数值模拟和实验研究几何学变化和立式热环轧过程控制方法

数值模拟和实验研究几何学变化和立式热环轧过程控制方法(中文5000字,英文PDF)
摘要：在环扎过程中准确的几何尺寸和有效控制是环状产品精确成型的先决条件。在这篇文章中，对滚轮和轧环在立式热轧环滚动（VHRR）过程中的交互模型和规律进行了分析，并且对轧环的几何尺寸规律进行了研究。基于ABAQUS/Explicit软件以其子程序VUAMP，建立了VHRR过程测量和控制模型。接着，异形截面零件的仿真实现。在仿真过程中，环的直径尺寸、圆度误差、及轧制过程的稳定性得到及时反馈，驱动辊和测量辊进给量的闭环控制系统也被使用。获得的结果显示如下：（1）依据降压的进给运动将VHRR分为四个阶段，具体而言，接触阶段，主要轧制阶段，精确成型阶段及调整阶段。（2）在VHRR的接触和主要轧制阶段过程中，环中心波动螺纹线和滚动过程是不稳定的，环的圆度变得更糟，当进入精确成型阶段时，通过导辊的作用，轧制过程变得稳定且环的圆度会变得更好。（3）在主要轧制过程中测量辊接触轧环，接着，在精确成型阶段测量辊推迟环的继续增长。当测量辊满足做需要的位移植，停止金给的命令将反馈，环轧制过程进入调整阶段。在调整阶段，轧环的外直径仍会增加一些。（4）随着一系列VHRR实验的进行，有限元分析结果与实验结果有很好的一致性。轧环的外直径和圆度的绝对误差1mm。本文研究结果对VHRR生产具有现实意义。
关键词：立式热环轧、 控制方法、 环轧制实验 、有限元方法