中间辊横移量对304不锈钢带板形控制的有限元分析.PDFVIP

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x 中间辊横移量对 304 不锈钢带板形控制的有限元分析 麻永林1， 宫美娜， 邢淑清， 李志峰 （内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古 包头 014010） 摘 要：为了掌握十二辊轧机中间辊横移量对带钢板形的影响规律，运用 ANSYS/LS-DYNA 显示动力学有 限元软件，对十二辊轧机轧制不同宽度的 304 奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟。研究了当 中间辊沿操作侧进行-30~-50mm 横向移动及带钢宽度变化时，工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。 结果表明，动态调节中间辊横移量使对中长度 L 占来料宽度的 55%~60%，可以获得平直度高的板形。 关键词：十二辊轧机；中间辊横移量；显示动力学；板形控制 文献标志码：A 文章编号：0449-749X（2015）02-0000-00 FEM analysis of 304 stainless steel strip flatness control by adjusting intermediate roll shifting MA Yong-lin, GONG Mei-na, XING Shu-qing, LI Zhi-feng (Material and Metallurgy School, Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou 014010，Nei Mongol，China) Abstract: In order to determine the effect of the intermediate roll shifting on the strip flatness, the dynamic software ANSYS/LS-DYNA was adopted to simulate intermediate roll control for rolling 304 stainless steel with different widths on twelve-high rolling mill. The loaded gap of work rolls and the strain distribution curve of the 304 stainless steel were calculated when the amount of intermediate roll shifting ranges from -30mm to -50mm. The results show that strip shape with good flatness can be obtained by dynamically adjusting the amount of intermediate roll shifting to make the value of length “L” to be 55%-60% of the initial width of strip. Key words：twelve-high rolling mill；intermediate roll shifting amount；explicit dynamics；strip flatness control 十二辊轧机广泛应用于高强度、高精度、薄规格的不锈钢和精密合金等高端产品的轧制， 其工作辊直径小，总轧制压力小，可以生产四辊轧机无法轧制的极薄厚度带钢。另外，十二 辊轧机辊系结构复杂，具有轴向、径向等多种辊形调整机构，掌握此类轧机的板形调控规律 对生产现场中的实际轧制过程具有重要的指导意义。由于十二辊轧机冷轧过程中不锈钢的变 形抗力大，厚度薄，对带钢的尺寸精度和板形要求极高，要想掌握各项板形控制手段对板形 的调控规律，就必须深入研究轧制过程中辊系及带钢的弹性变形行为[1]。但是其辊系弹性变 形的问题难以在实际生产中得到解决，所以对冷轧不锈钢薄带的板形控制一直是企业难以攻 克的一大难题。 随着有限元理论的逐步发展，计算机的存储量和计算能力的飞速提高，使得有限元成为 各行各业最广泛的数值模拟方法，尤其在板带成型领域中更是发挥着重要的作用。采用弹塑 性有限元法模拟冷轧过程，不仅可以考虑到冷轧过程中辊系及带钢的弹性变形，而且可以对 板形受力进行分析，提出具有参考价值的理论结果，因此得到诸多学者们的广泛关注[2-4]。 张国民、谢红飙等[5-7]采用显式动力学有限元软件模拟了三维弹塑性板带轧制过程，计算出 变形区板带的轧制压力分布。时旭[8]应用