本发明专利技术提供一种ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机轧制带材边部减薄量的预报方法。该方法包括以下步骤：（ａ）收集实际ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机的设备参数及轧件工艺参数；（ｂ）将辊系及轧件沿辊身方向离散化；（ｃ）假设初始辊缝形状；（ｄ）计算单位长度的轧制压力与前后张应力横向分布；（ｅ）辊系受力与变形模型计算辊间压力及出口厚度分布；（ｆ）判断出口厚度横向分布变化量的最大值是否收敛。若收敛则输出板厚横向分布值、边部减薄量和中心板凸度等值；不收敛则转入步骤（ｄ）。本发明专利技术分析思路清晰，计算准确可靠，可以满足工程精度要求。应用本发明专利技术对ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机轧制带材边部减薄量的预报精度较高，有利于提高ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机板形控制精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷轧机板形研究和板形控制领域，特别涉及一种SMS-EDC轧机轧 制带材边部减薄量的预报方法。
技术介绍
板形是板带钢的重要质量指标之一，它直接影响板带产品的成材率和后续深加工 的顺利进行。随着科学技术的不断发展，社会质量意识的提高以及高新技术的广泛应用，良 好的板形已成为板带钢用户的永恒要求，因此，解决产品板形问题就显得十分重要。板形控 制理论中带钢边部减薄是一种最常见而又最难控制的缺陷。边部减薄是带钢重要的断面质 量指标，直接决定边部切损的大小，与成材率有密切关系，因此严格控制带钢轧制中的边部 减薄现象，实现带钢横截面形状的矩形化，是目前板带产品中最具代表性高端产品的要求， 也是未来板形研究和实践中的难点，同时还是创新理论和技术的生长点(常安，邸洪 双，白金兰.影响冷轧边部减薄的因素·钢铁，2007，(10) :1-6)。对于SMS-EDC轧机而 言，由于工作辊(见图1)端部开有一个较小的环形凹槽，增大工作辊在带材区域的柔性并 且实现轴向位移，承载辊缝开度在带材边部区域变大，以改善边部减薄并适应不同宽度带 材的轧制(徐乐江.板形控制和板形理论,北京冶金工业出版社，1986 :138)。 SMS-EDC轧机轧制带材控制边部减薄没有定量的理论分析，如何合理设定横移量和弯辊力， 使其最大限度地发挥出SMS-EDC轧机板形控制潜力，控制带钢边部减薄量，是SMS-EDC轧机 使用技术的重点和难点。
技术实现思路
为了克服SMS-EDC轧机现有使用技术存在的不足，本专利技术提供一种SMS-EDC轧机 轧制带材边部减薄量的预报方法。综合考虑SMS-EDC轧机工作辊柔性区长度、横移与弯辊 特殊性的特点，基于分割影响函数，建立精确的金属三维塑性变形模型和辊系弹性变形模 型，对于研究其边部减薄控制特性，提高边部减薄量预报精度，充分发挥SMS-EDC轧机轧制 带材的边部减薄控制潜力具有重要意义。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，所述方案包括以下步骤(a)收集SMS-EDC轧机的设备参数及轧件工艺参数(见图2):包括支承辊的辊身长度Lb、辊身直径Db (半径Rb)、辊颈直径Dbl、弹性模量Eb、泊松 比vb，工作辊辊身长度Lw、辊身直径Dw (半径Rw)、弹性模量Ew、泊松比vw，轧件来料规格尺寸 bXhXls、弹性模量Es、泊松比Vs，前后总张力 \、Τ0 ；(b)将辊系及轧件沿辊身方向离散化(见图3)在工作辊和支承辊接触长度1范围内，沿辊身方向，将辊系划分为m个单元，将轧 件划分为η个单元，其中m = n+2d, m、η均为奇数，d为辊身端部到同侧轧件边部的辊系单 元划分个数。以左压下支点为坐标原点，单元宽度为AXi(i = 1，2，…，m)，各单元的中点 坐标为Xi (i = 1,2, ···，!!!)。将作用在轧辊上的轧制压力、辊间压力及辊系变形也按相同单6元离散化；、(\) = 0。+02(~^)2+64(+)4(C)假设初始辊缝形状和轧后辊缝形状 Cl)假设初始辊缝形状为B 4 B式中bf上道次厚度横向分布零次回归系数 b2-上道次厚度横向分布二次回归系数 b4-上道次厚度横向分布四次回归系数 cl)假设轧后辊缝形状； ~^tX · Hij(Xj) = ^10 + ^12 (―^)2^)4BB式中b1(r轧后厚度横向分布零次回归系数 b12-轧后厚度横向分布二次回归系数 b14-轧后厚度横向分布四次回归系数(d)计算单位长度的轧制压力与前后张应力横向分布，包括计算机系统执行步骤(见图4)dl)计算参数入口平均厚度&、出口平均厚度忌；d2)计算各条元出口横向位移量；d3)计算条元上前张应力横向分布值σ ^(χ」)后张应力横向分布值σ Qj(Xj)；d4)计算单位长度轧制力P」，计算结束。上述计算机系统执行过程中j = 1,2,…，η。