基于UG和ANSYSWorkbench的对辊辊形优化

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1、万方数据基于UG和ANSYSWorkbench的对辊辊形优化程小明，王晓红，陈建魁(华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，湖北武汉430074)OptimizationofRollContourBasedonUGandANSYSWorkbenchCHENGXiao—ming，WANGXiao—hong，CHENJian—kui(StateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquipmentandTechnology，HuazhongUniversityofScien

2、ceandTechnology，Wuhan430074，China)摘要：提出一种使用UG和ANSYSWork—bench进行对辊辊形优化设计的方法，以获得均匀的对辊压力分布。先利用UG参数建模和ANSYSWorkbench有限元分析研究橡胶金属辊之间的压力分布规律，接着将对辊橡胶层外轮廓设计成包含直线段和二次曲线段的形式，然后通过参数相关性、响应曲面等方式研究设计参数对结果的影响，最后以压力均匀性、质量最小为目标进行优化。将工作段的“下凹”弧线压力分布优化为水平直线分布，并确定出对应条件下的辊形参数。该研究

3、内容可应用于薄膜复合和薄膜输送过程，对于冷轧过程也有很大借鉴意义。关键词：对辊；压力分布；辊形；优化中图分类号：THl22；TP391．9文献标识码：A文章编号：1001—2257(2013)05—0003—05Abstract：Toobtainhomogeneouspressuredis—tribution，anoptimizationofrollcontourbasedonUGandANSYSWorkbenchispresented．Firstly，pressuredistributionrulebetw

4、eenrubber——coveredmetalrollerswasdiscussedbasedonparametricmodelingofUGandfiniteelementanalysisofAN—SYSWorkbench．Secondly，therubberlayercon—tourwasdividedintolinearsegmentandtwoquad—raticcurvesegments．Thirdly，designparametersontheeffectoftheresultswerestudi

5、edthroughparameterscorrelationandresponsesurface．Final一1y，thispapershowedtheoptimizationwiththeminimumofpressureuniformityandmassforthetarget．Theresultsdemonstratethatconcavecurve收稿日期：2012—11—21基金项目：国家科技支撑计划项目(2009BAF40804)《机械与电子}2013(5)underpressuredistrib

6、utionturnintohorizontallineintheworkarea．Rollcontourparametersarealsopresentedinthecorrespondingcondition．There—searchcontentscanbeappliedtotheprocessoffilminrecombinationandtransportation．Alsotheyareextremelyusefulinthecoldrollingprocess．Keywords：rollers；p

7、ressuredistribution；rollcontour；optimization0引—三一口对辊常用于钢板冷轧[1]、薄膜复合瞳1和薄膜输送口3等场合。钢板冷轧使用金属钢辊，而薄膜复合、薄膜输送主要利用包裹橡胶层的钢辊或铝辊，称为橡胶金属辊。薄膜复合、薄膜输送都会使用2个橡胶金属辊，橡胶金属辊之间的压力分布对薄膜复合、薄膜输送均有较大影响。压力分布不均匀会使薄膜复合的压合效果不一致而影响成膜质量，也会使薄膜输送的张力增量不统一而导致薄膜褶皱[41或跑偏[5]，因此有必要研究橡胶金属辊之间的压力分布，并

8、采取措施获得均匀的压力分布。目前，国内求解橡胶金属辊问压力分布和辊形优化的文献较少，高鼎铭[63通过数学推导得到轧制时的压力分布，白振华[73用幂函数优化过轧辊辊形曲线，但对于小面积橡胶金属辊均不太适用；国外Parish[81和All[93分别研究过橡胶金属辊和锥形辊间的压力分布，但通过压力分布曲线近似假设所获得的结果不够精确。将使用UG和ANSYSWork—bench研究橡胶金属辊之间的压力分布，