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优质冷轧板拥有良好的表面质量,具有厚度偏差小及平直度要求严格的特点。优质冷轧板的生产对轧钢设备和轧制工艺提出了很高的要求,国内轧钢设备难以达到生产要求。随着汽车、航空、高端家电等行业的高速发展,优质冷轧板需要大量进口。因此研制高性能冷轧设备提高冷轧产品的质量及产量非常必要。冷轧生产线主要有两类:一类是可逆机组,包括单机架可逆机组、双机架可逆机组;另一类是连轧机组,包括单卷连轧、全连续冷轧机组、酸洗冷轧联合机组。目前,大部分冷轧产品是连轧机组生产的。同时由于酸洗冷轧联合机组具有生产节奏快、成材率高、成本低、产量大、产品质量高等优点,酸洗冷轧联合机组正逐渐取代其它机型,成为冷轧生产线中的主力军。因而研制高性能酸洗冷轧联合机组具有重要的研究意义和工程价值。 六辊高性能轧辊凸度(High Crown,HC)控制轧机是酸洗联合机组的关键设备。其工作状况直接关系关系到生产线的正常生产、产品的板形和厚差控制精度。本文通过对主要零部件的设计、分析及校核,提升六辊HC轧机的设备性能。 首先,以某企业的一条1450mm酸洗冷轧机组为例,对酸洗冷轧机组的工艺布置进行分析,并给出该酸洗冷轧联合机组的主要技术特性,为后续六辊HC轧机的设计提供依据; 其次,通过轧制规程的设计,验证了机组轧制力参数是合理的,并依据机组技术参数进行六辊HC轧机的设计。根据四辊轧机设计理论,结合六辊HC轧机的特点,给出六辊HC轧机轧辊和机架的设计方法,并进行强度校核,设计完成后得到六辊HC轧机的三维模型; 最后,利用有限元分析软件MSC.Marc/MENTAT建立了六辊HC轧机机架和轧辊的有限元计算模型,分析了在最大轧制力条件下它们的应力、应变分布情况及轧辊间接触应力的极限值,将六辊HC轧机模型简化,通过机架和轧辊在轧制力作用下的变形,计算出轧机刚度与工艺所提要求进行对比。结果表明:机架和轧辊满足使用要求,最大应力出现在圆弧倒角处,中间辊的接触应力最大,轧机刚度满足要求。 在生产现场对六辊HC轧机刚度进行测试,其数据与仿真研究后得结果进行分析对比,两者吻合,表明在工程应用中,六辊HC轧机刚度可以简化为机架和轧辊在轧制力作用下的刚度,简化后的计算结果能用于生产实践。将现场实测轧制力与理论计算值分析比较,两者基本吻合。