中厚板轧制立辊短行程有限元模拟

摘要

现代化的钢材轧制朝着高精度、智能化的方向发展。用户对产品的板型、尺寸精度以及综合性能的要求越来越高，在全球钢材产能过剩的背景下，钢厂之间的竞争更加残酷激烈，这势必使得对研究提高产品精度的理论以及优化轧制工艺有着迫切的需求。
　　本文针对武钢3000mm中厚板厂宽度控制问题，采用ABAQUS有限元软件，建立了粗轧过程刚塑性有限元模型，模拟计算了不同条件下轧制时轧件失宽的情况，分析和归纳了各因素对轧件失宽量的影响。根据中厚板轧制的典型工艺，建立了三种有限元模型，分别模拟轧件在立轧-平轧、粗轧第一次平轧-立轧-平轧、粗轧第二次平轧-立轧-平轧过程中的失宽规律。
　　模拟结果表明，轧件采用短行程控制后，失宽程度有很大的改善，通过分析不同板料厚度、板料宽度、立辊侧压量对失宽的影响，发现失宽程度随板料宽度、立辊侧压量的增加而增加，与板料厚度的影响不是很明显。
　　通过模拟计算还给出了一定条件下的立辊短行程控制参数，为实际生产提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外中厚板轧制现状及发展趋势

1．2．1 中厚板轧机发展概述

1．2．2 中厚板生产技术发展概况

1．3 武钢中厚板3000mm生产线概况

1．3．1 装机水平

1．3．2 设备及技术参数

1．4 本文研究的目的及主要研究方法

第二章 宽度控制原理

2．1 热轧板带的宽度影响因素

2．2 宽度设定控制

2．2．1 轧件变形形状特征

2．2．2 板坯中间稳定部分宽展数学模型

2．2．3 板坯头部和尾部宽展数学模型

2．3 动态宽展控制方法

2．3．1 轧制力展宽控制(RF-AWC)

2．3．2 前馈宽度控制(FF-AWC)

2．3．3 立辊短行程控制(SSC)

2．4 短行程控制原理

2．4．1 轧件头部短行程控制模型

2．4．2 轧件头部优化型短行程控制模型

第三章 有限元在塑性变形中的应用

3．1 弹塑性有限元与刚塑性有限元法

3．1．弹塑性有限元法

3．2 刚塑性有限元法

第四章 有限元软件介绍及模型建立

4．1 有限元软件介绍

4．2 模型描述

4．3 有限元模型的建立

4．4 有限元模型假设

4．4．1 创建部件

4．4．2 定义材料属性

4．4．3 部件组装成装配体

4．4．4 设置分析步

4．4．5 定义接触

4．4．6 定义边界条件

4．4．7 划分网格

4．4．8 求解

4．4．9 结果可视化

4．5 ABAQUS模拟结果与分析

4．5．1 不同轧制条件对失宽的影响

4．5．2 第一道次短行程对边部失宽量的影响

4．5．3 粗轧前几道次短行程对失宽的影响

4．5．4 最后2道次的短行程对轧件失宽的影响

4．5．5 对第一道次短行程的优化处理

4．6 原理分析

4．7 小结

第五章 结论

参考文献

致谢