面。轧辊磨损严重同样可造成带钢得麻面。冷轧时,带钢表面不干净及粘有杂质或杂质压入带钢表面后脱落,也会造成带钢得麻点。除此以外,带钢得严重锈蚀及酸洗过度都可成形麻点。 (2)凹坑带钢表面存在得凹面,一般数量少,面积大。 产生原因;轧制时辊面上缺陷或异物(硬杂质)与氧化铁皮被轧入带钢表面脱落后成凹坑。凹坑一般只有在带钢一面,另一面则显凸起。 (3)金属碎末轧入带钢表面粘附着金属碎末,无规则,有大有小,有块状、也有条状,压入深度亦有深浅之别。 产生原因:轧辊表面不干净或金属碎末(如铁屑、钢丝等)落于带钢表面轧入,金属碎末轧入一般也只存在表面,有时可用小刀清除掉,甚至将带钢轻轻弯曲就可掉落。 (4)辊印带钢表面呈凸起或凹陷得印痕,但没有明显得凸凹感觉,印痕部位较亮。

专业ABAQUS有限元建模经验笔记

基于ABAQUS的有限元分析和应用 第一章绪论 1.有限元分析包括下列步骤: 2.为了将试验数据转换为输入文件,分析者必须清楚在程序中所应用的和由实验人员提供的材料数据的应力和应变的度量。 3.ABAQUS建模需注意以下内容: 4.对于许多包含过程仿真的大变形问题和破坏分析,选择合适的网格描述是非常重要的,需要认识网格畸变的影响,在选择网格时必须牢牢记住不同类型网格描述的优点。 第二章ABAQUS基础 1.一个分析模型至少要包含如下的信息:离散化的几何形体、单元截面属性、材料数据、载荷和边界条件、分析类型和输出要求。 ①离散化的几何形体:模型中所有的单元和节点的集合称为网格。 ②载荷和边界条件: 2.功能模块: (1)Assembly(装配):一个ABAQUS模型只能包含一个装配件。 (2)Interaction(相互作用):相互作用与分析步有关,这意味着用户必须规定相互作用是在哪些分析步中起作用。 (3)Load(载荷):载荷和边界条件与分析步有关,这意味着用户指定载荷和边界条件是在哪些分析步中起作用。 (4)Job(作业):多个模型和运算可以同时被提交并进行监控。 3.量纲系统 ABAQUS没有固定的量纲系统,所有的输入数据必须指定一致性的量纲系统,常用的一致性量纲系统如下:

4.建模要点 (1)创建部件:设定新部件的大致尺寸的原则必须是与最终模型的最大尺寸同一量级。(2)用户应当总是以一定的时间间隔保存模型数据(例如,在每次切换功能模块时)。(3)定义装配: 在模型视区左下角的三向坐标系标出了观察模型的方位。在视区中的第2个三向坐标系标出了坐标原点和整体坐标系的方向(X,Y和Z轴)。 (4)设置分析过程: (5)在模型上施加边界条件和荷载: 用户必须指定载荷和边界条件是在哪个或哪些分析步中起作用。 所有指定在初始步中的力学边界条件必须赋值为零,该条件是在ABAQUS/CAE中自动强加的。 在许多情况下,需要的约束方向并不一定与整体坐标方向对齐,此时用户可定义一个局部坐标系以施加边界条件。 在ABAQUS中,术语载荷通常代表从初始状态开始引起结构响应发生变化的各种因素,包括:集中力、压力、非零边界条件、体力、温度(与材料热膨胀同时定义)。

冷轧机

冷轧机 冷轧机,是在“再结晶”温度(包括常温)下将一定厚度的板材轧成目标厚度的设备。传统的冷轧机都是用力矩电机和直流电机来控制的。 冷轧机的设备一般由3部分组成,即开卷机、主机、卷取机(可逆轧机不分开卷和卷取) 冷轧机主要用途:冷轧机用于轧制普碳、优特中炭钢、铝、铜、锌等金属带材。应用领域:冷轧机主要应用在钢铁行业、冶金行业等。 随着电力电子技术、控制技术的发展,高性能矢量变频器的出现,变频器在冷轧机上的应用日益广泛。 冷轧带钢 百科名片 冷轧带钢和薄板一般厚度为0.1~3mm,宽度为100~2000mm;均以热轧带钢或钢板为原料,在常温下经冷轧机轧制成材。 目录 编辑本段

