小H型钢万能轧制咬入变形与轧制力的研究.pdf

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1、·30·重型机械2010No．4小H型钢万能轧制咬人变形与轧制力的研究端强，黄聪玲(1．北京科技大学，北京100083；2．安徽冶金科技职业学院，安徽马鞍山243041)摘要：采用数值模拟的方法研究了小H型钢的万能轧制咬入变形过程。模拟结果表明：在咬入阶段轧件头部的翼缘产生横向扩张，高度、宽度尺寸偏大，腹板中间薄、两边厚；同时，轧制力变化对轧辊产生冲击，立辊所承受冲击更严重。关键词：小H型钢；万能轧制；咬入变形；轧制力中图分类号：TG335．4文献标识码：A文章编号：1001—196X(2010)04—0030-03Studyondeformationandr

2、ollingforceduringbitingprocessofsmallH·shapesteeluniversalrollingDUANQiang，HUANGCong—ling(1．UniversityofScience＆TechnologyBeijing，Beijing100083，China；2．AnhuiVocationalCollegeofMetallurgyandTechnology，Maanshan243041，China)Abstract：Withaidofnumericalsimulationmethod，thebitingprocessof

3、smallH—shapesteeluniversalrollingisstudied．Thesimulationresultsshowthatthetransverseexpansionisproducedintheflangeofslabhead，theheightandwidthisbiggerandthewebplateisthinnerinthemiddleandisthickerinbothsidesduringbit—ingprocessing．Atthesametime，theimpactontherollergeneratedbytheroil

4、ingforcemaymaketheimpacttobestrongertoverticalroller．Keywords：smallHshapesteel；universalrolling；bitingdeformation；rollingforce问题。1日U看热轧小H型钢Daniel生产线的粗轧为1—5热轧小H型钢力学性能优异，可有效降低架二辊轧机，精轧为6—15架的万能连续轧机：钢结构的金属使用量，广泛应用于建筑、机械制水平辊为驱动辊，而立辊为从动辊，且轧制变形造、能源等领域。H型钢在轧制过程中的变形不较大。然而，轧件在咬入阶段不均匀变形严重，均匀，牵

5、涉因素多，相互影响，且受其影响该过由于非驱动的立辊参与加工过程，变形、轧制力程中轧制力变化也较复杂。KKomori_1J、曹杰J等问题变得更为复杂。研究小H型钢万能轧制和徐旭东等采用有限元模拟的方法分别研究咬人阶段的变形和轧制力状况，有助于掌握轧材了H型钢轧制过程的变形、温度和轧制力等头部变形规律和非稳定轧制阶段轧辊负荷的变化，对判断轧材缺陷和轧辊强度等生产问题有重要意义。本文采用有限元分析软件MSC．Marc收稿日期：2010—06—07；修订日期：2010—06—21对小H型钢的万能轧制咬入过程进行了模拟和基金项目：2010年安徽省教育厅优秀青年人才基金(

6、201OSQRL2o7)作者简介：端强(1978一)，男，北京科技大学博士研究生。分析。2010No．4重型机械·31·制线方向延伸变形显著，而两翼缘延伸相对较2小H型钢万能轧制模型的建立小，有横向扩张，且其高度比稳定轧制阶段略轧件在小H型钢万能轧机中的变形加工过大；腹板区域存在着较大的向(轧件宽度方程是一致的，取精轧机组中的一架轧制过程作向)拉伸应力，其中舌头区域拉伸应力最大，为研究对象。坯料断面形状与单元网格来自前达62．1MPa；在腹板与翼缘相交的较小区域内一机架的出口，由于H型钢轧制在翼缘和腹板分布着较大的向压缩应力，最大可达相交的区域变形较大，轧件模

7、型在该区域的l08．7MPa细密单元可准确反映应力、应变等指标。由于轧制变形的对称性，取模型的1／4进行计算。为保证有稳定轧制过程取轧件长度640mm，其62．140．7单元数共14880个。小H型钢万能轧机的立辊194-2．0为从动辊，对轧件变形和轧制负荷有重要影—23．3—44．6响，模型采用摩擦载荷驱动的方式实现立辊从—66．O-87．3动。设置刚性推板，帮助轧件咬入，轧辊受到—108．7冲击载荷，轧制速度设定为轧件在前一架轧机的出口速度，依据现场工艺设备参数建立小H图2小H型钢头部形状与向的应力分布／MPa型钢万能轧制模型，轧制模型与轧件的断面网格如图

8、1所示。咬人阶段，水平辊和立辊对轧件头