1、“以有限的坯料資源開發(fā)無限多的產(chǎn)品”已經(jīng)成為眾多鋼鐵企業(yè)的工作理念。在利用濟(jì)鋼現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行寬規(guī)格翼板鋼的開發(fā)過程中，面臨諸多困難：產(chǎn)品規(guī)格多、孔型形狀復(fù)雜、軋件在孔型中變形和流動(dòng)規(guī)律難以解析描述。為此，定量研究孔型和工藝參數(shù)對(duì)翼板鋼寬展的影響十分重要。 本文利用商業(yè)有限元軟件ANSYS/LS-DYNA，采用顯式動(dòng)力彈塑性有限元法，模擬翼板鋼粗軋前三道次軋制過程。經(jīng)有限元模型建立、材料選擇、單元選擇及網(wǎng)格劃分、初始邊界條件確定、模

2、擬計(jì)算等步驟，得到了各道次孔型和工藝的部分參數(shù)對(duì)軋件寬展及其相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變分布的影響規(guī)律，分析了孔型腰部的強(qiáng)迫寬展作用，為彎腰大斜度箱形孔軋制翼板鋼的顯式動(dòng)力學(xué)有限元模擬提供了實(shí)例。同時(shí)，基于模擬研究結(jié)果，對(duì)現(xiàn)有孔型和工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化效果完全可以滿足生產(chǎn)寬度大于220mm翼板鋼的需要。本文取得的研究成果和相關(guān)結(jié)論如下： (1)成功地實(shí)現(xiàn)了方坯進(jìn)入彎腰大斜度箱形孔型、擬矩形彎腰大斜度坯進(jìn)入彎腰大斜度箱形孔型、擬矩形彎腰大

3、斜度坯進(jìn)入彎腰小斜度箱形孔型的三種軋制過程模擬。模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，表明顯式動(dòng)力學(xué)有限元法可有效地進(jìn)行彎腰大斜度箱形孔型不同坯料軋制過程的仿真和孔型參數(shù)優(yōu)化研究。 (2)揭示了孔型腰部?jī)A角對(duì)軋件寬展的影響規(guī)律，即軋件寬展隨著腰部?jī)A角增大而增加。 (3)分別研究了K10、K9孔型腰部楔高和楔寬對(duì)軋件寬展的影響。軋件寬展均隨楔高和楔寬增大而增加。 (4)研究了摩擦系數(shù)改變對(duì)軋件寬展的影響。當(dāng)摩擦系數(shù)在一定

4、范圍內(nèi)變化時(shí)，軋件寬展發(fā)生相應(yīng)變化，但變化范圍不大。 (5)揭示了腰部圓弧半徑對(duì)軋件寬展的影響規(guī)律，即軋件寬展隨圓弧半徑增大而減小，但總體變化范圍不大。 (6)孔型參數(shù)和摩擦系數(shù)對(duì)軋件寬展的影響程度不同，在本文模擬條件下，孔型腰部楔高影響最大，其次為孔型腰部楔寬和腰部?jī)A角，摩擦系數(shù)影響最小?；谘芯砍晒?，確定了生產(chǎn)寬度大于220mm翼板鋼的孔型及工藝參數(shù)。 (7)現(xiàn)場(chǎng)軋制試驗(yàn)表明，數(shù)值模擬結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果具有較