冷轧平整精度模型研究.PDFVIP

冷轧平整精度模型研究??蒲沽Φ募扑?刘志亮?跫越??把??．燕山大学机械工程学院秦皇岛?????虾１Ω旨际踔行纳虾????随着社会经济的发展，板带材的需求越来越大，人们对板带材质量的要求也越来越高。为达到更高的板形质量，部分冷轧或热轧后的板带材必须经过平整工序，才能更好的满足用户的要求。而对薄板生产而言，平整工序显得尤其重要。为达到更高的板形质量，经过再结晶退火后的带钢以较小的变形量?．?ァ?％?进行轧制，带钢退火后的组织性能难以满足精整再加工的要求，表面光洁度和平直度也难以满足用户需求，带钢经过平整后，可以消除带钢退火后存在的屈服平台，改善带钢的组织结构，达到所要求的加工性能，同时也可以改善带钢的平直度。平整的工艺参数主要是平整延伸率、张力、压力、温度、轧辊表面状态、轧制润滑条件等，轧制力是一个非常重要的控制量，延伸率的调节直接受轧制力变化的影响，稳定的延伸率控制是保证带钢质量的重要手段??。因此，如何合理地控制轧制力，使带钢得到稳定的延伸率，以保证带钢的加工性能和表面质量是一个非常有意义的研究课题。冷轧平整机过程计算机数学模型是一套以物理原理为基础，辅以工程整定参数和自适应计算的数学模型系统。主要计算轧制力、轧制力矩、弯辊力、速度前馈等参数。计算冷轧或平整轧制总压力的方法一般都是把变形区总长度乘上塑性区平均单位压力，即认为整个变形区都是塑性区。显然，这种方法增大了总压力的数值，因为轧辊有弹性压扁，轧件有弹性变形，变形区增大部分并不全是塑性区，有相当一部分是弹性区，而弹性区的平均单位压力要比塑性区小得多。如果计算变形区总长度只考虑塑性区，忽略了弹性区，即只计算塑性区的压力，则总压力的数值必定偏小，特别是平整道次压下量小时，弹性区压力所占比例较大，误差就更大。因此，计算平整或冷轧薄板轧制压力时必须区分塑性区和弹性区。由于平整轧制时的延伸率较小，并且应力和变形沿高度?穸?的分布是不均匀的。因此，不应采用卡尔曼的平面假设。而应采用连家刨根据接触表面边界条件给出的微分方??，即考虑应力沿板厚的不均匀分布金属通过两相对旋转的轧辊以压力进行加工，使其产生塑性变形，称为轧制工艺过程，被轧金属称为轧件，轧件的尺寸，形状及其物理，机械性能都将发生变化。金属作用在轧辊上的总压力等于单位压力及单位摩擦力在合力作用方向上的投影沿接触弧的积分和。由于在大多数情况下，金属作用在轧辊上的总压力是指向垂直方向，或者倾斜不大。因此可近似的认为金属作用在轧辊上的总压力等于其垂直分量．即等于单位压力及单位摩擦力的垂直分量沿接触弧的积分。因为不考虑单位压力沿轧件宽度的变化。根据图?鹗糇?摘要通过某冷轧平整机轧制力模型的理论计算和控制方法的分析，根据轧件平整轧制时塑性变形量很小，变形沿带材高度不均匀分布的特点，采用沿高度应力均匀分布的平面假设将带?幢冉洗蟮奈蟛睢６匝由煸卓刂葡低?的完善和延伸率控制系统的研究，同时提出改善该控制系统的设想，将带材的机械性能与外形质量结合来进行调整，经过大量的现场试验与理论研究，通过轧制力设定，使得平整机既能保证延伸率精度又可以满足板形的要求，并将其应用到平整机的生产实践，取得了良好的平整精度。关键词平整；轧制力；延伸率；平整精度中圉分粪号：???——??!? 一一警』忠端却嘞一爿酊‰却嘞一销啬端却?一吾?叨巳?脲“’?喊胭??狐拶??写觕一去?豱?雂?猣????去，?：＼～?夯辍耭：础?接触面积，为金属同轧辊的实际接触面积在水平面上的投影。?“??翵。声础???引??其中卜一变形区的长度；㈤㈣—，；≤～～、；——平均单位压力?＃琤?!T?魄昂笤??目矶取?力；和计算接触面积??、、～』?灰?用在轧辊上的总压力为：其中?Ｒ恢行悦娴匠隹诙嗣娴木嗬耄??槐湫吻?谠??钠骄?穸取?????／?上式中之第二及第三项和第一项相比很小可忽略??实际计算轧制压力?背２捎玫ノ谎沽Φ钠骄?凳???叫闯扇缦滦问?式中??????／?这样，确定轧制时金属作用在轧辊上的总压力的问题，归结于解决如下两个基本问题：确定平均单位压接触面积?驮??湫吻昂蟮募负纬叽缬泄亍Ｔ谠?聘职濉⒋?材及矩形断面的钢材时，接触面积可按??范ā＝哟セ〉某ざ葄???哒纾?ā曛荡鶤??剑??计算接触面积实质上是计算接触弧的长度。轧制力是被轧带钢变形时作用于轧辊上总压力的垂直分量，轧制力取决于轧辊和被轧带钢的弹性形变和塑性形变，同时，对其它轧制参数的变化也非常敏感，在平整过程计算机数学模型计算中，影响轧制力的主要因素有轧制速度、延伸率、张力、工作辊粗糙、』度、工作辊直径、带钢厚度、带钢宽度、乳化液、带钢钢种和退火曲线等。假设压力分布为?????谋泶锸郊?南住緇?，这样，根据弹性半平面理论。由??而引起的弹性区内带材的各应力分量可表示为：同样，假设摩擦力的分布为?口?谋泶锸郊?南???，同理，