一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法技术

本发明专利技术的一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法，属于金属轧制技术领域，该方法采用双开卷机和双卷取机进行双带同步变厚度叠轧，即在轧机两侧分别设置两台开卷机和两台卷取机，具体步骤如下：(1)上料：将上、下层原料板带材分别安装到相应开卷机；(2)穿带：通过引带移动和焊接，使上、下层原料板带材分别和对应的卷取机引带焊接，完成穿带；(3)变厚度轧制，包括轧制参数设定，以及轧制过程中的对中、速度、厚度及张力等控制；(4)单面周期性变厚度板带材制备完成，移出。采用本发明专利技术的方法，能够实现单面周期性变厚度和双面周期性变厚度板带材轧制，满足不同生产需求，大幅提高轧制效率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于金属轧制
，具体涉及一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法。
技术介绍
：周期性变厚度带材轧制技术是一种新型的生产工艺，例如在汽车零件生产中，周期性变厚度带材经横切后成为差厚板，可以代替激光拼焊板，用作汽车冲压件以减轻车重，实现汽车轻量化，达到节能减排的目的。目前的差厚板生产技术是，只使用一台开卷机和一台卷取机，采用单一钢卷，可以进行传统的单卷双面周期性变厚度板带材轧制；轧制时，上、下轧辊对轧件的压下是对称的，所生产出来的板带材剪切后，称为双面差厚板，对于较厚(≥1.5mm)的双面差厚板来说，在冲压模具中有摆放不平的缺陷，导致焊接边部不齐等问题，严重影响工程质量。如果差厚板是单面变厚度的，即一面是平面，另一面是变厚度，则可以很好的解决上述问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对单面差厚板的需求，提供一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法，本专利技术采用双钢卷叠轧的方法，在轧机两侧分别设置两台开卷机(具备CPC功能)和两台卷取机，采用双开卷机和双卷取机进行双带同步变厚度叠轧，可以实现双卷单面变厚度轧制；同时将两个轧件叠起来进行轧制，轧件之间的接触面是平面，与轧辊接触的面是变厚度的一面，两层分离经横切后获得的差厚板为单面差厚板；两卷带材中间喷涂润滑油用于改善结合面的表面质量，采用四台非接触式测厚仪测量每卷带材的原始厚度和终轧厚度，通过单独调节每卷带材的左、右张力可以实现厚度的微调控。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法，采用双开卷机和双卷取机进行双带同步变厚度叠轧，即在轧机两侧分别设置两台开卷机和两台卷取机，采用四台非接触式测厚仪测量每卷带材的原始厚度和终轧厚度，通过单独调节每卷带材的左右张力，实现厚度的微调控，具体步骤如下：步骤1：上料(1)选用材质和尺寸均相同的两个钢卷，分为上层原料板带材和下层原料板带材；(2)将上层原料板带材安装到第一开卷机上，将下层原料板带材安装到第二开卷机上；步骤2：穿带(1)引带移动在第一卷取机和第二卷取机上分别设置引带，将第一卷取机上的引带端部和第二卷取机上的引带端部，移动到第二夹送辊和四辊轧机之间，将四辊轧机辊缝闭合压住引带；(2)引带焊接：a：将下层原料板带材的带头移动到第一卷取机的引带端部，将下层原料的带头与第一卷取机的引带端部焊接在一起；b：将上层原料板带材的带头移动到第二卷取机的引带端部，将上层原料的带头与第二卷取机的引带端部焊接在一起，并使上层原料的带头和下层原料的带头叠在一起；(3)穿带完成将叠在一起的带头向四辊轧机方向运送，穿过四辊轧机之后，四辊轧机辊缝闭合，