六辊可逆冷轧辊系参数优化研究

摘要

冷轧钢板具有表面质量好、尺寸精度高和良好的机械工艺性能等优点，被广泛应用于国民经济各部门。随着我国新兴工业化道路的提出和发展，冷轧板的使用也会越来越广泛，同时，经济的发展对钢铁工业的进步也提出了越来越高的要求，节能降耗、高强度、高表面质量等要求也促进了世界范围内轧钢技术、轧钢设备和控制技术的革新进步。
　　 轧制工艺参数及轧机辊系参数是轧机设计过程中非常重要的参数，其取值直接影响到轧机的设备能力、轧件最小可轧厚度、轧机纵向刚度和横向刚度等指标，并最终影响到产品的产量和质量。目前，轧制工艺制度的制订和轧机辊系结构参数的选取在很多情况下，仍然是依据国外的现有数据完成的，今后新上和改造的项目应该不能都依赖国外，而要逐步使之国产化。如若这些改造项目均由国内厂家自行来完成，其带来的经济效益将是相当可观的。
　　 本文来源于某公司(甲方)和重庆大学(乙方)签署的实际科研项目。针对攀钢1450mm六辊可逆冷轧机生产工艺的特点，依据轧机设计机理及轧制工艺理论，建立了可逆冷轧机轧制规程、张力制度以及速度制度的数学模型，并编制了相应的计算软件，方便了设计人员快速准确地制订出工艺制度；为了更准确地计算出辊系的弹性变形，本文利用弹性基础梁理论中比较完善的本城模型建立了六辊可逆冷轧机辊系弹性变形的数学模型，并编制了计算软件；最后利用约束最优化理论中的复合形法对六辊可逆冷轧机辊系参数进行了优化设计，在优化过程中，本文综合运用了弹塑性理论、数值计算、优化设计、软件工程等基本理论，优化出的结果与实际情况比较吻合，且在辊系刚度、辊系重量、轧制能耗等指标上优于实际值，表明了该设计方法的合理性和准确性，从而为轧机辊系设计的国产化提供了理论和技术上的支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

1.1冷轧板带钢发展现状

1.2可逆式冷轧机概述及发展前景

1.3本文研究意义及主要研究内容

2 冷轧生产工艺参数数学模型建立及轧制力能参数计算

2.1冷轧生产的工艺特点及流程分析

2.2 冷轧轧制规程数学模型

2.2.1轧制规程制订的原则和要求

2.2.2常用的轧制规程负荷分配方法

2.2.3 KH法在轧制规程分配中的应用

2.3冷轧张力数学模型的建立

2.3.1张力的产生

2.3.2张力的作用

2.3.3张力值的具体选取

2.4轧制速度制度的制订

2.4.1等功率负荷分配原理

2.4.2轧制速度的计算

2.5轧制力能参数计算

2.6本章小结

3 辊系变形计算模型研究

3.1轧辊弹性变形理论

3.2辊系变形计算方法

3.2.1辊系变形的简化算法

3.2.2本城模型

3.3本章小结

4 辊系参数优化方案分析

4.1最优化设计理论

4.1.1最优化设计在机械设计领域中的应用

4.1.2最优化设计方法的优点

4.1.3最优化设计方法的基本要素

4.2常用的优化设计方法

4.2.1无约束优化方法

4.2.2有约束优化方法

4.3复合形法的基本原理及流程

4.3.1复合形法简介

4.3.2复合形法计算流程分析

4.4本章小结

5 辊系参数优化设计及实例分析

5.1设计变量的确定

5.2目标函数的确定

5.3约束条件的确定

5.4优化结果分析

5.5本章小结

6 六辊冷轧辊系参数优化研究软件设计

6.1软件的设计思想及开发流程

6.2 Visual C++与SQL Server数据库的联合编程

6.3 软件特点及功能界面展示

6.3.1软件特点说明

6.3.2主要功能界面展示

6.4本章小结

7 结 论

致 谢

参考文献

附 录