辊式矫直机是保证板带材平直度、消除残余应力或使残余应力重新分布的重要设备,它决定着钢板的最终生产精度和质量。而在矫直环节中,矫直工艺参数模型是保证矫直质量的关键技术。本文以某热轧横切机组中的11辊矫直机为研究对象,针对该矫直机模型精度低、覆盖面窄这一现状,采用虚拟支点的概念建立新型的矫直机工艺模型,并结合现场测试的数据,利用有限元分析方法对矫直过程进行仿真,根据仿真结果对矫直机压下参数进行优化,为解决中厚板矫直机工艺参数的设定提供了一种简便易行的途径。本文主要研究内容包括:1.采用虚拟支点的概念建立了合理的矫直过程的力学模型,运用弹塑性变形理论,推导出矫直机工作辊压下量与反弯曲率之间的关系,利用该关系,以矫后残余曲率为衡量标准,对矫直机工艺参数的设定进行了优化。2.根据矫直机的结构工艺参数,建立中厚板矫直过程的三维动态有限元模型,通过比较仿真结果和现场测试数据,修正有限元模型;并在此基础上对整个矫直过程进行动态分析,重点研究钢板在矫直过程中各向应力特征,应力变化规律,矫后残余应力和平直度。通过分析矫直过程中钢板横截面上的应力变化规律,可以得到,在矫直过程中,钢板内部应力以应力波的形式从轧件头部向尾部传递,其中沿矫直方向的纵向应力占主导地位。3.通过设定不同的压下参数进行仿真分析,发现适当抬高1#辊的位置可以改善板型和矫后钢板残余应力的分布,进而提高矫直质量;并利用该方法对其他不同厚度和高强度的钢板(主要是厚度>16mm,强度>600MPa)进行模拟求解,寻求最优的矫直机压下参数。该方法克服了传统矫直理论利用曲率关系描述矫直质量难以直接设定矫直机工艺参数的缺点,为实际生产中矫直工艺参数的制定提供了新的研究方法,同时可以缩短对高强度钢板的研发周期,对提高中厚板的生产质量具有重要意义。