穿带完成；(4)使第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机进入张力闭环控制模式；步骤3：变厚度轧制(1)轧制参数设定根据所需制备的单面周期性变厚度板带材不同段的厚度设定值和原料板带材的变形抗力，计算出不同厚度设定值的四辊轧机辊缝和轧制速度，以及第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机的张力设定值后，进行轧制；(2)在轧制的过程中，同时进行以下控制：a：上层原料板带材与下层原料板带材的对中控制；b：四辊轧机速度控制：根据设定的轧制速度，控制四辊轧机的实际速度；c：单面周期性变厚度板带材厚度控制：随着四辊轧机轧制出部分单面周期性变厚度板带材，分别测量原料板带材厚度与单面周期性变厚度板带材厚度，当上下两层单面周期性变厚度板带材与设定值出现偏差时，进行厚度调整；d：单面周期性变厚度板带材板形控制：对轧辊进行分段冷却，使轧辊保持恒定的温度和凸度；并根据目标厚度的变化，动态调整轧辊的弯辊力，保证上下两层单面周期性变厚度板带材的横向厚度均匀性，直至轧制完成，分别制得上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材；e：对制得单面周期性变厚度板带材进行张力控制：根据卷径变化对卷取机的转矩控制量进行动态调整，保证四辊轧机制得单面周期性变厚度板带材的张力稳定；步骤4：单面周期性变厚度板带材移出(1)将上层原料板带材的尾部从第一开卷机脱出，下层原料板带材的尾部从第二开卷机脱出：(2)将上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材，分别移出。所述的步骤1(2)中，第一开卷机下方设有第一上料车，上层原料板带材通过第一上料车，安装到第一开卷机上。所述的步骤1(2)中，第二开卷机下方设有第二上料车，下层原料板带材通过第二上料车，安装到第二开卷机上。所述的步骤2(1)中，第一卷取机和第二卷取机上的引带端部通过第三夹送辊、第一卷取机、第四夹送辊和第二卷取机的转动，移动到第二夹送辊和四辊轧机之间。所述的步骤2(2)中，下层原料板带材的带头与第一卷取机的引带端部焊接具体过程为：通过转动第二开卷机，使下层原料板带材的带头从第二导向辊的上方通过，穿过第二夹送辊，移动到第一卷取机的引带端部，第二夹送辊辊缝闭合压住下层原料板带材的带头，将下层原料板带材的带头与第一卷取机的引带端部焊接在一起。所述的步骤2(2)中，上层原料板带材的带头与第二卷取机的引带端部焊接具体过程为：通过转动第一开卷机，使上层原料板带材的带头从第一导向辊的上方通过，穿过第一夹送辊，第一夹送辊辊缝闭合压住上层原料板带材的带头，同时转动第一开卷机和第一夹送辊，直至上层原料板带材的带头穿过第二夹送辊，第二夹送辊辊缝闭合，第一夹送辊辊缝打开，将上层原料板带材的带头与第二卷取机的引带端部焊接在一起。所述的步骤2(3)中，将叠在一起的带头向四辊轧机方向运送的具体过程为：通过同时转动第一开卷机、第二开卷机、四辊四辊轧机、第一卷取机和第二卷取机，将叠在一起的带头向四辊轧机方向运送。所述的步骤3(1)中，变形抗力计算方法如下：变形抗力k的数值，首先取决于变形金属的成分和组织，不同的牌号，其k值不同；当对一定规格的钢材进行轧制时，变形抗力值主要受变形温度、变形速率和变形程度的影响；在进行冷轧时，轧制温度均为室温，轧制速度小于1m/s，因此，可以忽略变形温度和变形速率的影响，将变形抗力看作变形程度的函数，采用的计算公式如下：a：基本公式：b：入口变形抗力计算：c：出口变形抗力计算：d：平均变形抗力计算：hm＝(1-γ)·hin+γ·hout式中：k为所需制备的单面周期性变厚度板带材厚度为h时的变形抗力，MPa；kin为入口厚度为hin时的入口变形抗力，MPa；kout为出口