冷轧带钢带钢冷轧 冷轧带钢和薄板一般厚度为0.1~3mm,宽度为100~2000mm;均以热轧带钢或钢板为原料,在常温下经冷轧机轧制成材。冷轧带钢和薄板具有表面光洁、平整、尺寸精度高和机械性能好等优点,产品大多成卷,并且有很大一部分经加工成涂层钢板出厂。成卷冷轧薄板生产效率高,使用方便,有利于后续加工。因此应用广泛,已逐渐取代同样厚度的热叠轧薄板。只有少量的非凡用途的冷轧合金钢板采取单片轧制。冷轧带钢和薄板的产量在工业发达国家已占钢材总产量的30%左右。钢种除普通碳钢外,还有硅钢、不锈钢和合金结构钢等。 编辑本段历史 1553年法国人布律列尔(Brulier)制成一台轧机,轧制造币用的金板和银板。最早的冷轧机是二辊式,以后采用工作辊辊径较小而刚性较大的四辊轧机。为了轧制更薄和更硬的带钢,又发展出工作辊辊径更小而刚性更大的六辊、十二辊、二十辊和偏八辊(M.K.W.式)等轧机。 带钢冷轧 单片轧制时没有张力,轧制的产品较厚(>1mm),速度较低(<2m/s),仅用于生产少量特殊用途的钢板。 冷轧带钢生产采用成卷轧制,使用张力卷取和开卷装置,速度高(达42m/s),道次压缩率大,板形平直。轧机有单机可逆式和连续式两种。 单机架可逆式四辊冷轧机适合于生产多品种、小批量、厚度0.2mm以上的普通碳钢或低合金钢。轧制硅钢、不锈钢等高合金特殊钢多采用二十辊或偏八辊轧机。 连续式轧机由3~6个机架组成。机架数愈多,总压缩率愈大,产品厚度薄;轧制速度愈快,产量愈大;适用于产量大、品种规格少的普通碳钢汽车板、镀锌板、镀锡板等。

年产量240万吨冷轧带钢车间设计

年产量240万吨冷轧带钢车间设计 摘要 由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度,表面质量和优良的综合性能,因此得到了越来越广泛的应用,成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料,尤其是在家电板和汽车板的应用。本文结合鞍钢冷轧薄板厂的相关资料,同时参考了多家现代冷轧厂的资料,设计了年产240万吨1700冷轧车间。设计内容包括选择轧钢机形式、确定布置形式、根据典型品种(厚度为0.8mm)进行压下规程设计和有关计算(轧制力参数计算、轧辊强度校核和电机生产能力校核等)。主设备采用了酸轧联合机组,退火炉选择连续退火炉。本设计力图设计出能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂,所采用的设备都是经参考相关资料对比后选取的最佳设备,以保证产品的质量和生产的顺利进行,从而实现优质、高产、低消耗、环保的目标。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 关键词:冷轧薄板;酸轧联合机组;冷轧工艺与设备;压下规程

Annual production of 2.4 million tons cold-rolled strip steel plant design聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 ABSTRACT As Cold-rolled sheet with high dimensional accuracy, surface quality and excellent overall performance, so it has been more widely used, as the national economy of the production field of construction materials necessary, especially in the home plate and car plates application. In this paper, Anshan Iron and Steel Cold Rolling Mill of the relevant information, while making reference to a number of modern cold rolling mill data, designed annual production capacity of 2.4 million tons 1700 cold rolling workshop. Design elements include select mill forms, determine the form layout, according to the typical varieties (thickness 0.8mm) for rolling schedule design and related calculations (calculation of parameters of the rolling force, roll strength check and motor production capacity check, etc.). The master device uses a rolling acid combined unit, select a continuous annealing furnace. The design seeks to design a board capable of producing high-end appliances and car plate Cold-rolled sheet plant, equipment used with reference to relevant information are selected after comparing the best equipment to ensure product quality and smooth production, in order to achieve high quality, low consumption, environmental protection goals. 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 Keywords:Cold-rolled sheet; Acid rolled joint unit;Cold rolling process and equipment;Rolling schedule酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

abaqus有限元分析过程

一、有限单元法的基本原理 有限单元法(The Finite Element Method)简称有限元(FEM),它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛,几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。 有限元方法的基本思路是:化整为零,积零为整。即应用有限元法求解任意连续体时,应把连续的求解区域分割成有限个单元,并在每个单元上指定有限个结点,假设一个简单的函数(称插值函数)近似地表示其位移分布规律,再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法,建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程组,从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。由位移求出应变, 由应变求出应力 二、ABAQUS有限元分析过程 有限元分析过程可以分为以下几个阶段 1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型,从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散,即划分网格。但是还是要处理许多与之相关的工作:如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。 由于这一步运算量非常大,所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成 3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理, 并按一定方式显示或打印出来,以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估,并作为相应的改进或优化,这是惊醒结构有限元分析的目的所在。 下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到,这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。 “Part(部件) 用户在Part模块里生成单个部件,可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状,也可以从其它的图形软件输入部件。 Property(特性) 截面(Section)的定义包括了部件特性或部件区域类信息,如区域的相关材料定义和横截面形状信息。在Property模块中,用户生成截面和材料定义,并把它们赋于(Assign)部件。 Assembly(装配件) 所生成的部件存在于自己的坐标系里,独立于模型中的其它部件。用户可使用Assembly模块生成部件的副本(instance),并且在整体坐标里把各部件的副本相互定位,从而生成一个装配件。 一个ABAQUS模型只包含一个装配件。

