在轧钢生产中,生产工艺的优化是人们长期追求的目标。随着计算机技术的迅速发展以及人们对轧钢产品尺寸精度、力学性能、产品质量、生产成本和开发周期要求的不断提高,应用计算机模拟技术来仿真轧制的全过程,预报产品的可制造性及产品精度已成为钢铁产业增强自身市场竞争力的必需手段。用设计、模拟、优化的设计方法代替传统的经验设计方法已成为金属成型工艺发展的方向。对于型钢轧制,通过计算机辅助设计的方法,我们可以获得优化的孔型设计参数、工艺参数和设备参数,指导产品的生产和设备设计加工,进而减少因试生产造成的浪费,节约能源、节约资源。从根本上解决型钢成型工艺设计过于依赖经验以及新产品开发时的盲目性,提高孔型设计的科学性和可靠性。针对以上论述,本文以介于简单断面和复杂断面之间的角钢为研究对象,采用最小能耗为目标函数,应用动态规划法对其孔型系统进行优化设计,并以Visual Basic 6.0为编程语言,开发了角钢孔型计算机辅助设计软件。实现了角钢孔型设计、孔型图输出、三维辊型建立、轧制过程力能参数与组织计算等工作的自动化。为了进一步揭示角钢轧制过程的变形规律及组织演变过程,本文应用DEFORM非线性有限元软件,选取普通中碳钢45号钢为材料模型,对角钢轧制过程进行三维刚塑性有限元热力耦合模拟仿真,得到了角钢轧制过程变形、温度和组织变化规律。由于仿真模型根据孔型设计软件的设计结果建立,所以也对软件的可靠性进行了进一步验证。