冷轧过程中工作辊的热辊型是影响板带质量的一个关键因素,由于工作辊所处的环境十分复杂,热边界条件难以确定,所以对于工作辊温度场的精确预测一直是热辊型研究中的薄弱环节。因此在冷轧过程中对各个区域的热量传递进行准确计算,并建立相应的有限元模型,对热辊型的预测控制具有很重要的价值。在轧制时的主要热源为板带的变形热和轧制界面的摩擦热,本文根据冷轧的特点建立了板带的变形功模型,并计算了板带产生的变形热;利用预位移-滑动摩擦理论建立了接触表面摩擦热模型,并计算了轧制界面产生的摩擦热。通过对工作辊与边界环境之间的传热规律研究,建立了工作辊与边界环境之间的传热系数模型,并计算了工作辊热量的输入与输出。针对工作辊热边界条件复杂、传统二维模型精度不高的问题,将复杂的热边界条件简化为沿轴向均匀布置的热载荷。利用Solidworks三维软件绘制了工作辊的几何模型,然后将其导入ANSYS有限元软件中,并添加初始条件和边界条件,建立了高精度的工作辊的三维有限元模型。通过对不同时刻下的工作辊温度分布云图和热变形分布云图的分析,得到了工作辊温度变化规律和热变形规律,并分别分析了乳化液浓度、温度和流量对工作辊温度的影响,以及分段冷却对辊型的控制效果。以某企业1850四辊冷轧机为对象,对工作辊温度和变形量进行了测量。将仿真计算的结果与所测的现场数据进行对比分析,验证了仿真结果的可靠性,从而为提高热辊型预测精度提供理论依据。