【摘 要】
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H型钢轧制过程中的金属流动与变形对产品的质量有很重要的影响。本文结合某H型钢厂生产HW400×400规格H型钢的实际情况,采用ABAQUS有限元模拟软件建立三维热力耦合有限元模型并对万能轧制过程进行模拟,采用控制变量法研究不同轧制温度、轧制速度、压下量、摩擦系数对H型钢金属流动的影响,通过改变腹板与翼缘的延伸比,优化腹板轧制方向的应力状态,以避免腹板轧制波浪的产生。具体的研究内容如下:（1）根据生
【基金项目】
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十三五国家重点研发计划“长型材智能化生产及应用示范（2017YFB0304204）”；
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H型钢轧制过程中的金属流动与变形对产品的质量有很重要的影响。本文结合某H型钢厂生产HW400×400规格H型钢的实际情况,采用ABAQUS有限元模拟软件建立三维热力耦合有限元模型并对万能轧制过程进行模拟,采用控制变量法研究不同轧制温度、轧制速度、压下量、摩擦系数对H型钢金属流动的影响,通过改变腹板与翼缘的延伸比,优化腹板轧制方向的应力状态,以避免腹板轧制波浪的产生。具体的研究内容如下:（1）根据生产HW400×400规格H型钢的设备参数及现场数据,采用非线性有限元模拟软件ABAQUS建立H型钢三维热力耦合有限元模型,选用合适的材料模型并确定关键边界条件,对H型钢万能轧制过程进行仿真计算。（2）模拟并分析了 H型钢万能轧制过程中的各道次温度场、应力场、应变场和轧制力的分布,结果表明,H型钢轧后出口温度920℃,H型钢的腹板变形比较均匀,R角和翼缘端部变形不均匀。以第二道次和第三道次为例阐述了 H型钢轧制变形过程中腹板与翼缘的金属流动规律及特点,发现翼缘部位存在着不流动的零位移线。通过仿真计算所得的温度和轧制力与实际生产数据进行了对比,验证了本文所建立的仿真模型的准确性。（3）以H型钢万能乳制过程第四道次的UF道次作为基础研究道次,采用控制变量法,分别改变轧制温度、轧制速度、压下量、摩擦系数,建立一系列试验模型,进行了大量的仿真计算,并对比计算结果,研究不同工艺条件对H型钢金属流动规律和翼缘宽展造成的影响。（4）在改变H型钢的腹板与翼缘延伸比的情况下,对腹板轧制时产生的波浪进行了研究,分析了腹板轧制波浪的形成机制,通过多次的仿真计算,最后确定了在相应的孔型中,H型钢轧制过程中出现腹板轧制波浪的腿腰延伸比的临界值为0.96。
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