厚度为hout时的出口变形抗力，MPa；km为从入口厚度hin到出口厚度hout时的平均变形抗力，MPa；h为所需制备的单面周期性变厚度板带材厚度，mm；h0为原料板带材厚度，mm；hin为入口厚度，mm；hout为出口厚度，mm；hm为平均厚度，mm；rt为总压下率，％；rtin为入口总压下率，％；rtout为出口总压下率，％；rtm为平均总压下率，％；k0，n均为层别表数据内的计算参数，其中，k0单位为MPa；γ为常数表数据内的计算参数；Ck0，Cn为层别表数据内的学习系数；辊缝计算公式如下：式中：hout为出口厚度，mm；S为辊缝值，mm；CS为层别表数据内的学习系数，测厚仪误差，mm；M为四辊轧机刚度，kN/mm；F为实际轧制力，kN；FZEROING为调零轧制力，kN；轧制过程中不同的轧制长度，对应的辊缝、轧制速度、第一开卷机张本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法，其特征在于，该方法采用双开卷机和双卷取机进行双带同步变厚度叠轧，即在轧机两侧分别设置两台开卷机和两台卷取机，采用四台非接触式测厚仪测量每卷带材的原始厚度和终轧厚度，通过单独调节每卷带材的左右张力，实现厚度的微调控，具体步骤如下：步骤1：上料(1)选用材质和尺寸均相同的两个钢卷，分为上层原料板带材和下层原料板带材；(2)将上层原料板带材安装到第一开卷机上，将下层原料板带材安装到第二开卷机上；步骤2：穿带(1)引带移动在第一卷取机和第二卷取机上分别设置引带，将第一卷取机上的引带端部和第二卷取机上的引带端部，移动到第二夹送辊和四辊轧机之间，将四辊轧机辊缝闭合压住引带；(2)引带焊接：a：将下层原料板带材的带头移动到第一卷取机的引带端部，将下层原料的带头与第一卷取机的引带端部焊接在一起；b：将上层原料板带材的带头移动到第二卷取机的引带端部，将上层原料的带头与第二卷取机的引带端部焊接在一起，并使上层原料的带头和下层原料的带头叠在一起；(3)穿带完成将叠在一起的带头向四辊轧机方向运送，穿过四辊轧机之后，四辊轧机辊缝闭合，穿带完成；(4)使第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机进入张力闭环控制模式；步骤3：变厚度轧制(1)轧制参数设定根据所需制备的单面周期性变厚度板带材不同段的厚度设定值和原料板带材的变形抗力，计算出不同厚度设定值的四辊轧机辊缝和轧制速度，以及第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机的张力设定值后，进行轧制；(2)在轧制的过程中，同时进行以下控制：a：上层原料板带材与下层原料板带材的对中控制；b：四辊轧机速度控制：根据设定的轧制速度，控制四辊轧机的实际速度；c：单面周期性变厚度板带材厚度控制：随着四辊轧机轧制出部分单面周期性变厚度板带材，分别测量原料板带材厚度与单面周期性变厚度板带材厚度，当上下两层单面周期性变厚度板带材与设定值出现偏差时，进行厚度调整；d：单面周期性变厚度板带材板形控制：对轧辊进行分段冷却，使轧辊保持恒定的温度和凸度；并根据目标厚度的变化，动态调整轧辊的弯辊力，保证上下两层单面周期性变厚度板带材的横向厚度均匀性，直至轧制完成，分别制得上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材；e：对制得单面周期性变厚度板带材进行张力控制：根据卷径变化对卷取机的转矩控制量进行动态调整，保证四辊轧机制得单面周期性变厚度板带材的张力稳定；步骤4：单面周期性变厚度板带材移出(1)将上层原料板带材的尾部从第一开卷机脱出，下层原料板带材的尾部从第二开卷机脱出；(2)将上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材，分别移出。...

