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近年来,泛应用于汽车工业轧制板带材产品已经广、军用制品、航空航天等现代工业的各个领域,用户对轧制板带材产品表面质量的要求也越来越高。本文以国内某企业2800四辊可逆式板带冷轧机为研究对象,针对板带材冷轧生产过程中出现的板形质量问题,建立了基于辊缝动摩擦的摩擦系数模型和辊系弹性变形数学模型,研究分析了辊缝动摩擦对板平直度和板凸度变化的影响,并通过有限元软件对板带轧制过程进行了仿真与分析,最后结合四辊冷轧机轧制生产过程的实测数据对所提出的数学模型和有限元模型的准确性和可靠性进行验证。本论文研究的主要内容包括:(1)对板形控制计算进行了理论研究,系统地分析了板带材轧制过程中常见的板形缺陷形式和产生板形缺陷的主要原因,同时分析了板凸度与板形之间的影响关系,得出了板形控制的实质就是实现对板带材板凸度的控制的结论,重点提出了辊系弹性变形计算方法和基于辊缝动摩擦的板形控制计算方法。(2)对板带材轧制过程和辊缝摩擦状态的判别方法进行了介绍,建立了辊缝动摩擦系数模型和辊系弹性变形数学模型,系统地分析研究了辊缝间不同摩擦状态下板带材轧制过程中板带宽度、弯辊力的变化对辊系弹性变形的影响。在对辊系弹性变形数学模型计算求解的过程中,为了有效减少计算量,假设辊系压扁过程不会引起附加挠曲。在此基础上对板形控制模型进行了求解与分析,并将分析结果以图表的形式表达出来。(3)建立了基于辊缝动摩擦的板形控制有限元模型。利用ANSYS中的LS-DYNA模块对所建立的有限元控制模型进行动态模拟,模拟分析了辊缝间不同摩擦状态下工作辊和支承辊应力和应变的的变化情况。然后进一步分析了在不同摩擦状态下辊系弹性变形对板形的影响,得到了不同摩擦状态下板形的应力分布云图和应变分布云图,同时也对其他因素对板形质量的不同影响进行了分析研究。(4)以国内某企业2800四辊可逆式冷轧机为测试对象,针对本文所建立的数学模型以及有限元模型,采用工程测试实际数据与仿真数据对比的方法对所建立的模型进行工程实验验证。通过获取板形板凸度实测数据,研究了辊缝摩擦系数、板带宽度、轧制力等对板带材板凸度的影响变化情况,并将实测数据与模拟分析结果进行对比分析。得出两者的变化规律基本吻合,进一步验证了所建立模型的可行性和准确性,从而对轧制的实际生产具有一定的指导意义。