(e)辊系受力与变形模型计算辊间压力及出口厚度分布；el)利用工作辊与支承辊之间的位移协调方程、工作辊弯辊力与力矩平衡方程求 解辊间接触压力fwi = fw+S^+AD^i = 1,2, ...，m)K^ = YjPl^i +Kr +K,/=1m=TjPi^xx,+κΛ“Ε>),=1 式中的挠度mL, = /二 + Σ0Wax' (a _力)--Lfu O" = 1'2'···'m).M/J 二- C)其中α wiJ—工作辊弯曲影响函数系数，它表示在\点作用单元力，在Xi点引起 当Xi彡f彡Xj时，有aWU1F I I2j2jW1W1紀-/3 ,V2丨^A1 ~f)丨十GvAJ7 s——工作辊横移量，mmGw——工作辊剪切弹性模量，MPaIw, Iwr——工作辊实心部分弹性模量，柔性区部分弹性模量，mm4Aw, Awr——工作辊实心部分横截面积，柔性区部分横截面积，mm2e2)以辊间接触压力相邻两次的均方差是否在0 1. OX 10、范围之内为收敛判 据，若收敛进入步骤e3)；否则，用松弛因子法修改辊间接触压力，转入步骤el)(见图5)；e3)轧件出口厚度横向分布 (刘宏民.三维轧制理论及其应用.北京科 学出版社，1999 284-302)用下式表示h,=s,+2fw,+25m+fbKbl (i = 1,2, ...，m)式中S0—初始辊缝设定值，mmδ wi—轧制力引起的工作辊弹性压扁量，mmfbKhl——上下支承辊的刚性位移，/丄表示为「 ι rK Fm Fhr 一 Fbl X1 Sljlt(2xi -Ib)Jbhi = — + ~7；~ 丁 +---式中Kg——单片牌坊的刚度，kN/mmFbl——操作侧支承辊弯辊力，kNFbr——传动侧支承辊弯辊力，kNStilt——倾辊量，讓(f)以出口厚度横向分布相邻两次迭代变化量的最大值为收敛判据，精度控制在 0. Ιμπι以内。若收敛则输出板厚横向分布值、边部减薄量和中心板凸度等值；不收敛则转 入步骤(d)。本专利技术的有益效果是在大量理论研究基础上，结合实际轧制情况，根据SMS-EDC 轧机工作辊柔性区和横移特性，合理设定SMS-EDC轧机的弯辊力，耦合金属模型和辊系 变形模型预报SMS-EDC轧机轧制带材的边部减薄量，是一种精度较高的预报方法。边部 减薄量预报精度的提高不仅有利于提高辊系变形模型计算的准确程度，而且有利于提高 SMS-EDC轧机板形控制精度，从而提高带材产品的利用率。附图说明图ISMS-EDC轧机工作辊示意图；图2SMS-EDC轧机力学模型；图3是工作辊横移示意图；图4是金属模型流程图；图5是总程序流程图；图6是工作辊柔性区内径对有载辊缝的影响；图7是工作辊弯辊对有载辊缝的影响；图8是工作辊横移对有载辊缝的影响。具体实施例方式以下借助附图和实施例进一步描述本专利技术。10实施例现以实际SMS-EDC轧机轧制参数为例，借助附图描述某特定的带材在SMS-EDC轧 机上轧制的预报过程及相关效果，包括以下由计算机系统执行的步骤(a)收集实际SMS-EDC轧机的设备参数及工艺参数包括支承辊的辊身长度1200mm、辊身直径1000mm、辊颈直径800mm、弹性模量 210GPa、泊松比0. 3，工作辊辊身长度1600mm、辊身直径400mm、弹性模量210GPa、泊松比 0. 3，轧件来料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机轧制带材边部减薄量的预报方法，其特征在于：包括以下由计算机系统执行的步骤：（ａ）收集ＳＭＳ－ＥＤＣ轧机的设备参数及轧件工艺参数；（ｂ）将辊系及轧件沿辊身方向离散化；（ｃ）假设初始辊缝形状和轧后辊缝形状；ｃ１）假设初始辊缝形状；ｃ２）假设轧后辊缝形状；（ｄ）计算单位长度的轧制压力与前后张应力横向分布；ｄ１）计算参数入口平均厚度＊↓［０］、出口平均厚度＊↓［１］；ｄ２）计算各条元出口横向位移量；ｄ３）计算条元上前张应力横向分布值σ↓［１ｊ］（ｘ↓［ｊ］）、后张应力横向分布值σ↓［０ｊ］（ｘ↓［ｊ］）；ｄ４）计算单位长度轧制力ｐ↓［ｊ］，计算结束；（ｅ）辊系受力与变形模型计算辊间压力及出口厚度横向分布；ｅ１）利用工作辊与支承辊之间的位移协调方程、工作辊弯辊力与力矩平衡方程求解辊间接触压力；ｅ２）以辊间接触压力相邻两次迭代的均方差是否在０～１．０×１０↑［－４］Ｎ范围之内为收敛判据，若收敛进入步骤ｅ３）；否则，用松弛因子法修改辊间接触压力，转入步骤ｅ１）；ｅ３）计算轧件出口厚度横向分布（ｆ）以出口厚度横向分布相邻两次迭代变化量的最大值为收敛判据，精度控制在０．１μｍ以内。若收敛则输出板厚横向分布值、边部减薄量和中心板凸度等值；不收敛则转入步骤（ｄ）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭艳，贾广顺，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：13
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