冷轧带钢主要板形缺陷

一、压痕 原因:1、因勒带或穿带甩尾不正常,带钢在工作辊表面造成堆焊或粘接 2、在轧机空转时预压力过小,造成工作辊与支撑辊点接触而使支撑辊周 长磨损,受损支撑辊反过来造成新更换工作辊表面压印而造成带钢表 面压痕 3、支撑辊掉肉造成工作辊表面压印,即在带钢表面产生压痕 措施: 1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨(用砂石),严重压痕应更换工作辊 2、轧机空转时给一定轧制压力或采用正弯辊,以避免局部损伤轧辊,发现 支撑辊局部损伤,避免使用负弯辊,减轻轧辊表面压痕深度,勤换工作 辊,必要时及时更换支撑辊 二、压印 特征:带钢表面呈周期性凸状印痕 原因:工作辊表面产生裂纹或掉皮 措施: 1、更换新工作辊之前,严格检查轧辊表面质量,防止未磨净裂纹辊投入使用(轧辊间应确保应有磨削量,特别是粘钢辊,以完全消除裂纹层)。 2、确保各机架工艺润滑良好,轧制液温度、浓度、压力在正常范围,防止喷嘴堵塞,避免轧辊局部温度过高 3、发现压印及时更换轧辊,更换新辊后,要进行一定预热,同时,开轧头几卷钢要严格控制升速制度 三、划伤 特征:带钢沿轧制方向的直线凹状缺陷 原因: 1、各种导辊与带钢速度不一样 2、带钢与辅助设备异常接触 3、生产线设备有异物 措施: 1、定期检查辅助传动辊是否转动灵活及表面状况 2、固定辅助设备与带钢应保持一定间隔 3、及时检查、清除生产线设备中的异物 4、发现带钢表面有划伤,应从后向前逐个检查,查出事故原因后,根据情况采 取的办法给予处理。 四、裂边特征:带钢边部局部开裂或呈锯齿形裂口 五、原因: 1、酸洗剪切边部状况不好,造成轧后带钢裂边 2、热轧板本身边部裂口或龟裂 3、吊运中夹钳碰撞,使带钢边部碰损 措施: 1、酸洗剪切边剪刃间隙,应按剪切的不同厚度规格精确调节 2、热轧原板边部缺陷应在酸洗工序尽量切除(呈月牙形) 3、吊运钢卷时,夹钳应稳、准、轻,防止吊具将钢卷边部碰损

邯钢冷轧薄板工程施工技术总结

邯钢冷轧薄板工程 施 工 技 术 总 结

目录 一、工程概况 二、主要技术参数及生产工艺流程 1、工艺技术参数 2、酸轧生产线工艺流程 三、酸洗线生产工艺 1、带钢酸洗的意义 2、氧化铁皮的产生及构成 3、酸洗工艺及检测控制 ①设备布置 ②酸洗介质选择 ③酸洗原理及方法 四、轧机区生产工艺 1、轧机区设备介绍 ①设备布置 ② CVC轧机简介 ③轧机区检测仪表介绍 2、产品质量控制 ①质量控制目标 ②原料控制 ③板带厚度控制 a、影响产品厚度的因素 b、产品厚度控制措施 ④板带平直度控制 a、板形控制的目的及板形缺陷 b、影响带钢平直度的因素 c、板形控制措施 3、压下规程的制定 4、目前存在的主要问题及建议改进措施 五、酸轧生产线应用的主要新技术介绍 六、结束语

邯钢冷轧薄板工程 酸洗连轧线生产工艺简介 一、工程概况 邯钢130万吨冷轧薄板工程是国家“十五”规划中的重点建设项目之一,也是邯钢为调整自身产品结构、进一步发挥邯钢CSP的优势,开发高附加值的板材深加工产品,增强企业的竞争实力,以适应市场经济新变化而迈出的具有里程碑意义的重要一步。在整个冷轧工程中处于中心地位的酸洗连轧生产线,整体工艺技术从德国西马克·德马格(SMS—Demag)公司全套引进。其电气控制技术则采用具有高精度、低谐波的交流电机变频调速,全数字控制系统及多级计算机控制系统,并主要选用了具有世界先进水平的德国西门子(SIEMENS)公司的电气传动及控制装置,其控制精度高、动态响应快,并具有故障诊断和报警功能,调试维修也十分方便。在该生产线中,采用了一系列的新技术和新工艺,尤其是它的超浅槽紊流酸洗工艺和CVC+ 轧机的厚度与板形控制技术,都代表了当今世界冷轧生产工艺技术的前沿,具有二十世纪九十年代末期的国际先进水平。对我们而言,自上世纪七十年代建设武钢一米七冷轧工程以来,时隔二十多年,我们再建设一条类似的生产线,无论是其工艺技术,还是建设的复杂程度与先前都早已不可同日而语。认真地加以分析、比较和总结,对提高我们的施工水平将会大有帮助。结合工作实际,本人对该生产线的酸洗和连轧工艺作一个简单的介绍。 二、主要技术参数及生产工艺流程 2.1工艺技术参数 表2 (生产线速度): 2.2 酸轧生产线的工艺流程如下: 上料→开卷→矫直→切头→焊接→1# 纠偏→1# 入口活套→2# 、3# 纠偏→拉弯破

