【硕士论文】五机架铝热连轧轧件跑偏机理分析.pdf

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1、中南大学硕十学位论文摘要摘要在板带热连轧过程中，轧件跑偏是困扰各板带生产厂家的主要难题之一。跑偏是指轧件在轧制区强压变形过程中其运动参数在宽度方向逐渐失去横向对称性，在出轧制区后中心线偏离并急剧扩大的横向失稳演变过程。跑偏会产生铝带拉断、卷取时带卷不对中等产品质量问题，尾部跑偏会降低尾部成材率，另外跑偏还常引起切边机故障、工作辊损伤等设备故障，跑偏严重时还会引发安全事故，造成停产。本文针对国内某五机架(1+4)铝热连轧生产线上出现的跑偏现象进行了研究分析。首先采用理论分析的方法归纳出能引起轧件跑偏的各种非对称诱因，探讨了轧机和轧件的非对称变形规律，并推导出非对称诱因影响下板带跑

2、偏的数学模型。鉴于有限元法在模拟研究轧制过程中的优越性，本文采用MSC．Marc非线性有限元软件，按照1235铝合金热轧轧制生产线的实际工艺参数和设备参数，建立了模拟轧制过程的三维大变形弹塑性热力耦合有限元模型。分别以来料初始横向厚差、轧机原始辊缝差、来料中心初始偏移、轧机左右刚度差等为变量，模拟了1235铝合金的跑偏轧制过程，得出各影响因素作用下铝带中心的跑偏轨迹和跑偏规律。并通过实验验证了模拟结果的正确性。通过对轧制现场数据以及模拟结果数据的进一步整理分析，找出了可以反映板带当前跑偏量以及可以用来纠偏的可控可观的力能参数。根据第四章的模拟结果数据以及第二章的相关理论，推导出

3、了1235铝合金板带在本文模型所设定的轧制条件下轧制力差随时间变化的数学模型。关键词：铝热连轧，跑偏，有限元仿真，热力耦合AbstractOneofthemajorproblemsthatpuzzledeverystripmillduringhotcontinuousrollingiscamber．Camberisthelongitudinalcurvatureofstripwhichdevelopsduringrolling．CamberCallbringupthequalityissueslikestripsnapandstripasymmetrywhenreeling．S

4、tripsteeringinstriptailCanreduceSuCCeSSrateofstrip．What，Smore,stripcambercarlalsobringupsomeequipmentmalfunctionliketrimmermal丘Hlctionandworkrolldamage．Whencamberisveryserious，itcanevencausesecu^tvaccidentandbringupproductionstop．Inthispaper,thephenomenonofcamberinthe“1+4”hotcontinuousrollin

5、glineinoneofthedomesticstripmillisstudied．Firstly,onthebasicofrollingtheory,theasymmetryinducementswhichcancausestripcamberareconcluded，thedeformationofaluminumandmillunderstripasymmetryinducementisstudied，andthesteeringtraceofstripisalsostudied．FiniteElementMethodhasthesuperiorityinfieldofr

6、ollingsimulation．WithMSC．Marcsoftwareandaccordingtothepracticalprocessparametersandequipmentparametersduringhotcontinuousrollingofaluminumalloy1235，Chapter3establishesathree—dimensionalthermo-mechanicalcoupledelastic．plasticFEMmodel．Thephenomenonofstriprollingwhenunderdifferentasymmetryinduc

7、ementswiththehelpoffiniteelementmethod，andthecorrectnessofsimulationresuItswaSverifiedallbyexperiment．Finally,bydatareductionandanalysisofthosesimulationresults．themechanicparameterwhichiscontrollableandvisibleWasfoundout，whichcanbeusedtoreflectthe