通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法，涉及政府调控政策对产业影响的仿真技术领域。该方法从混和润滑理论出发通过计算分析不同粗糙度下工作辊与带材间的润滑状态，通过润滑状态计算工作辊和带材间的剪切应力分布，将剪切应力分布代入卡尔曼微分方程计算工作辊表面不同粗糙度情况下的轧制力，并以实测轧制力作为判断标准，直到计算轧制力与实测轧制力的偏差在允许范围内，输出当前的粗糙度，获得预测粗糙度。该方法不需要大量实测数据，避免了统计回归模型严重依赖实测数据准确性以及因大量采集数据而影响现场生产效率的缺点，且可以正确反映工作辊和带材间复杂的接触关系、乳化液的润滑作用，适用范围更广。适用范围更广。适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法


[0001]本专利技术涉及冷轧带材表面粗糙度控制
，具体涉及一种通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速增长，市场对冷轧带材的需求量的日益增大，特别是在家电、汽车等制造业领域，冷轧带材有着不可替代的作用。在冷轧生产中工作辊的表面粗糙度有着重要的作用，随着轧制里程的增加，工作辊表面粗糙度不断衰减，工作辊表面粗糙度的衰减不仅会造成打滑影响成品质量，同时对于末次机架或平整机工作辊还有粗糙度转印的作用，工作辊表面粗糙度衰减还会严重影响冷轧带材表面粗糙度的质量，严重降低冷轧带材的冲压性能，喷漆、镀锌的结合能力。现阶段主要通过建立工作辊表面粗糙度衰减的统计回归模型来预测工作辊表面粗糙度的衰减，但是建立统计回归模型需要大量的实测数据，采集数据过程复杂而漫长影响现场生产效率并难以保证数据准确性，而且建立的统计回归模型并不能正确反映工作辊和带材间复杂的接触关系、乳化液的润滑作用，此导致其适用范围狭窄，适用性不佳、预测精度难以保证，很难满生产实际的需求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：确定冷连轧生产线所使用的乳化液的性能参数、采集实时的轧制工艺参数以及确定冷轧带材的变形抗力模型；步骤2：根据工作辊上机前实测的均方根粗糙度与工作辊下机后实测的均方根粗糙度确定各机架工作辊表面均方根粗糙度的衰减范围，并根据所述各机架工作辊表面均方根粗糙度的衰减范围确定工作辊表面粗糙度的迭代区间[a,b]；步骤3：根据乳化液的性能参数、轧制工艺参数、冷轧带材的变形抗力模型以及粗糙度值a、粗糙度值b、和粗糙度值计算工作辊与带材间的润滑状态；步骤4：计算变形区的应力状态；步骤5：计算变形区的压力应力沿着x轴的分布情况；步骤6：将工作辊和带材间的接触应力沿着接触弧积分得到总的轧制力；步骤7：将步骤6获得的轧制力与实测轧制力进行对比，如果轧制力的计算值与轧制力实测值之间的偏差在允许的范围内则输出粗糙度值否则采用二分法重新确定迭代区间，转至步骤3；步骤8：按照3至步骤7的方法，重复执行步骤3至步骤7直到轧制力的计算值与轧制力的实测值之间的偏差在允许范围内时，输出当前的工作辊表面粗糙度区间，获得粗糙度的预测值。2.根据权利要求1所述的通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括如下步骤：步骤3.1：根据带材表面粗糙度Rq
s
和工作辊表面粗糙度Rq
r
计算复合表面粗糙度Rq；步骤3.2：计算变形区接触弧长l0；步骤3.3：计算入口区乳化液膜厚度h0；步骤3.4：计算变形区任意位置的乳化液膜平均厚度h；步骤3.5：计算变形区任意位置的乳化液膜最小厚度h
t
；步骤3.6：计算粗糙接触面积比例A
c
。3.根据权利要求2所述的通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法，其特征在于，所述步骤3.1中所述的根据带材表面粗糙度Rq
s
和工作辊表面粗糙度Rq
r
计算复合表面粗糙度Rq的方法为：将工作辊表面粗糙度Rq
r
作为自变量，并根据各机架工作辊表面均方根粗糙度的衰减范围确定Rq
r
的取值范围；然后根据带材表面粗糙度Rq
s
和工作辊表面粗糙度Rq
r
按照下式计算复合表面粗糙度Rq：4.根据权利要求2所述的通过轧制工艺参数变化预测工作辊表面粗糙度衰减的方法，其特征在于，按照式(5)和式(6)计算变形区接触弧长l0：
Δy＝y
in
‑
y
out
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)上式中，Δy为带材的压下量；R为工作辊的半径；y
in
、y
out
分别为每道次的...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠福泉，李旭，张欣，张宇峰，陈树宗，华长春，李文田，宋章峰，李晓华，李康，刘宏旭，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：