VoL.23 No.1 朱志华等：快速铸轧条件下轧制压力的建模与仿真 ·21 (24)中，即可获得不同摩擦条件下的轧制压力模 型.结合边界条件及轧制压力连续性条件可解 得混合摩擦条件下的轧制压力，其表达式为： Czey aok. x= +1 aa-B 后滑区cb ahK(-7流+aAi+%D,-D, 1 aa*片D. 后粘着区bc X=x.-lou,X.=x-1,lo=Item,la=I+e,K., aa K,K分别为b,c,f点处的变形抗力值 P= a ,x-xP+E停滞区ce -K.一2niad (28) 5快速铸轧过程轧制压力仿真 签a方rn 前粘着区时 5.1常规铸轧条件下模型验证 C 前滑区店 利用上述建立的轧制压力模型，与铸轧过 程温度场模型相耦合，编制本文的仿真计算程 式中：A=2所，C-G-KK,G 序.利用该仿真计算程序对某厂中960mm×1600 品e,D=Kaa,D-k mm常规铸轧机生产7.2mm×1160mm铝合金牌 号为1235)带坯进行仿真计算，计算结果如表1. 表1常规铸轧条件下仿真计算值与实测值比较 Table 1 Comparison of the simulation calculated values under conventional roll-casting condition with these correspon- ding measured values 总轧制力 轧制力矩 出口温度 实测值kN仿真计算值kN误差/%实测值kN·m仿真计算值/kN·m误差/%实测值K仿真计算值K误差% 6550.0 6547.8 -0.034 194.0 195.5 0.773 576.00 577.56 0.271 由表1可知，计算值与实测值相符合，由此 (3)铸轧坯厚度的影响.由图8,9可知，在相 验证了上述模型的合理性. 同条件下，随着铸轧板厚增大，相同断面处轧制 5.2快速铸轧条件下虚拟仿真 压力降低，轧制压力峰值也降低，且其位置向铸 对快速铸轧过程进行了仿真，研究了快速 轧区出口处移动；相同断面处摩擦应力绝对值 铸轧条件下铸轧速度、铸轧区长度、铸坯厚度等 随着铸轧板厚增大而降低，中性面也随之向出 工艺参数对轧制压力与摩擦应力的影响. 口处移动. (1)铸轧速度的影响.由图4可知，轧制压力 (4)铸轧辊径的影响.由图10可知，随着铸 具有单峰值.在相同条件下，随着铸轧速度增 轧辊径的增大，轧制压力相应提高.因此在进行 大，峰值降低，且峰值出现的位置向铸轧区出口 铸轧机力能参数设计时，其力能设计参数也要 处移动，相同断面处轧制压力也随着铸轧速度 相应增大 增大而降低.由图5可知，摩擦应力具有两个峰 400 值，中性面出现在两峰值间.在相同条件下，随 v/m.min 着铸轧速度增大，相同断面处摩擦应力绝对值 300 1.6.0 2.6.6 减小，摩擦应力峰绝对值也相应减小，中性面向 3.7.2 200 铸轧区出口处移动. 4.7.8 (2)铸轧区长度的影响.由图6,7可知，在 100 相同条件下，随着铸轧区长度增加，相同断面处 的轧制压力增大，轧制压力峰值也相应增大且 向铸轧区出口处移动；随着铸轧区长度增大，相 0 4 同断面处摩擦应力绝对值增大，中性面向铸轧 x/cm 图4铸轧速度对轧制压力的影响 区出口处移动. Fig.4 Influence of roll-casting speed on dranght pressure、 b L 23 N 0 . 1 朱志华 等 : 快 速铸轧条 件下轧制 压 力 的建模与仿 真 . 2 1 . (2 4) 中 , 即可获得 不同摩擦条件下 的轧制压力模 型 . 结合边界 条件及 轧制压力连续 性条件 可解 得混合摩 擦条件 下 的轧制压 力 , 其表达 式为 : 合 ae 申 】刃瓷淤多 从 , X户尚 in[ a0 、 凡 : _ _ 分 二二丁引几共一 」 , xf “ “ 一尸 ` 2 cez 一户喘岛 后滑区 cb 备a(0 申+zD 后粘着 区 。 。 煞 一 静 一 、 +E 停滞区 。。 (28) 备a(0 一 韵+D : 前粘着区 。 