冷轧带钢产品的质量缺陷

冷轧带钢产品的质量缺陷 1.原料缺陷对冷轧产品质量的影响。 冷轧所使用的各种形式的原料,最常见的缺陷是表面铁皮压下边部裂纹、表面麻坑、凸泡过大、纵条状划伤、沿横向厚度偏差过大、沿纵向是镰刀弯或S弯、钢卷塔形、浪形扁卷、长舌头、冷松卷等。由于这些原料质量缺陷,大大降低了产品质量的成材率,使产品成本提高。 2.酸洗产生的缺陷对冷轧产品质量的影响 带钢经酸洗、水洗和干燥后,其表面应成灰白色或银白色。但因操作不当,洗工艺制度和某些设备的不良影响,往会造成带钢的不同缺陷。这些缺陷主要有:酸洗气泡、过酸洗、欠酸洗、锈蚀、夹杂划伤和压痕等。这些缺陷占冷轧产品缺陷的2%左右,其中主要是欠酸洗,过酸洗和酸洗气泡等。下面简述一下这些缺陷产生的原因几防止措施: (1)酸洗气泡。 酸洗气泡是由于酸与带钢作用生成氧气所造成的。它在冷轧时会发生噼啪的爆炸声,他的外观特征是呈条状的小鼓泡,破裂后呈黑色细裂纹,经过轧制后,气泡裂缝会延伸扩大,致使产品的力学性能降低。 防止产生气泡的措施是:调整酸液的浓度,控制酸洗时溶液的温度和带钢表面平直状态等。 (2)过酸洗。 金属在酸溶液中停留时间过长,使其在酸溶液的作用下表面逐渐变成

粗糙麻面的现象称为过酸洗。 过酸洗的带钢延伸性大大降低,在轧制过程中很容易断裂和破碎,并且造成粘辊。过酸洗的带钢即使轧制成材也不能作为成品,因为他的力学性能大大降低了。 产生过酸洗的原因是:机组连续作业中断,使酸洗失去连续性,或因带钢断带处理时间过长、酸液浓度过高、酸液温度过高、酸洗速度过低等。 防止措施是尽量密切全机组的操作配合,保证生产正常运行。严格按照工艺规程控制好酸液浓度、温度、工艺速度。 (3)欠酸洗。 钢带酸洗之后表面残留未洗掉的氧化铁皮时称为欠酸洗。欠酸洗的带钢,轻者在轧制之后产品表面是暗色或花脸状;严重时氧化铁皮被压入到黑斑。 造成欠酸洗的原因是:氧化铁皮厚度不匀,较厚部分的氧化铁皮需要较长酸洗时间,酸洗工艺不适当、酸浓度偏低、温度低、酸液中亚铁成分高或速度太快所导致。带钢波浪度和镰刀弯较大,在酸洗过程中起浪部分或弯起部分没有浸泡在酸液中通过,造成漏酸洗。 实际生产中欠酸洗多出现在带钢的头尾段和两侧边缘,因此处理欠酸洗的方法是预先平整好板形,对于铁皮较厚而面积又不大的带钢可采用先局部酸洗涤一次,而后再过酸洗线的方法去锈。按照工艺规程控制好酸浓度、温度和酸洗速度也能提高酸洗质量。 (4)锈蚀。 原料酸洗后表面重新出现锈层的现象称为锈蚀。

年产量155万吨冷轧带钢的车间设计毕业论文

年产量155万吨冷轧带钢的车间设计毕业 论文 目录 1综述 (1) 1.1 我国冷轧板带生产现状 (1) 1.1.1 冷轧设备的发展概况 (2) 1.1.2 冷轧生产技术的发展过程 (2) 1.1.2 冷轧生产技术的发展 (3) 1.1.3 冷轧技术的发展 (4) 1.1.4 冷轧板带生产的新技术及发展趋势 (5) 1.1.5 结论 (7) 1.2 板型控制的方法 (7) 1.3 带钢产生厚度不均的原因和解决方法 (9) 1.4 冷轧带钢表面质量自动检测系统的在线应用研究 (13) 1.4.1系统设计 (13) 1.4.2 系统的功能模块和使用情况 (15) 2产品方案和金属平衡 (18) 2.1 产品方案的制定 (18) 2.1.1 产品方案 (18) 2.1.1 生产方案 (18) 2.2 坯料的确定 (19) 2.2.1 坯料的选择 (19)

