因为具有强度高、密度小、耐蚀耐热性能优异、无磁性等优点,近年来钛及其合金越来越受到人们的关注。被称为继钢铁和铝之后的“第三金属”和“战略金属”,并被广泛应用于各个工业领域。由于其强度大、弹性模量小、精确轧制成型比较难,目前进行板厚和板形的控制时基本采用“边看边轧,反复擀平”的轧制方式,生产效率很低。轧制力在冷轧生产过程中是一个重要的工艺参数,其设定的精确性直接影响到板带板形和板厚的精度控制,同时也是实际轧制过程控制的基础,因此提高轧制力的预报精度,对于提高板厚板形控制效率与精度具有重要的意义。本文首先以典型的TC4(Ti—6Al—4V)合金为研究对象,用X射线光谱仪测得试件精确化学成分。用电子万能试验机测得应力应变曲线。采用ABAQUS软件建立轧制模型,仿真模拟了不同轧制参数(轧辊半径、摩擦系数、来料厚度、压下率、前张力、后张力)对于变形区的组成、接触弧形状以及轧制压力分布的影响,得到大强度小弹性模量金属板带在冷轧时的基本规律。其次,基于有限元仿真得到的规律和弹塑性变形理论,推导出大强度小弹性模量金属板带轧制过程中入口弹性压缩区、塑性变形区和出口弹性恢复区三区的接触弧形状和轧制压力分布模型。再次,在二辊轧机上进行了TC4轧制实验。采用工程中常用冷轧轧制力公式(M.D.Stone公式与Bland—Ford—Hill公式)计算值与实验值对比,结果相差较远,表明常用的冷轧轧制力公式不适用于大强度小弹性模量金属板带。采用本文推导的轧制力模型求得的轧制力与实验值吻合良好,显著提高了轧制力计算精度。最后,模拟了强度、弹性模量与金属板带出口弹性恢复的关系,从弹跳方程角度考虑反弹对于轧后厚度的影响,给出了考虑轧件出口弹性恢复的空载辊缝值精确设定方程,为提高有限元模拟和实际轧制效率提供了有效工具。