管奔等：基于H型钢残余应力主动控制的矫直工艺设计 ·133 (n) b 15 05 02 05 5 1.0 51.0 d 0 -50 100 80 90 80 1.0 -100 -110 0 60 05 51.0080604 0.2 C 4 图7Cu工艺参数域内控制参数曲面.(a){C}:(b)e:(c)e:(d)Se Fig.7 Surface of control parameter in region of process parameters Cw:(a)(C}(b)(e)(d)Se 1.0 75 约束条件3 (S <85 VIPa) 约束条件3 0.8 选定工艺参数 (S<65MP) 704 约束条件2 约束条件3 0.6 fCJ<0.05) 选定工艺参数 0.4 (1.95.65) 约束条件3 (>-80 MPa 60 0.2 约束条件4 (<40MPa) 4 1.6 1.8 2.02.2 2.42.6 2.8 图8Cw-u的工艺参数可行域 图9C的工艺参数可行域 Fig.8 Feasible region of process parameters Cw Fig.9 Feasible region of process parameter Cw3 S还会进一步的减小，但由于本次弯曲的塑性程度已 模型运算结果与有限元运算结果接近且能够实现有限 经很小，因此对各残余应力参数的影响已经不大 时间内整个矫直工艺参数域内的残余应力演变结果 最终，我们采用主动设计方法得到的H型钢矫直 分析 工艺参数为C=4,C2=-2.8,Ca=1.9,C= (2)建立主动控制工艺的设计方法，通过试算和 -1.2,矫后H型钢能够满足{C}≤0.05，ū≤40 分析提出递减弯曲及基于弯曲次数的矫直过程分布设 MPa,o≥-80MPa及Se≤65MPa的设计目标，实现 计的基本原则，确定分布设计的控制目标及约束条件， 矫直过程残余应力的主动工艺控制. 形成主动设计的完整流程 3结论 (3)以700mm×300mm规格热轧H型钢的矫直 过程为例，运用该主动设计方法设计一套完整的矫直 (1)针对H型钢矫直过程残余应力主动控制的 工艺参数，实现了H型钢矫直过程残余应力的主动 需求，建立高效、简洁的矫直过程应力演变分析模型， 控制.管 奔等: 基于 H 型钢残余应力主动控制的矫直工艺设计 图 7 CW1 --α 工艺参数域内控制参数曲面． ( a) { Cc } ; ( b) σyc ; ( c) σfc ; ( d) Syc Fig． 7 Surface of control parameter in region of process parameters CW1 --α: ( a) { Cc } ; ( b) σyc ; ( c) σfc ; ( d) Syc 图 8 CW1 --α 的工艺参数可行域 Fig． 8 Feasible region of process parameters CW1 --α Syc还会进一步的减小，但由于本次弯曲的塑性程度已 经很小，因此对各残余应力参数的影响已经不大． 最终，我们采用主动设计方法得到的 H 型钢矫直 工艺 参 数 为 Cw1 = 4，Cw2 = － 2. 8，Cw3 = 1. 9，Cw4 = － 1. 2，矫后 H 型 钢 能 够 满 足 { Cc } ≤0. 05，σyc ≤40 MPa，σfc≥ － 80 MPa 及 Syc≤65 MPa 的设计目标，实现 矫直过程残余应力的主动工艺控制． 3 结论 ( 1) 针对 H 型钢矫直过程残余应力主动控制的 需求，建立高效、简洁的矫直过程应力演变分析模型， 图 9 CW3的工艺参数可行域 Fig． 9 Feasible region of process parameter CW3 模型运算结果与有限元运算结果接近且能够实现有限 时间内整个矫直工艺参数域内的残余应力演变结果 分析． ( 2) 建立主动控制工艺的设计方法，通过试算和 分析提出递减弯曲及基于弯曲次数的矫直过程分布设 计的基本原则，确定分布设计的控制目标及约束条件， 形成主动设计的完整流程． ( 3) 以 700 mm × 300 mm 规格热轧 H 型钢的矫直 过程为例，运用该主动设计方法设计一套完整的矫直 工艺参数，实现了 H 型钢矫直过程残余应力的主动 控制． · 331 ·