关键词 ： 有载辊缝 ； 高精度铜带轧机 ； 有限元
中图 分 类 号 ：Ｇ ３ Ｔ ３７ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ １ ６９ （０ ０ ０ ０４ ０ １７ — ７ ５ ２ １ ）２— ０ ８— ４
在现代工业中， 高精度铜带通常是指高精度连接 器铜带、 引线框架铜带 、 变压器铜带、 电缆带、 水箱带、 特种性能用高精度铜带材等铜及其合金产品¨ 。高 ］ 精度铜带生产是板带冷轧工艺的延续。 目前高精度
根 据 辊 系变 形 的特 点 ， 立有 限元 模 型 时进 行 了 建 以下假 设 ： （ ） 略张 力 、 １忽 轧制扭 矩 及润 滑情况 的影 响 ； （ ） 辊 间无相 对 滑动 ； ２轧
式 中
一
分 别表示 铜 带宽度 影 响率 、 制 力 影 响率 ． 轧 ｊ ｝
１ １ 有限元模 型 ．
在实 际轧制 中 ， 然 影 响板 形 的 因素 繁 多 ， 主要 还 虽 但
是集中在铜带和辊系的变形【 。铜带在轧制时产生 ２ 】 变形 ， 由于轧件 的弹性恢 复相对轧件厚度来说很小， 轧件 弹性变形恢 复 可 以忽 略 ， 时轧件 断 面形状 与 轧 此
机两个 工作 辊 辊 缝形 状 是 一 致 的 。只要 有 效 控 制辊 缝 凸度 ， 就可 以很 好控 制轧件 断面 凸度 。
在 板形 理论 和板 形控 制技 术 中 ， 轧机 辊系 的弹性
本文以某公司研发 的高精度 四辊铜带轧机为对 象 ， 辊系尺寸如下： 作辊 ｑ２ 其 工 ｏ ５×５０ ｍ， 撑 辊 １ ５ｒ 支 ａ
５ ５０ｍ 材料参 数为 ： 撑辊 ９ ｒＭ Ｖ， ０× ２ ｍ； 支 Ｃ２ ｏ 工作 辊
８ ＣＭｏ ７ 它 们材 料 属 性 有 ： ６ｒ Ｖ ， Ｅ＝２ １ ｌ Ｐ ， ＝０ ３ ．Ｅ １ ａ ．， 密度 ７ ０ ｋ／ ８ ０ ｇ ｍ 。轧件 为 黄铜 带 Ｈ ２ Ｅ＝１ ｌ Ｐ ， ６， Ｅ １ ａ
第３ ９卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
有 色 金属 Ｊ － ｊｒ ｎ
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴ Ｓ Ｐ只ＯＣＥＳＳ ＮＧ ＡＬ Ｉ
ＶＯ ． ９ Ｎ ２ １３ ｏ ．
Ａ ｌ ０ ０ ２ １
高精 度铜 带 轧机 有载辊 缝 的调控 性 能分 析
吴雪兵 臧 勇 ， 志英 车延明２谢志伟 ， 郜 ， ，
（ ． 京科技大学机械工程学院 ， １北 北京 １０ ８ ） ０ ０ ３
（ ． 山市顺德区冠邦科技有限公 司， ２佛 广东佛山 ５ ８ １ ） ２ ３ ２
（． ３ 宣化钢铁集 团有 限责任公 司， 河北宣化 ０ ５０ ） ７ １３
摘
要： 利用非线性有限元软件 Ａ Ａ Ｕ ， Ｂ Ｑ Ｓ 将高精度铜带 轧机 辊系及轧件统 一考虑建立有 限元模 型 ， 分别பைடு நூலகம்计
用均布或者抛物线分布的假设条件。他们认为是在
第 ２期
有色金属Ｊ － ｊｒ ｕ
Ａｃ Ａ— Ｘ
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轧制力 一定 的情 况 下 ， 载 辊 缝 形 状 基 本 上 不 变 ， 有 只
ｒ
—
是 随着 轧件 来 料厚 度 的变 化 而影 响轧 件 出 口厚 度 ， 验 算 表 明 ， 种假 设存 在 一 定 误 差 。因 此本 文 在研 究 有 这 载辊 缝 时 ， 高 精 度 铜 带 轧机 辊 系 与 轧 件 综 合 考 虑 ， 将 建立 了 多体 接 触 的 弹塑 性 统 一 有 限 元 模 型 。将 轧 件 考虑 在模 型 之 内 ， 以更 真 实 的 反 映 轧 辊 之 间 、 作 可 工 辊 与轧 件之 间 的接触 状态 。
算 了板宽 、 轧制力 、 弯辊力 、 工作辊凸度变化时高精度铜带轧机轧辊的变形 ， 出了上述影 响因素变化时对 并得
有载辊缝 凸度 的影响规律 ， 分析了板宽对轧制力影响率 、 弯辊影响率及工作 辊凸度影响率 的影响 ， 出的规 得 律可为高精 度铜带轧机的有载辊缝的调控提供科学的依据 。
作者简介 ： 吴雪兵（ ９３一） 男 ， １８ ， 硕士研究生 ， 研究 方向 ： 塑性成形 师， 研究方 向： 塑性成形与仿真 。
许多文 献在 建 立 计算 有载 辊 缝 时 候 只 考 虑 了工
与仿真。通讯作者 ： 臧勇 （９ ３一） 男 ， 授／ １６ ， 教 博士生导 作辊 和支撑 辊 ， 未将 轧 件 考 虑 在 内， 轧 制 压力 采 而 且
＝
０ ３２密 度 ８０ ｋ／ ’实 验 取得 塑 性 应 变 曲线 如 ．６ ， ４０ ｇｍ ，
变形理论是其核心 内容。合理准确地计算辊系变形
不 仅对轧 机辊 系结构设 计 ， 而且 对 优化 工艺参 数 以提
图１ 所示 。
高板形质量具有重大意义 。辊 系弹性变形计算方 Ｊ
法 主要分 为解 析法 和数 值法 ， 中较 为有 效 的数值 求 其
解方法有：１影响函数法；２ 有限元法。 （） （） 本文运用 Ａ Ａ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ有 限 元 软 件 计 算 板 宽 、 制 轧 力、 辊力、 ： 弩 工作辊凸度发生变化时， 高精度铜带轧机 辊系的变形。在计 算 中将工作辊、 支撑辊、 轧件统一
考 虑建立 有 限元 模 型 ， 分 析 了板 宽 、 制 力 、 并 轧 弯辊
铜 带冷轧 生产 中的 厚度 精 度 控制 问题 已基本 得 到解 决 ， 形 问题 就 是 生 产 中最 常 见 、 难 解 决 的 问 题 。 板 最
力、 工作辊凸度变化对有载辊缝凸度 的影响以及板宽 对轧制力影响率、 弯辊影响率及工作辊凸度影响率的
影响。
ｌ 有 限元 模 型 的建 立
日 皇
、 、
００ ０１ ０２ ０３ ０４ ０５ ０６ ０７ ０８ ． ． ． ． ． ． ． ． ．
塑性应 变
收 稿 日期 ：０９—１ — ２ ２０ １ ０ 图１ ６ 的塑 性应变 曲线 Ｈ ２
基金项 目： 粤港关键领域重 点突破项 目（ ０７ ０ ６ 资助项 目 ２０Ｚ１）