在棒材、線材、型材及管材等軋制工藝制度制定中，首要任務之一是進行科

學的孔型設計。孔型設計合理與否直接影響到軋制效率、產品質量和實際操作條

件等。棒、線、型材及管材等軋機的經濟效益可以通過提高孔型設計質量和優化

軋制工藝制度（包括速度制度等）來實現。傳統孔型設計主要是依據經驗試（湊）

錯法，往往需要經過多次試軋和修正才能軋出合格產品，研發周期長、成本大。

本項目《高精度計算機輔助孔型設計、模擬和優化（CAE）技術》針對各類

棒線型材及管材產品以現代計算機輔助工程 CAE 為核心技術進行孔型設計，采用

反映軋制過程多階段、多影響因素的精確數學模型，在滿足咬入及變形條件、孔

型中穩定條件以及設備能力和電機負荷等限制條件下，進行孔型優化設計,既獲

得滿足要求的軋材幾何形狀、尺寸精度、表面質量和組織性能等，又達到高效率

生產的目的。其設計系統的核心是應用計算機優化獲得最佳孔型系統、軋輥及孔

型配置以及最優工藝控制方案和工藝控制模型，還可以對孔型設計結果進行計算

機模擬，根據模擬結果再對孔型設計方案進行必要的修改，用計算機模擬和優化

加速孔型設計進程、提高孔型設計質量（包括安全性、可靠性、共用性等），減

少或代替試軋過程。

該技術可應用于各類棒、線、型材及管材等軋制過程的孔型設計,其中包括：

螺紋鋼筋（包括切分軋制）、圓鋼、方鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、 輕軌、重軌、

扁鋼、球扁鋼、H 型鋼、T 型鋼等各類簡單斷面、復雜或異形斷面型材等；熱彎

或冷彎型材等；管材孔型設計（包括穿孔機孔型、連軋管孔型以及周期式冷軋管

機組）等。連續式軋機、半連軋、萬能軋制法以及橫列式軋機等；環件軋制等特

種軋制工藝。鋼種：各類碳素鋼、碳結、優質碳結、各類合金鋼和特殊鋼等。