多线切分轧制技术的研究

【摘要】：切分轧制是采用特殊的孔型和导卫系统,利用金属的不均匀变形将轧件沿纵向切分成两根或两根以上独立分支的新工艺。该工艺具有节能降耗,大幅度提高生产效率等优点,受到广泛关注。然而由于切分轧制工艺的复杂性,对切分轧制理论及切分设备的研究却远远滞后于工业应用,因此对切分轧制理论进行深入研究,合理设计切分设备,是促进切分轧制技术深入发展的必要手段。 本文基于某钢厂应用四线切分轧制技术生产螺纹钢筋的实际工况,利用有限元软件,重点研究了预切分、切分道次和切分导卫中轧制过程中轧辊受力及轧件金属流动特点。 本文首次应用有限元软件Deform对四线切分轧制轧件在切分导卫中的切分进行数值模拟,得出从咬入到稳定切分阶段切分轮各方向受力曲线。并且利用裂纹扩展力与切分轮横向受力为作用力和反作用力的关系对模拟结果进行理论验证。应用Marc有限元软件采集了四线切分轧制预切分和切分道次咬入阶段轧制力上升曲线,通过比较描述了它们各自的特点并分析其原因。分别应用理论公式和有限元方法计算出预切分和切分道次轧件前滑和宽展值。在研究了预切分孔型关键尺寸影响因素的基础上,建立两辊切分楔尖距离与谷底距离之间的联系。并且用楔尖距离这一基本变量推导出预切分孔型面积的实用计算公式。 本文主要应用有限元方法结合一定的理论验证对切分轧制进行了较为深入的研究。得出的力学参数将直接指导切分导卫与轧辊的设计。