文档介绍：第34卷第6期山东冶金
2012年12月 Shandong Metallurgy December 2012
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􀧄试验研究
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􀧄槽钢初轧孔型设计的模拟优化计算
王慧玉,张思勋
(莱芜钢铁集团有限公司,山东莱芜 271104)
摘要:针对槽钢初轧孔型优化过程中因工艺设计缺陷出现的各种问题,对轧制过程进行模拟轧制计算,为孔型设计提供
孔型充满度、金属位移流动规律并提出优化建议。结果显示:矩形坯料在开坯孔型的充分夹持有利于实现开坯切分;槽钢
孔型内侧 R 角位置的金属最为活跃,可以平衡调节腿部与腰部金属位移;槽钢“假腿”设计不仅可作为腿部尺寸平衡,也利
于腿部金属的增加。
关键词:槽钢;孔型设计;模拟计算;充满度;金属位移
中图分类号:TG332+.11 文献标识码:A 文章编号:1004-4620(2012)06-0040-02
mm, m/s。
1 前言
表1 模拟计算仿真参数
型钢生产过程中,良好的孔型设计、辊缝设置密度/ 弹性模屈服应
部件材料模型· 泊松比
及合理辊形是确保生产稳定顺畅的前提,是实现产(kg m-3) 量/MPa 力/MPa
轧辊刚性 7 850 ×105
品表面质量和尺寸合格的基础。而在轧制工艺设
轧件理想弹塑性材料 7 850 ×105 130
计过程中,因孔型设计或辊形配置不合理等造成的
成品尺寸不足、棱角不满、折叠等缺陷,以及轧制过
程出现的弯曲、翘头、扭转等都会造成生产工艺不
稳定和产品质量不符合要求。槽钢产品的孔型设
计一般采用经验公式计算,然后进行多次的修正改
进,过程成本投入巨大。
运用模拟软件由计算机进行轧制工艺的动态
再现,继而对轧制工艺进行设计优化是可行和有效
图1 建立的轧制模型
的[1-3],为产品轧制缺陷分析与设计方案的优化和改
进提供可靠快捷的技术手段[4-6]。本研究以GB20#槽 3 孔型设计模拟计算
钢产品孔型设计为例,根据现场实际进行初轧孔型
第1次孔型设计的模拟计算
的模拟计算,对因设计原因造成的各种缺陷进行模
H H
一般来说,钢坯高度( )与成品高度( 0)之比
拟再现,降低经验公式计算造成的误差,缩短设计
应该在 ~ 之间,比例越高越容易实现工艺布
周期,提高型材类产品的一次试轧成功率,为尺寸
置和孔型设计。所选取的 200×165 坯料,其与成品
精确控制技术提供过程工艺参数,使得精确定量调
的腰高比为 ,远小于设计要求。因此,如何在轧
整生产工艺参数成为可能。
制过程中增加腿高非常关键。初期的孔型设计,将
2 计算模型的建立 K1 采取切分设计,促进开坯后腿部金属的延伸,K1
的最初设计以箱形孔开坯。从增腿效果看,箱形孔
在模拟计算过程中,首先对模拟轧制计算过程
开坯更利于长腿,而且容易实现矩形坯咬入。K2 孔
中的各种参数条件进行设置。假设轧辊为刚性,对
型设定为带一定侧壁斜度,这