[发明专利]一种三辊行星轧机轧制棒材的工艺参数优化方法

摘要

本发明涉及一种三辊行星轧机轧制棒材的工艺参数优化方法。其技术方案是：确定有限元模拟正交试验方案，建立各自有限元几何模型，得到棒材部件轧制变形区任一截面上的所有网格单元在模拟轧制过程中对应的三向主应力和等效塑性应变数据；依照材料延性断裂准则，得到轧制变形区的最大DEMAGE值；建立最大DEMAGE值与偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值、轧制温度水平值间的BP神经网络模型，得到的最大DEMAGE值最小时的偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值和轧制温度水平值则为三辊行星轧机轧制棒材所对应的偏转角值、倾斜角值、压下量值和轧制温度值。本发明能充分发挥机组生产潜力和能有效避免棒材成型时芯部开裂。

主权项

1.一种三辊行星轧机轧制棒材的工艺参数优化方法，其特征在于所述优化方法的具体步骤是：第一步、有限元模拟正交试验方案的确定确定三辊行星轧机轧制棒材的偏转角区间、倾斜角区间、压下量区间和轧制温度区间，在所述偏转角区间内、倾斜角区间内、压下量区间内和轧制温度区间内预选对应的n个偏转角水平值、n个倾斜角水平值、n个压下量水平值和n个轧制温度水平值；根据预选的n个偏转角水平值、预选的n个倾斜角水平值、预选的n个压下量水平值、预选的n个轧制温度水平值和正交试验表，n为4或5，得到有限元模拟正交试验方案；第二步、有限元模拟计算先根据第一步确定的有限元模拟正交试验方案，用有限元软件建立各自的有限元几何模型，然后用C3D8R单元为棒材部件划分网格，再对每个有限元几何模型分别进行有限元模拟计算，得到棒材部件轧制变形区任一截面的所有网格单元在模拟轧制过程中对应的三向主应力和等效塑性应变数据；第三步、轧制变形区的最大DEMAGE值依照材料延性断裂准则，将第二步所述的所有网格单元在模拟轧制过程中对应的三向主应力和等效塑性应变数据进行数值积分计算，得到各自对应的DEMAGE值；比较各自对应的DEMAGE值的大小，得到轧制变形区的最大DEMAGE值；第四步、最大DEMAGE值与工艺参数间BP神经网络模型的建立根据第一步所述的有限元模拟正交试验方案，以最大DEMAGE值为输出，以偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值和轧制温度水平值为输入，建立最大DEMAGE值与偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值、轧制温度水平值间的BP神经网络模型；第五步、偏转角、倾斜角、压下量和轧制温度值的确定以偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值和轧制温度水平值在第一步确定的三辊行星轧机轧制棒材所对应的偏转角区间、倾斜角区间，压下量区间和轧制温度区间为约束条件，以最大DEMAGE值最小为目标，用第四步建立的最大DEMAGE值与偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值、轧制温度水平值间的BP神经网络模型，得到最大DEMAGE值最小时的偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值和轧制温度水平值，所述最大DEMAGE值最小时的偏转角水平值、倾斜角水平值、压下量水平值和轧制温度水平值则为三辊行星轧机轧制棒材所对应的偏转角值、倾斜角值、压下量值和轧制温度值。