考虑剪切效应的金属本构关系模型及其在大型筒节轧制成形中的应用

焦云静¹，董志奎^1,2，孙建亮^1,3，赵静一¹，卢明立²

1. 燕山大学机械工程学院2. 江苏天明机械集团有限公司3. 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

摘 要：筒节轧制变形区存在搓轧区,为研究该区域中压剪复合作用对筒节轧制成形的影响,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型,并分析了剪切效应对筒节轧制力的影响。首先设计了SCS压剪试件和普通圆柱试件,并进行了高温压缩实验,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型;然后建立了筒节轧制有限元模型,得到了筒节的有限元轧制力,并与轧制力的理论计算结果、工厂实测结果进行了对比。结果表明,SCS压剪试件能够达到更大的应变程度和更小的应力,考虑剪切效应得到的筒节轧制力更接近工厂实测轧制力,相对误差在8%以内,证明应用考虑剪切效应的变形抗力数学模型能够提高筒节轧制力的计算精度。

关键词：轧制;剪切效应;变形抗力;大型筒节;轧制力;