CSP热连轧轧辊关键技术研究

摘要

热连轧生产过程是指将钢锭或钢坯轧制成板带材轧件的整个轧制环节，其中紧凑式热带工艺即CSP热连轧工艺自20世纪80年代以来，因具有轧制流程短、生产简单、产品精度高等优点而在世界钢铁界迅速发展。CSP热连轧技术是金属加工的一种重要生产工艺，其轧制的板带材产品广泛应用于机械制造、轨道交通、汽车生产等重大领域。轧辊是在 CSP热连轧轧制过程中对板带材轧件进行轧制时所用的加工刀具，是CSP热连轧机的重要部件，主要是辊身、辊颈和传动端三个部分构成，而其他装置像机架、液压弯辊这样的附属机构都是为了控制轧辊运动从而来控制板带材轧件能够顺利地进出轧机而设计的。
　　在CSP热连轧生产过程中，由于要使板带材轧件产生塑性变形，因此需要比较大的轧制力和轧制转矩，从而作用在轧辊上的弯曲应力和接触应力就比较大。因此，本文首先介绍了CSP热连轧轧制过程中的相关理论，分析了CSP四辊热连轧机轧辊的受力弹性变形情况，并根据赫兹公式和相关的弹性变形理论等，计算了热连轧轧辊的弹性压扁值和接触应力。然后，针对CSP四辊热连轧轧辊系统作为分析对象，利用proe软件来创建工作辊和支承辊的模型，并用abaqus软件对支承辊和工作辊添加轧制力、弯辊力等边界条件，提交工况分析，判断热连轧轧辊辊内辊系间的应力、应变状况以及变化规律。此外，利用有限元的模拟结果与磨床实测数据进行了一系列的对比分析，分析了支承辊磨损对轧件质量精度和板形控制性能的影响，并针对支承辊的磨损问题，重新设计了三种不同的支承辊辊形曲线.与常规辊形曲线相比，极大地降低了支承辊的磨损情况，在实际的轧制生产过程中，取得了比较好的生产效果。

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第1章 绪论

1.1课题研究的背景与意义

1.2 轧辊变形理论的研究现状

1.3 本文研究的内容和章节安排

1.4 本章小结

第2章 有限元理论及轧辊基本计算理论

2.1有限元理论及求解步骤简述

2.2 Abaqus软件概述

2.3 Hertz理论

2.4 CSP热连轧板形控制与轧辊类型结构

2.5本章小结

第3章 CSP四辊轧机轧辊受力分析及辊形调整

3.1 四辊热轧机工作辊与支承辊的结构参数

3.2 四辊热轧机轧辊的受力分析

3.3 工作辊和支承辊间接触应力的计算

3.4 热连轧机轧辊的变形计算

3.5 本章小结

第4章 CSP四辊热连轧轧辊辊内与辊间有限元分析

4.1 创建有限元模型及简化

4.2 材料参数

4.3 工况参数

4.4 网格划分的原则

4.5 热连轧工作辊分析

4.6 热连轧支承辊分析

4.7 辊系间有限元分析

4.8本章小结

第5章 CSP热连轧支承辊磨损分析

5.1 支承辊的磨损状态研究

5.2 支承辊磨损情况与辊形分析

5.3 支承辊的磨损对轧制过程的影响

5.4 本章小结

第6章 CSP热连轧机支承辊辊形设计和分析

6.1 CSP热连轧机支承辊辊形设计

6.2 新辊形支承辊性能分析

6.3 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