2.3 金属平衡表的制定 (20) 2.3.1 金属平衡 (20) 3轧制工艺流程 (22) 3.1 冷轧板带钢生产的工艺流程 (22) 3.2 酸洗设备 (23) 3.2.1 酸洗设备原理 (23) 3.2.2 酸洗设备选择 (24) 3.2.3 酸洗设备参数 (25) 4主要设备选择 (26) 4.1 设备组成 (26) 4.2 酸轧联合机组 (26) 4.3 罩式退火机组 (30) 4.4 平整机组 (31) 4.5 横剪机组 (32) 4.6 纵剪机组 (34) 4.7 重卷机组 (35) 4.8 热镀锌机组 (35) 5轧制制度的制定 (37) 5.1 压下制度(规程)概述 (37) 5.2 压下量的分配 (37) 5.3 速度制度 (37) 5.4 力制度的制定 (38)

abaqus 有限元分析(齿轮轴)

Abaqus分析报告 (齿轮轴) 名称:Abaqus齿轮轴 姓名: 班级: 学号: 指导教师:

一、简介 所分析齿轮轴来自一种齿轮泵,通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1,分析图1中较长的齿轮轴。 图1.齿轮轴装配结构图 二、模型建立与分析 通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型,并对其进行分析。 1.part 针对该齿轮轴,拟定使用可变型的3D实体单元,挤压成型方式。 2.材料属性 材料为钢材,弹性模量210Gpa,泊松比0.3。

3.截面属性 截面类型定义为solid,homogeneous。 4.组装 组装时选择dependent方式。 5.建立分析步 本例用通用分析中的静态通用分析(Static,General)。 6.施加边界条件与载荷 对于齿轮轴,因为采用静力学分析,考虑到前端盖、轴套约束,而且根据理论,对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。 边界条件:分别在三个轴径突变处采用固定约束,如图2。 载荷:在Abaqus中约束类型为pressure,载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面,根据实际平衡情况,两力所产生的绕轴线的力矩方向相反,大小按比例分配。 均布载荷比计算: 矩形键槽数据: 长度:8mm、宽度:5mm、高度:3mm、键槽所在轴半径:7mm 键槽压力面积:S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径:R1=6.5mm 齿轮数据:= 齿轮分度圆半径:R2 =14.7mm、压力角:20°、 单个齿轮受力面积:S2 ≈72mm2 通过理论计算分析,S1xR1xP1=S2xR2xP2,其中,P1为键槽均布载荷

62Si2Mn钢冷轧压下规程

62Si2Mn冷轧及压下规程 一、62Si2Mn的成分及要求 坯料规格:1.0×148mm 数量:2卷,约100kg 产品目标厚度:0.23mm/ 0.24mm/ 0.25mm/ 0.26mm 二、1.0mm板冷轧道次压下量 62Si2Mn弹簧钢是优质碳素钢,其冷带的生产由于材料化学成分(特别是指含碳量)和因之而产生的坯料组织方面的差异,使中途热处理次数、轧程安排、热处理工艺制度、热处理后材料的组织和性能要求及相应的热处理设备的选择等方面与普冷带(通常是指含碳量较低的普通碳素钢冷轧带钢)生产有所差别。 根据冷轧压下制度,一般先确定最后轧程压下率εn,再考虑料坯的组织和性能以及坯料厚度至最后轧程开始厚度的总的变形程度。根据产品最终性能要求,最后轧程压下率εn 范围在35%-60%。对于冷硬状态的带钢,即使εn在70%,甚至更大,成品的力学性能仍符合标准要求,提高εn 可减少半成品退火次数,但对控制板形却增加了困难,这在轧制薄规格时尤为突出。由于62Si2Mn是亚共析钢,在冷轧前一般经过了退火,得到球状的珠光体组织。是属于退火状态的带钢,具有球状珠光体组织,保证了力学性能符合标准,εn 不同会使退火后的性能有所差别。但按产品标准来衡量,εn在30%-70%以至

更大范围内波动,都是允许的。 第一轧程的压下率不宜太大,一般在30%以下。在确定了第一轧程后,从第一轧程终了厚度至最后轧程开始厚度之间,可按每个轧程压下率50%左右安排轧制,这与原始工艺较为符合。原始冷轧工艺为:3.0mm(热带)→酸性→2.8mm→退火→2.3mm→2.0mm→退火→1.6mm→1.3mm→1.1mm→1.0mm→退火→0.8mm→0.57mm→0.5mm→成品退火。 鉴于上述原因以及只有2卷坯料,冷轧板已经经过了三个轧程的冷变形至 1.0mm厚并退火,再由 1.0mm分别冷轧至目标厚度0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm。后续冷轧考虑两种方案:(1)一次轧程到目标厚度;(2)二次轧程到目标厚度,其中一次压下率60%。具体如下: 方案1:一次轧程四道次轧制 方案2:二次轧程六道次轧制

