基于有限元方法的金属带材连续拉伸弯曲矫直工艺参数研究

摘要

随着社会的发展和人们生活水平的提高，用户对金属带材板形质量的要求不断提高，作为评价金属带材板形质量的重要指标之一的平直度的控制和改善显得日益重要，通过连续拉伸弯曲矫直工艺可以有效消除带材平直度缺陷、改善板形。尽管拉伸弯曲矫直工艺已经得到广泛应用，但在实际生产过程中，如何针对不同的来料状态对工艺参数进行调控，目前尚缺乏可靠的理论依据。究其原因，其中很重要的一条便是对于金属带材拉伸弯曲矫直的变形机理还缺乏深入系统的研究。 本文以金属弹塑性变形理论为基础，在深入分析金属带材拉伸弯曲矫直工艺的基础上，利用通用有限元分析软件ABAQUS建立起合理的矫直工艺的有限元分析模型。论文研究了带材拉伸弯曲变形过程中张力及啮合量对延伸率的影响，以及带材厚度对各纤维层延伸率受的影响，得到了一些相关规律并对这些规律做出了合理的解释，这些规律可以有效地指导矫直工艺参数的调整。同时矫直工艺的有限元分析模型也为矫直机的设计提供了有用的方法。本文的研究成果在某钢铁设计院的实际工程项目中得到了初步应用。