考虑轧辊弹性压扁的铝带冷轧轧制力有限元模拟研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com总第164期南方金属Sum．1642008年l0月SOUTHERNMETALSOctober2o()8文章编号：1009—9700(2008)05—0009—03考虑轧辊弹性压扁的铝带冷轧轧制力有限元模拟研究唐小毛，顾红，叶超，邹昶方(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093)摘要：在冷轧轧制中轧辊会产生弹性压扁，对轧制力影响较大．文章以ANSYS／LS—DYNA为分析软件，将轧辊辊身设置为弹性体，模拟分析了刚性轧辊轧制力、弹性轧辊轧制力，不带张力、带张力等情况下的轧制．从分析中，可以看出轧制力的影响规律．可以指导生产，降低试验成本，

2、具有一定理论意义和实用经济价值．关键词：轧辊弹性压扁；冷轧；轧制力；铝带；有限元模拟；ANSYS／LS—DYNA中图分类号：TG335．12；TBll5文献标识码：AAfmi'teelementsimulationstudyofrollingforceinanelasticallyflattenedrollforaluminumstripcoldrollingTANGXiao—mao，GUHong，YEChao，ZOUChang—fang(KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，Yunnan)Abstract：Elast

3、icflatteningoftherollfrequentlyOCCUrsincoldrolling，whichhasaremarkableefectontherollingforce．AsimulationstudyWasmadeoftherollingforcesgeneratedinbothri#dandelasticrolls，andoftherollingprocessescel·ductedwithandwithoutauxiliarytensileforces．byusingtheANSYS／LS—DYNAsoftwareandconsideringtherollasane

4、lastomer．Therulesbywhichtherollingforcewaschangedwasclarifiedbytheanalysis．Thestudyisefectiveinloweringexperimentcost，helpfultodirectingproduction，andsignificantinboththeoreticalandpracticalconsiderations．Keys：elastictlattaningofroll；coldrolling；rolingforce；aluminumstrip；finiteden,eatsimulation；A

5、NSYS／LS—DYNA铝带冷轧时轧辊会发生严重的弹性压扁，因此采用双线性硬化材料模型，分析过程中轧件和轧辊在模拟计算轧制力时不能忽视轧辊弹性压扁的影均采用SOLID164单元．然后做轧辊辊身为刚性体响．故将轧辊辊身设置为弹性体进行分析，很有必的分析．本文采用铝ll0o—Hl8进行分析，定义轧要．将轧辊设为刚体，钢带轧制四分之一模型虽然件铝带材料模型：有人做过，但与实际情况不大相符，所以本文所建全DENs__输入271000(铝的密度2710kg／m，模且考虑轧辊弹性压扁的铝带冷轧轧制力有限元模但为节约计算时间，将密度设为271000kg／m，这拟研究很有必要．样计算结果不会有太大的差别

6、)Ex一输入7．0E+0101ANSYS／LS—DYNA建模操作分析NUXY—输入0．331．1材料属性定义YieldStress—输入1．52e+08在铝带冷轧时，轧辊会发生严重的弹性压扁，这TangentModulus一输入2．6e+010样本文设置了轧辊弹性与刚性两种情况下的轧制，1．2几何建模比较其轧制力的不同之处．首先将轧辊辊身设置为轧件几何模型见图1．采用全模分析，直观效果线弹性材料模型，轧辊辊径采用刚性模型，轧件铝带要比半模、四分之一模好得多，故本文采用全模分收稿日期：2008—04—16作者简介：唐小-L(1983一)，男。昆明理工大学机电工程学院硕士研究生．维普资讯ht

7、tp://www.cqvip.com阿方金属1OS0UTHERNMETALS2008年第5期析．轧件长0．5m，宽1．65m，厚高0．007rn．将x方向设为延伸方向，z方向为宽展方向，Y方向为厚度方向．工作辊辊身直径0．42In，长1．9m，辊径直径0．3m，辊径长0．15rn．工作辊辊身直径1．12m，长1．9m，辊径直径0．8m，辊径长0．15m．辊缝设置为0．0037m，设静摩擦系数0．2，动摩擦系数0．15．轧件初速度为2