1。2。3 蛇形轧制工艺对力能参数的影响 5

1。3 金属变形与有限元模拟技术 6

1。3。1 金属塑性变形理论 7

1。3。2 金属成形的有限元模拟技术 7

1。3。3 有限元模拟技术的发展和研究成果 8

1。4 研究目的意义及内容 9

2 蛇形轧制有限元模型的建立 11

2。1 建立蛇形轧制有限元模型的技术路线 11

2。2 几何模型 12

2。3 材料模型 12

2。3 接触条件 13

2。4 其他条件的设定及修改 14

2。5 数据的采集和处理 14

3 结果与讨论 16

3。1 蛇形轧制的金属流变 16

3。2 蛇形轧制对力能参数的影响 18

3。2。1 压下率对力能参数的影响 19

3。2。2 异速比对力能参数的影响 19

3。2。3 搓动量对力能参数的影响 20

3。3 蛇形轧制过程的变形行为研究 21

3。3。1 速比对变形的影响 21

3。3。2 搓动量对变形的影响 24

3。4 轧制工艺对轧制变形耦合影响 26

4 结论 28

5 致谢 29

参考文献 30

1 绪论

1。1 异步轧制

1。1。1 异步轧制的定义

  同步轧制（图1-1 a）因为上下轧辊的辊径，转速相等，所以在同步轧制过程轧制中性点的位置也相同。异步轧制是一种上轧辊与下轧辊转速不相等的轧制方法，这种轧制方式可以大大的降低轧制时所需要的压力。而正因为这种上下轧辊的速度差异，异步轧制也被称为差速轧制，也称搓轧（如图1-1 b）。异步轧制相较于同步轧制而言，有着很大的优势。搓轧区的存在会改变轧制过程中变形区的应力的分布情况存在，而搓轧区的存在能够在很大程度上减小轧制压力，因此对于轧制设备的重量要求就小的多，而且轧制生产的能量损耗更小。其次由于轧制压力的减少能够减少轧辊的磨损，能够充分的利用轧辊的功效，提高其使用寿命，降低了生产所需的资源，节约降低生产成本。此外异步轧制所需要的轧制道次较少，减低轧制所需时间，提高生产效率，提高产能。

异步轧制搓轧区的存在使得轧材不仅在竖直方向上受到压应力，在水平方向上同时受到剪切应力，使得轧材的总变形量增大，从而改善轧材的组织性能和均匀性。

图1-1（a）同步轧制示意图

（b）异步轧制示意图

1。1。2 异步轧制的发展

异步轧制最先应用箔材、带材等轧材厚度较小的轧制，异步轧制可以改变传统意义上轧制的最小可轧厚度（即当厚度达到某一个值后，无论轧制压力怎么变大，轧件的厚度也不会再减小）。

但是异步轧制可以将轧材的厚度进一步的减小，从而达到减小轧制压力，增大剪切应变，提高轧制精度的目的。