工程科学学报，第37卷，增刊1：103-107,2015年5月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,Suppl.1:103-107,May 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.s1.017:http://journals.ustb.edu.cn 2450冷轧铝合金板形缺陷的展平分析与工艺优化 梁 萌，杨海波⑧ 北京科技大学机械工程学院，北京100083 区通讯作者，E-mail:yhb@usth.edu.cn 摘要展平机组在铝带材进入冷轧机前使其产生反复的拉伸弯曲变形，改善板形的同时，也改善了带材的残余应力分布， 对带材的轧制过程有着重要的影响.本文以某厂的2450冷轧铝板带生产线的五辊展平机组为研究对象，运用Abaqus有限元 软件对其展平过程进行仿真研究，并提出了相关的评价指标.文中对不同类型的板形缺陷带材进行了系统的仿真计算，探讨 了不同的塑性变形程度对展平过程及效果的影响规律.结果表明，对于不同板形缺陷的带材，最优的展平参数与其板形 有关. 关键词铝带：展平机：冷轧：板形 分类号TG142.71 Analysis and optimization of aluminum strip during flattening process of 2450 cold roll- ing mill LIANG Meng,YANG Hai-bo School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:yhb@ustb.edu.cn ABSTRACT The flattening machine made the aluminum strip perform repeatedly stretch bending deformation before cold rolling process.The flattening process has a vital influence on strip rolling process by improving plate shape and residual stress distribution of the strip in the same time.In this paper,the flattening process was researched by finite element method software Abaqus according to a five roll flattening machine.In order to describe behaviors and principles of the flattening process,a series of new definitions and de- scriptions were put forward.Based on numbers of simulation of different kinds of shape defects and systemic analysis,relations be- tween the effect of flattening and different degrees of plastic deformation were discussed.The results show that the best flatness param- eter is decided by the shape of itself. KEY WORDS aluminum strip:flattening machine;cold rolling:strip shape 形，减小或消除横向厚差. 1 展平机的工作原理 拉伸弯曲过程合理工艺的制定主要取决于两方 展平辊组是一个在张力拉伸作用下的辊式矫直机 面：其一是拉伸应力与弯曲应力对带材延伸的贡献问 组，设置在开卷机偏导锟与轧机入口侧之间.带材通 题：其二是拉弯过程拉伸应力与弯曲应力之间的相互 过展平辊组时产生反复的拉伸弯曲变形0，其基本原 关系问题回.展平机对带材的展平中，带材会发生弹 理是弹塑性拉伸弯曲矫直理论.带材在张应力和弯曲 塑性变形而消耗能量，此外摩擦作用也会使张力产生 应力的叠加作用下，其中性层发生偏移，使得带材的中 损耗，导致张力变化.展平机的入口张力小于出口 心层产生塑性伸长.因此，展平过程可以改善带材板张力. 收稿日期：20150105 基金项目：广东省肇庆国家高新区技术创新工程专项资助项目(20110104005)工程科学学报，第 37 卷，增刊 1: 103--107，2015 年 5 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，Suppl． 1: 103--107，May 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． s1． 017; http: / /journals． ustb． edu． cn 2450 冷轧铝合金板形缺陷的展平分析与工艺优化 梁 萌，杨海波 北京科技大学机械工程学院，北京 100083 通讯作者，E-mail: yhb@ ustb． edu． cn 摘 要 展平机组在铝带材进入冷轧机前使其产生反复的拉伸弯曲变形，改善板形的同时，也改善了带材的残余应力分布， 对带材的轧制过程有着重要的影响． 本文以某厂的 2450 冷轧铝板带生产线的五辊展平机组为研究对象，运用 Abaqus 有限元 软件对其展平过程进行仿真研究，并提出了相关的评价指标． 文中对不同类型的板形缺陷带材进行了系统的仿真计算，探讨 了不同的塑性变形程度对展平过程及效果的影响规律． 结果表明，对于不同板形缺陷的带材，最优的展平参数与其板形 有关． 关键词 铝带; 展平机; 冷轧; 板形 分类号 TG142. 71 Analysis and optimization of aluminum strip during flattening process of 2450 cold roll￾ing mill LIANG Meng，YANG Hai-bo  School of Mechanical Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China Corresponding author，E-mail: yhb@ ustb． edu． cn ABSTRACT The flattening machine made the aluminum strip perform repeatedly stretch bending deformation before cold rolling process． The flattening process has a vital influence on strip rolling process by improving plate shape and residual stress distribution of the strip in the same time． In this paper，the flattening process was researched by finite element method software Abaqus according to a five roll flattening machine． In order to describe behaviors and principles of the flattening process，a series of new definitions and de￾scriptions were put forward． Based on numbers of simulation of different kinds of shape defects and systemic analysis，relations be￾tween the effect of flattening and different degrees of plastic deformation were discussed． The results show that the best flatness param￾eter is decided by the shape of itself． KEY WORDS aluminum strip; flattening machine; cold rolling; strip shape 收稿日期: 2015--01--05 基金项目: 广东省肇庆国家高新区技术创新工程专项资助项目( 20110104005) 1 展平机的工作原理 展平辊组是一个在张力拉伸作用下的辊式矫直机 组，设置在开卷机偏导辊与轧机入口侧之间． 带材通 过展平辊组时产生反复的拉伸弯曲变形［1］，其基本原 理是弹塑性拉伸弯曲矫直理论． 带材在张应力和弯曲 应力的叠加作用下，其中性层发生偏移，使得带材的中 心层产生塑性伸长． 因此，展平过程可以改善带材板 形，减小或消除横向厚差． 拉伸弯曲过程合理工艺的制定主要取决于两方 面: 其一是拉伸应力与弯曲应力对带材延伸的贡献问 题; 其二是拉弯过程拉伸应力与弯曲应力之间的相互 关系问题［2］． 展平机对带材的展平中，带材会发生弹 塑性变形而消耗能量，此外摩擦作用也会使张力产生 损耗，导致张力变化． 展平机的入口张力小于 出 口 张力．