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五机架冷连轧机板形有限元模拟分析

姜海生  
【摘要】: 冷轧板形是衡量冷轧产品质量的一个重要标准。而影响冷轧产品板形的因素包括板带本身性质(内因)和轧制条件(外因)两个方面。内因指金属本身的物理性能,如硬化特性、变形抗力等;外因包括板带的几何特性和轧制条件。几何特性包括板带的宽厚比、原料板凸度等;轧制条件包括轧制压力及轧辊凸度等因素(如摩擦条件、轧辊直径、张力、轧制速度、弯辊力、磨损等),以及能改变轧辊间接触压力分布的因素(如轧辊外形、初始轧辊凸度)都可以影响板形。 由于轧制过程是一个非常复杂的三维弹塑性变形过程,即是物理非线性,又是几何非线性,同时,边界条件也比较复杂,所以也是非线性的。利用弹塑性有限元软件研究和分析塑性加工中金属的流动规律、金属在加载过程中的变形全过程、应力和应变的分布、轧制力的大小、金属质点的位移和速度以及在卸载之后的残余应力和应变的分布。对改善轧制工艺、提高产品质量和精度、降低生产成本,都具有重要的理论意义和应用价值。 所以,本文利用ANSYS软件中的LS-DYNA模块为平台,对鞍山钢铁集团公司冷轧厂的五机架冷连轧机轧制过程进行计算机模拟。在计算机模拟过程中,实现了从单一的影响因素—原始平直度出发来分析板带原始平直度对轧制之后板形的影响。本文中分别进行了理想板形轧制、具有横向波纹轧制和具有纵向波纹轧制过程分析,通过对板带轧制变形过程的分析,得到轧制过程中轧件的变形特点,将分析的理论数据提供给实际生产,同时采取相应的手段来减小平直度对板带产品板形的影响。


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