张健，徐树成，李红斌

（1.河北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山063009；2.唐山市工业和信息化局，河北 唐山063000）

0 引 言

近年来，H型钢由于具有侧向刚度大、抗弯能力强、构造方便、易再加工等优良性能得到了越来越广泛的应用[1,2]。但在热轧 H型钢生产过程中，由于变形复杂，经常造成腹板和翼缘的延伸不均匀，出现了所谓“舌形端部”，在轧制完成之后需要将该端部切除。从目前实际生产情况中我们了解到，该端部畸变较大，切损严重，造成了极大的浪费。

本文应用弹塑性有限元法，采用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA对热轧H型钢的万能轧制变形过程进行有限元模拟，针对H型钢的舌形端部建立应力场和位移场，分析端部变形的特点，以便找到舌形端部的成因和控制方法。

1 万能轧机轧制H型钢的工艺理论

首先将异型或者矩形连铸坯在二辊深切孔型中开坯轧制，形成狗骨形坯料，如图1a，之后进入由万能粗轧机和轧边机构成的万能粗轧过程，反复轧制多个道次，形成X形的轧件，最后进入万能精轧机轧成H型钢并进行切头切尾处理。万能粗轧机由两侧带有斜度的水平辊和辊身带有锥度的立辊构成“X”孔型，如图1b，轧边机是由上下水平辊构成，对翼缘端面进行轧制，如图1c。万能精轧机的的水平辊两侧垂直，立辊辊身呈柱形，构成“H”孔型，如图1d。[3,4]

图1 热轧H型钢生产

可以看出万能轧制法轧制H型钢过程中，金属的变形非常复杂。腹板的变形在上下两个水平辊辊缝中完成，翼缘的变形是在水平辊侧面与立辊辊面之间组成的辊缝中完成。……