不同轧制参数对冷轧薄板板形影响的研究

摘要

板带产品是钢铁企业的主要产品，随着中国经济的发展，板带产品被广泛的应用于国民经济的各个部门。由于板材使用工况的复杂性，各工程领域对板带的力学性能和板形质量也提出了更高的要求。板带产品的板形质量便是衡量板带产品是否合格的一项重要的指标。为了准确的得到各种轧制参数和扰动因素对板形的影响，必须从本质上研究板带的整个轧制过程。本文以四辊轧机为研究对象，研究冷轧薄板轧制过程中的板形和轧辊变形规律。并研究摩擦系数、轧制速度、板宽和压下量等轧制参数对板带板形的影响，并基于此提出改善板形的措施。
　　本文以ANSYS/LS-DYNA显示动力学软件为分析平台，建立四辊轧机的辊系与板带的三维有限元模型，对板带的轧制过程进行动态仿真，得到板带的残余应力大小和分布及轧制过程中的板带形状变化情况，以此探究轧制过程中板带和轧辊的变形规律。然后，通过改变工作辊与轧件的接触摩擦系数、轧制速度、板带宽度和压下量等轧制参数进行模拟分析，得到板带在轧制后的残余应力大小和分布、板带的横纵向厚度差及其压缩量随时间变化等情况，通过对比分析以确定各轧制参数对板带板形的影响。通过研究分析可知，减小压下量和板宽，增大摩擦系数和提高轧制次数，合理的选择轧制次数，有利于提高薄板板形质量。通过本文的研究为以提高板带板形为目的的冷轧薄板的轧制参数的选择提供了有力的技术支持，对提高冷轧薄板板形质量有着重要的意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 冷轧薄板轧制成形的特点

1．3 国内外研究现状

1．3．1 有限元模拟技术在轧制中的应用

1．3．2 国内外板形研究现状

1．4 课题主要研究内容及主要研究思路

第2章 轧制工艺与显示动力学有限元法

2．1 轧制工艺

2．1．1 四辊冷轧机辊系受力及变形分析

2．1．2 轧制工艺参数

2．2 ANSYS／LS-DYNA显示有限元法

2．2．1 显示有限元方法原理

2．2．2 ANSYS／LS-DYNA有限元法简介

2．3 显示动力学分析关键技术

2．3．1 简化积分

2．3．2 沙漏控制

2．3．3 网格重划分技术

2．4 LS-DYNA的一般分析过程

2．5 本章小结

第3章 四辊轧机轧制成形过程的模拟分析

3．1 四辊轧机主要设计参数

3．2 建立有限元分析模型

3．2．1 选择单元类型及定义材料属性

3．2．2 建立几何模型

3．2．3 划分网格

3．2．4 创建PART

3．2．5 定义接触和边界条件

3．2．6 施加约束和载荷

3．3 模拟分析结果及讨论

3．3．1 轧件纵向变形规律分析

3．3．2 轧件横向应力应变分布及横向厚度差

3．3．3 板带回弹分析

3．3．4 工作辊应力分析

3．4 本章小结

第4章 不同轧制参数对板形的影响分析

4．1 板形理论概述

4．1．1 板形定义

4．1．2 板凸度的基本概念

4．1．3 平直度的基本概念

4．1．4 板形与板凸度之间的关系

4．1．5 板形缺陷

4．2 摩擦系数对板形的影响

4．3 轧制速度对板形的影响

4．4 板宽对板形的影响

4．5 压下量对板形的影响

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．2 研究展望

参考文献

致谢