支架的有限元分析ABAQUS

支架的线性静力学分析实例:建模和分析计算 在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。 1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形,绘制线段、圆弧和倒角,添加尺寸,修改平面图,输出平面图。 2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件,通过切割和倒角未定义几何形状。 3) Property功能模块:定义材料和截面属性。 4) Mesh功能模块:布置种子,分割实体和面,选择单元形状、单元类型、网格划分 技术和算法,生成网格,检验网格质量,通过分割来定义承受载荷的面。 5) Assembly功能模块:创建非独立实体。 6) Step功能模块:创建分析步,设置时间增量步和场变量输出结果。 7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。 8) Load功能模块:定义幅值,在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力,定义边界条件。 9) Job功能模块:创建分析作业,设置分析作业的参数,提交和运行分析作业,监控运行状态。 10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。 结构静力学分析(static analysis)是有限元法的基本应用领域,适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移,应力和应变等。本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析,通过实例基本掌握了分析的流程,同时了解接触的定义。 1.问题描述 所示的支架,一端牢固地焊接在一个大型结构上,支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件,圆孔和杆件用螺纹连接。材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。

冷轧模板

学号:200806020219 H EBEI United U NIVERSITY 课程设计说明书 设计题目:年产200万吨1780冷轧板带钢 压下规程设计 学生姓名:高敏 专业班级:08级金属材料工程2班 学院:冶金与能源学院 指导教师:赵丹 2012年03月01日

目录 1 综述 (3) 1.1冷轧带钢的轧制工艺有以下特点: (3) 1.2 压下规程的设计 (3) 2 原料的选择 (3) 2.1 原料规格 (4) 2.2热轧原料卷技术要求 (4) 2.3来料规格 (5) 3 张力制度 (5) 4 压下制度 (5) 4.1常用的压下规程设计方法 (5) 4.2压下量的分配 (6) 4.3各道次轧制力的计算 (6) 5 速度制度 (11) 6轧制规程表 (14) 7设备校核 (14) 7.1轧辊强度校核 (14) 7.1.1 六辊轧机轧辊各部分尺寸的确定 (14) 7.1.2六辊轧机轧辊强度校核 (15) 7.1.2.1支撑辊强度校核 (15) 7.1.2.2工作辊强度计算 (16) 7.1.2.3支撑辊与工作辊接触应力计算 (17) 7.2咬入角校核 (17) 7.3电机功率校核 (18) 8 年产量计算 (19) 8.1 轧机小时产量 (19) 8.2 轧机平均小时产量 (21) 8.3轧机年产量的计算 (22) 参考文献 (23)

年产200万吨1780冷轧板带钢压下规程设计 1 综述 1.1冷轧带钢的轧制工艺有以下特点: (1)加工温度低轧制中将产生不同程度的加工硬化当钢种一定时,加工硬化的剧烈程度与冷轧变形程度有关。加工硬化达到一定程度后,就不能继续轧制,要经过软化热处理才可继续进行。成品冷轧板在出厂前也需要进行热处理,通常是再结晶退火处理。 (2)需要工艺冷却和润滑冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊的温度升高,辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下降,甚至发生内部组织分解,使辊面出现附加应力而产生裂纹,还会破坏正常的辊形,影响轧制精度。同时,辊温过高也会导致工艺润滑剂失效(油膜破裂),使冷轧不能顺利进行。冷轧采取工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力,有助于在已有的设备能力条件下实现更大的压下,生产厚度更小的产品。 (3)采用张力轧制采用大张力轧制,张力的主要作用是防止带材在轧制过程中跑偏,保证带材平直和良好的板形和保持轧制过程的稳定,降低金属变形抗力适当调整轧机主电机负荷。采用的平均单位张力值为材料屈服强度的10%~60%,一般不超过50%。 (4)采用多轧程轧制。由于冷轧使材料产生加工硬化,当总变形量达到60%~80%时,继续变形就变得很困难。为此要进行中间退火,使材料软化后轧制得以继续进行。为了得到要求的薄带钢,这样的中间退火可能要进行多次。两次中间退火之间的轧制称为一个轧程。[1]冷轧带钢的退火在有保护气体的连续式退火炉或罩式退火炉中进行(见冷轧板带退火)。冷轧带钢的最小厚度目前可达到0.05mm,冷轧箔材可达到0.001mm。 1.2 压下规程的设计 压下规程是轧制规程最基本的核心内容直接关系到轧机的产量和产品的质量。压下规程的主要内容包括:原料卷尺寸选择;各轧机压下量分配及速度制度选择;轧机机组压下量分配及速度制度选择;各道力能计算及设备能力校核。 制定压下规程的步骤和方法为: (1)在咬入能力允许的条件下,按经验分配各道次压下量; (2)制定速度制度,计算轧制时间并确定逐道次轧制温度; (3)计算轧制压力,轧制力矩及总传动力矩; (4)校验轧辊等部件的强度和电机功率; (5)按制定规程的原则和要求进行必要的修正。[2] 2 原料的选择 使用热轧板带为原料,坯料最大厚度取决于设备条件,坯料最小厚度取决于成品厚度、钢种、成品的组织和性能要求以及供坯条件。 本厂年产200万吨的冷轧产品,原料由热轧厂供应,设计确定冷轧厂所需的热轧原料的种类、断面形状、单重及规格尺寸。

冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施

第43卷 第1期 2008年1月 钢铁 Iron and Steel  Vol.43,No.1 J anuary 2008 冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施 马庆龙1, 杨利坡1, 彭 艳1, 刘宏民1, 吴 斌2 (1.燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心,河北秦皇岛066004; 2.凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂,辽宁凌源122500) 摘 要:冷轧退火后的带钢在平整过程中产生横折印缺陷,严重影响平整后带钢的表面质量及其力学性能。通过分析带钢经过张力辊(S 辊)时的受力过程,研究横折印缺陷的产生机理和影响因素,认为退火后的屈服平台和平整机入口前的带钢表面拉应力过大是带钢表面产生横折印缺陷的根本原因。制定合理的伸长率和张力制度,严格来料质量要求,可以避免横折印缺陷的产生,提高平整带钢的表面质量。关键词:冷轧带钢;平整;横折印缺陷;张力;伸长率 中图分类号:T G335.12 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2008)0120045205 Form ation Mechanism and E limination of Cross B reaks of Cold Rolled Strip During T emper R olling MA Qing 2long 1, YAN G Li 2po 1, PEN G Yan 1, L IU Hong 2min 1, WU Bin 2 (https://www.360docs.net/doc/f62948263.html,cation Ministry Engineering Research Center of Rolling Equipment and Complete Technology ,Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,Hebei ,China ; 2.Cold Strip Factory ,Lingyuan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Lingyuan 122500,Liaoning ,China ) Abstract :Cross breaks are formed on the surface of cold rolled and tempered strip during temper rolling ,which in 2fluence the surface quality and mechanical characteristics of the temper rolled strip.By analyzing the loading of strip at S rolls and formation mechanism and influencing factors of cross breaks ,it was concluded that the main cause of cross breaks is the yield point elongation and the high tensile stress at the entrance of temper rolling mill.It is neces 2sary to establish rational elongation and tension ,control the quality of coming strip strictly ,to avoid cross breaks ,improve the surface quality of strip. K ey w ords :cold strip ;temper rolling ;cross breaks ;tension ;elongation 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675186);河北省重大自然科学基金资助项目(E2006001038)作者简介:马庆龙(19772),男,博士生; E 2m ail :jyqlma @https://www.360docs.net/doc/f62948263.html, ; 修订日期:2007205214 燕山大学为凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷 带厂研制了900mm 平整机组。在调试过程中发现,带钢在通过入口S 辊后有时会出现表面横折印缺陷,也有在开卷过程中形成,缺陷严重时平整后不能完全消除,平整厚料时尤为严重,这在很大程度上影响了带钢的产品质量。针对板材的横折印缺陷,国内外相关报道主要集中在热轧带钢[1~4],文献[5]对冷轧带钢平整过程中产生横折印缺陷的情况进行了研究,并从设备角度入手进行了改进。 本文对冷轧带钢在平整过程中出现的横折印缺陷进行了比较深入的研究,指出造成横折印缺陷的根本原因是退火后带钢存在屈服平台和带钢通过S 辊时表面拉应力过大。通过合理确定平整工艺参数,并对来料质量提出要求,有效地避免了横折印缺陷的产生,大幅度地提高了平整带钢的成材率及表面质量。 1 横折印缺陷的产生机理 冷轧退火带钢在平整过程中,其表面横折印的纹理方向基本上与带钢运行方向成90°,出现的宽度范围大小不一,有时横折印贯穿整个板宽,有时出现在一定范围内,如图1所示。平整时带钢横折印不但肉眼可见,甚至用手触摸都可以感觉到这种带钢缺陷。1.1 带钢经过S 辊时的受力分析 针对带钢在通过S 辊后出现横折印的情况,对带钢通过S 辊的过程进行受力分析。带钢在通过S 辊的过程中受到拉伸和弯曲两种变形的综合作用,其中拉伸是带钢受沿轧制方向的张力作用产生的变形,弯曲是带钢通过S 辊过程中由直变弯的变形,如图2所示,T R 、T C 分别为S 辊入口和出口处张力。带钢通过S 辊时因缠绕在S 辊上而产生弯曲变形,