【技术特征摘要】
1.一种单面周期性变厚度板带材的轧制方法，其特征在于，该方法采用双开卷机和双卷取机进行双带同步变厚度叠轧，即在轧机两侧分别设置两台开卷机和两台卷取机，采用四台非接触式测厚仪测量每卷带材的原始厚度和终轧厚度，通过单独调节每卷带材的左右张力，实现厚度的微调控，具体步骤如下：步骤1：上料(1)选用材质和尺寸均相同的两个钢卷，分为上层原料板带材和下层原料板带材；(2)将上层原料板带材安装到第一开卷机上，将下层原料板带材安装到第二开卷机上；步骤2：穿带(1)引带移动在第一卷取机和第二卷取机上分别设置引带，将第一卷取机上的引带端部和第二卷取机上的引带端部，移动到第二夹送辊和四辊轧机之间，将四辊轧机辊缝闭合压住引带；(2)引带焊接：a：将下层原料板带材的带头移动到第一卷取机的引带端部，将下层原料的带头与第一卷取机的引带端部焊接在一起；b：将上层原料板带材的带头移动到第二卷取机的引带端部，将上层原料的带头与第二卷取机的引带端部焊接在一起，并使上层原料的带头和下层原料的带头叠在一起；(3)穿带完成将叠在一起的带头向四辊轧机方向运送，穿过四辊轧机之后，四辊轧机辊缝闭合，穿带完成；(4)使第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机进入张力闭环控制模式；步骤3：变厚度轧制(1)轧制参数设定根据所需制备的单面周期性变厚度板带材不同段的厚度设定值和原料板带材的变形抗力，计算出不同厚度设定值的四辊轧机辊缝和轧制速度，以及第一开卷机、第二开卷机、第一卷取机和第二卷取机的张力设定值后，进行轧制；(2)在轧制的过程中，同时进行以下控制：a：上层原料板带材与下层原料板带材的对中控制；b：四辊轧机速度控制：根据设定的轧制速度，控制四辊轧机的实际速度；c：单面周期性变厚度板带材厚度控制：随着四辊轧机轧制出部分单面周期性变厚度板带材，分别测量原料板带材厚度与单面周期性变厚度板带材厚度，当上下两层单面周期性变厚度板带材与设定值出现偏差时，进行厚度调整；d：单面周期性变厚度板带材板形控制：对轧辊进行分段冷却，使轧辊保持恒定的温度和凸度；并根据目标厚度的变化，动态调整轧辊的弯辊力，保证上下两层单面周期性变厚度板带材的横向厚度均匀性，直至轧制完成，分别制得上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材；e：对制得单面周期性变厚度板带材进行张力控制：根据卷径变化对卷取机的转矩控制量进行动态调整，保证四辊轧机制得单面周期性变厚度板带材的张力稳定；步骤4：单面周期性变厚度板带材移出(1)将上层原料板带材的尾部从第一开卷机脱出，下层原料板带材的尾部从第二开卷机脱出；(2)将上层单面周期性变厚度板带材和下层单面周期性变厚度板带材，分别移出。2.根据权利要求1所述的轧制单面周期性变厚度板带材的方法，其特征在于，所述的步骤2(2)中，下层原料板带材的带头与第一卷取机的引带端部焊接具体过程为：通过转动第二开卷机，使下层原料板带材的带头从第二导向辊的上方通过，穿过第二夹送辊，移动到第一卷取机的引带端部，第二夹送辊辊缝闭合压住下层原料板带材的带头，将下层原料板带材的带头与第一卷取机的引带端部焊接在一起；上层原料板带材的带头与第二卷取机的引带端部焊接具体过程为：通过转动第一开卷机，使上层原料板带材的带头从第一导向辊的上方通过，穿过第一夹送辊，第一夹送辊辊缝闭合压住上层原料板带材的带头，同时转动第一开卷机和第一夹送辊，直至上层原料板带材的带头穿过第二夹送辊，第二夹送辊辊缝闭合，第一夹送辊辊缝打开，将上层原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，张广基，吴志强，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21