c l砂儡 前滑区 、 1 , = — 】n 戈人 I t 一 仅口 八)} 为二 xc 一 clu , x , 二 cx 一 l , 与 = l l + e al , ` 称共骊 ,凡 , 1 一「 心 cK , K, 分别为 b , c ,f 点处 的变形抗力值 . 式 中 : , 一 驯` , 。 一 (。 一尚珑弋 l0K , Q 一 伽- 澄产)沪 , 马碱命 一击a(0 一 分 “ , D Z =aK 〔命 - 5 快速铸轧过程轧制压力仿真 .5 1 常规铸轧条件下模型验证 利用上述建立 的轧制压力模型 , 与铸轧过 程温度场模型 `4] 相藕合 , 编制本文 的仿真计算程 序 . 利用该仿真计算程序对某厂中9 60 ~ ` 1 6 0 ~ 常规铸 轧机生产 7 . 2 ~ x l 160 r n 幻。 铝合金牌 号为 1 2 3 5) 带坯进行仿真计算 , 计算结果如表 1 . 表 1 常规铸轧条件下仿真计算值与 实测值比较 介 b le 1 C o m P a isr o n o f t h e s im u 肠 tiO n e a k u la t ed v a lu es u n d e r e o n v e n it o n a l or -l c a s t in g c 0 n d it io n w it h t h e s e c 0 r r e s P 0 n · d in g m e a s u er d v a lu es 总轧制力 轧制力矩 出口 温度 实测值瓜N 仿真计算值瓜N 误 差从 实测值瓜 N . m 仿真计算值瓜N . m 误差肌 实测值瓜 仿真计算值服 误差 o/ 6 5 5 0 . 0 6 547 . 8 一 0 . 034 194 . 0 1 9 5 . 5 0 . 7 7 3 5 7 6 . 0 0 5 7 7 . 5 6 0 . 27 1 。ō多 由表 1可 知 , 计 算值 与实测 值相符合 , 由此 验 证了 上述模 型 的合理 性 . .5 2 快速铸轧条件下虚拟仿真 对 快速铸轧 过程进行 了 仿真 , 研究 了快速 铸轧条件下铸轧速度 、 铸轧 区长度 、 铸坯厚度等 工 艺参 数对 轧制压力 与摩 擦应力 的影响 . ( l) 铸 轧速 度 的影响 . 由图 4 可知 , 轧制压力 具 有单 峰值 . 在相 同条 件下 , 随着铸 轧速度增 大 , 峰值降低 , 且峰值 出现 的位置 向铸轧 区 出 口 处 移动 , 相 同断面 处轧制压 力也随着铸 轧速度 增 大而降低 . 由图 5 可知 , 摩擦应 力具有两个峰 值 , 中性 面出现在两 峰值间 . 在 相 同条件 下 , 随 着 铸轧速度增 大 , 相同断 面处 摩擦应力 绝对值 减小 , 摩擦应力峰绝对值也相应减小 , 中性 面向 铸 轧区 出 口处 移动 . ( 2 )铸 轧区 长度 的影响 . 由图 6 , 7 可知 , 在 相 同条件下 , 随着铸轧 区长度增加 , 相 同断面处 的轧制压力增 大 , 轧制压力 峰值也相应增 大且 向铸轧 区 出 口处移 动 ; 随着铸轧 区长度增 大 , 相 同断面处摩擦 应力绝对值 增大 , 中性 面 向铸轧 区 出 口 处移 动 . (3) 铸轧坯 厚度 的影 响 . 由图 8 , 9 可知 , 在相 同条件下 , 随着铸轧板厚增大 , 相 同断面处轧制 压力降低 , 轧制压力峰值也降低 , 且其位 置向铸 轧 区 出 口 处移动 ; 相 同断面处摩擦 应力绝对值 随着铸 轧板厚增 大而 降低 , 中性 面也随之 向出 口 处移 动 . (4 ) 铸轧辊径 的影 响 . 由图 10 可 知 , 随着铸 轧辊径 的增大 , 轧制压力相应提高 . 因此在进行 铸轧机力 能参数设 计时 , 其力 能设 计参数也要 相应增 大 . v /m · m in 一 , 432 0 0 , l 目 白 履 0 2 4 6 8 xc/ m 图 4 铸轧速度对轧制压 力的影响 F ig · 4 I n if u e n c e o f 邝11 · c a s t i n g s P e e d o n d r a n g h t P re s s u re