锚杆钢筋作为棒材产品的一种,主要应用于煤炭、铁矿等深层巷道的支护,高铁、公路、水坝等大型建设岩土工程的加固。随着技术推广发展,其应用也越来越广泛。锚杆钢目前仍采用各企业自行标准,从外部形状主要分为两类:左旋和右旋;以性能区分与螺纹钢一样:分为MG335MPa级、MG400MPa级和MG500MPa级三个级别。常规锚杆钢其横肋底宽尺寸大、间距宽,不能满足复杂地质条件及深井矿使用要求。本文介绍的锚杆钢是专为美国某公司生产的专利产品,其横肋底宽尺寸及间距小,外形尺寸精度要求高。且对横肋充满度要求较高,工业生产中横肋加工、横肋充满度控制及外形尺寸控制要求较高。Φ24mm规格高强度锚杆钢主要应用于地质条件复杂的深井矿,其横肋细密、锚固力强,且要求具有极高的抗冲击能力。该产品的研发需要重点解决孔型的设计及生产系统的相关配套设备的改进和优化。本文通过采用有限元软件建立多机架锚杆钢轧制过程三维模型,通过数值模拟对不同的实验孔型进行变形分析,为孔型参数设计提供支撑,同时针对生产车间设备进行相应的改造和优化,最终实现该规格产品的顺利生产,本论文的研究也为后续提高莱钢其它规格锚杆钢的开发提供借鉴意义,主要研究内容如下:(1)采用有限元方法对Φ24mm规格细牙锚杆钢的三维轧制过程进行仿真,获得不同孔型尺寸及参数变化条件下的金属流动规律,辅助孔型进行优化设计,满足对产品的高精度尺寸要求。(2)根据Φ24mm规格细牙锚杆钢生产过程所遇到的问题,结合莱钢棒材厂小型线现行工艺、设备现状及仿真结果,进行高精度产品孔型系统设计,确定各道次工艺参数,编制轧制规程,最终实现高精度轧制,提高产品尺寸控制水平。(3)通过对现有工艺及设备情况、供水系统进行归纳和统计,校核细牙锚杆钢生产过程对轧辊、轧机、传动轴、减速机强度要求和电机功率能力要求,实现对细牙锚杆钢顺利生产的可行性评估,并制定产品生产工艺方案,并进行试制生产。