四机架带钢冷连轧车间设计方案简介

四机架带钢冷连轧车间设计方案简介 摘要简要介绍了Φ400mm/Φ170mm×400mm四机架带钢冷连轧机车间设计的工艺方案、主要设备性能参数及设计特点。 关键词冷轧窄带钢车间设计方案 1前言 冷轧带钢作为多种产品的原料,用途十分广泛,主要用于钢窗、冷弯型钢、焊管、包装、建材等方面。新疆的冷轧带钢生产为空白,疆内市场上使用的冷轧带钢及冷轧带钢制品均从内地购进,由于运距长、运费高、供货周期长等缺点给用户带来诸多不便。 八钢博业公司是集团公司确立的线、棒、带材制品生产基地。2000年10月,经充分的市场调研和技术论证,博业公司决定新建一条年产4万吨冷轧窄带钢生产线。本项目以八钢中型厂生产的热轧带钢为原料,不仅填补了新疆空白,且符合我国钢铁工业调整产品结构、增加板管比的产业政策,具有较为广阔的市场前景和发展空间。 2工艺设计方案 2.1原料及成品 原料为2.0~3.5mm×30~310mm热轧窄带钢,生产规模为年产4万t;规格为0.35~1.50mm×30~310mm;钢种为碳素结构钢,盘重约1t;预留优质碳素结构钢、合金钢冷轧带钢及镀层带钢的发展空间。 成品冷轧带钢以退火状态交货;钢卷内径为Φ500mm;钢卷最大卷取重量为1.9t。产品标准为GB716-91。 2.2生产工艺 2.2.1 产品大纲

产品大纲见表-1 表-1 产品大纲 序号产品规格/mm钢种年产量/t 10.35~0.75×30~310碳素钢12000 20.80 0.80~1.00×30~310碳结钢合结钢14000 3 1.00~1.50×30~310碳结钢合结钢14000 合计40000 2.2.2生产工艺流程 流程为:热带卷→酸洗→钝化→冷轧→纵剪→退火→精整→包装入库该车间平面布置图见图1。 18 17 16 15 14 13 12 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19 预留发展空间

冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析

冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析 李殿凯,袁晓敏 (安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002) 摘 要:采用扫描电镜对冷轧带钢表面鼓泡处的横、纵断面,鼓泡的破裂面以及鼓泡处拉断表面的形貌进行了观察,并对微区成分作了分析。鼓泡主要是在钢坯皮下由保护渣形成了层状夹杂,导致冷轧原料板出现分层,从而在轧制过程中心部、表面的塑性变形不一致而形成。关键词:冷轧带钢;鼓泡缺陷;夹杂 中图分类号:T G 335.5 文献标识码:A 文章编号:100121447(2007)0420023203 Analysis of surface bubbly defects in cold rolled strip L I Dian 2kai ,YUAN Xiao 2min (School of Materials Science &Engineering ,Anhui U niversity of Technology ,Ma ’ans 2 han 243002,China ) Abstract :In t his paper ,t he microst ruct ure and composition of surface bubbly defect s in cold rolled st rip in cross and vertical section were st udied by SEM and EDAX.The re 2sult s showed t hat t he bubbly defect s were caused by banded inclusion lied in steel slab f rom mould powder and plastic deformation were not consistent from center to t he sur 2face during rolling. K ey w ords :cold rolled st rip ;bubbly defect ;inclusion 作者简介:李殿凯(1973-),男,安徽人,硕士,主要从事钢铁材料电镜检测工作. 带钢表面缺陷是影响其表面面质量的主要因素。这些缺陷包括起泡、翘皮、裂纹等,连铸坏经常由于在轧制过程中出现这类缺陷而导致报废。特别是由于在冶炼过程中由于保护渣材料而导致出现的起泡现象,由于在轧制过程中不易发现,更易出现大量的废品[1]。 1 起泡现象的缺陷特征 通过对生产过程中出现的“起泡”废品的统计,其出现位置具有不固定性。一般大小在4mm 以下,主要呈圆形,并且有起泡相连的现象。 2 鼓泡处微观特征及分析 在带钢起泡缺陷处的横截面方向切开,用扫描电镜对其进行观察。图1为切开面的形貌。可以看到里面有片层状的夹杂存在。将其片层状的夹杂进一步放大,即将图1中的A 点进一步放大,如图2所示,并对其进行能谱分析,结果如图 3所示。结果表明,层状夹杂的成分主要有Al 、Si 、Ca 、Na 、K 、F 、Cl 、S 元素,其中Na 、K 、F 均是保 护渣的特定元素,所以可以认定该层状夹杂主要是由保护渣引起。 图1 起泡缺陷处横截面切开的形貌 再将带钢沿其纵断面切开,对其观察并进行成分分析。图4和图5分别为纵截面切开后的形 ? 32?2007年 8月第35卷第4期钢铁研究 Research on Iron &Steel Aug.2007 Vol.35 No.4

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