CN102397885A - 一种脉冲轧制方法 - Google Patents
一种脉冲轧制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102397885A CN102397885A CN201010288046XA CN201010288046A CN102397885A CN 102397885 A CN102397885 A CN 102397885A CN 201010288046X A CN201010288046X A CN 201010288046XA CN 201010288046 A CN201010288046 A CN 201010288046A CN 102397885 A CN102397885 A CN 102397885A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roll
- rolled piece
- rolling
- speed
- lifting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 25
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种脉冲轧制方法，包括下列步骤：(1)将沿长度方向上等厚度的轧件进行n次轧件预楔形轧制，直至将轧件轧制为楔形，所述楔形的最小厚度为h；(2)轧辊抬升：轧辊以角速度ω′自转的同时以v′的抬升速度向上抬升ΔS后停止抬升，直至轧辊与轧件再次接触；(3)轧辊压下：轧辊与轧件再次接触后，轧辊以角速度ω″自转的同时以压下速度v″向下压下ΔS，该步骤中轧件始终以速度v匀速直线向前运动；(4)重复执行步骤(2)-(3)，连续轧制直至轧件轧制完毕。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械加工方法，尤其涉及一种脉冲轧制方法。
背景技术
目前，公知的辊式轧机轧制方法均为道次内设定辊缝连续轧制。设定辊缝连续轧制是在某道次轧制过程中轧机按照设定的辊缝连续轧制，轧辊与轧件保持连续接触状态。
上述这种轧制方法在连续、高温、低速、大压下量的情况下进行轧制时，由于变形区长、轧制速度低等，轧辊与高温轧件长期接触会产生疲劳龟裂等现象，从而严重影响轧辊的寿命，甚至在技术经济上成为不可行的生产工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种脉冲轧制方法，该方法能够克服现有的辊式连续轧制方法在低速、高温、大压下量轧制条件下，轧辊疲劳龟裂严重、使用寿命短等问题。此外，本发明还通过将单次大压下量轧制变为多次小压下量轧制的工艺，降低了轧机主传动电机的负荷，另外该方法应当便于控制，操作便捷。
根据本发明的上述目的，本发明提出了一种脉冲轧制方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)按照本步骤所述的方法将轧件头部咬入段进行n次轧件预楔形轧制，直至将轧件头部咬入段轧制为楔形，所述楔形的最小厚度为h：轧件在设于轧机前的夹送辊和设于轧机后的矫平辊的共同作用下以速度v匀速直线向前运动，轧辊以角速度ω自转的同时沿垂直方向反复向上抬起和带载压下，每次的压下量逐渐增大，将轧件头部咬入段轧制为楔形，夹送辊对轧件的推力与矫平辊对轧件的拉力之和大于等于轧辊压下时轧件受到的阻力，n＝(H-h)/10，余数进一取整数，H表示轧件的来料厚度；
(2)轧辊抬升：轧辊以角速度ω′自转的同时以v′的抬升速度向上抬升ΔS后停止抬升，该步骤中轧件以速度v匀速直线向前运动，直至轧辊与轧件再次接触；
(3)轧辊压下：轧辊与轧件再次接触后，轧辊以角速度ω″自转的同时以压下速度v″向下压下ΔS，该步骤中轧件始终以速度v匀速直线向前运动，所述压下速度v″小于抬升速度v′，所述轧辊角速度ω″＝v″/R，其中R表示轧辊半径；
(4)重复执行步骤(2)-(3)，连续轧制直至轧件轧制完毕，此时轧件被轧制到目标厚度h，所述目标厚度h与前述楔形的最小厚度h相等。
预楔形轧制是本技术方案区别于现有技术的重要技术特征，是由轧辊在脉冲轧制之前，先将长度方向上等厚度的轧件坯料的头部咬入段轧制为楔形。
优选地，所述轧辊抬升时的角速度ω′大于轧辊压下时的角速度ω″。
优选地，所述步骤(2)和步骤(3)中，采用设于轧辊后方的矫平辊对行走出轧辊的轧件进行补充轧制，补充轧制的压下量Δh′大于等于轧件的单侧厚差δ′，该单侧厚差δ′可以通过测量得到。
本发明由于采用了上述技术方案，其具有以下优点：
1)使用本发明所述的脉冲轧制方法，大大减少了轧辊与高温轧件的接触时间，从而有效地提高轧辊的疲劳寿命；
2)使用本发明所述的脉冲轧制方法，可以实现简单断面的轧件超低速高温连续轧制，如可应用在中厚板连铸坯生产线凝固末端进行液芯大压下轧制；
3)使用本发明所述的脉冲轧制方法，由于采用多次小压下量代替现有的单次大压下量，可以有效地降低轧制力，降低主传动电机功率；
4)使用本发明所述的脉冲轧制方法，设备结构简单投资小，可靠性高，并可以大幅节能，因而具备良好的推广及应用前景。
说明书附图
图1为本发明所述的脉冲轧制方法的设备配置示意图。
图2为本发明所述的脉冲轧制方法中步骤(2)和步骤(3)的示意图。
图3为本发明所述的脉冲轧制方法中步骤(2)和步骤(3)的辊缝控制曲线图。
图4为经过本发明所述的脉冲轧制方法轧制的轧件的形状示意图。
具体实施方式
如图1所示，轧件4在机前夹送辊1的推力和机后矫平辊3的拉力的共同作用下沿着轧制方向匀速向前运动。脉冲轧机的轧辊2在轧机主液压缸和平衡缸的作用下完成抬起空转和带载压下的反复循环过程，即脉冲轧制过程。矫平辊3除了提供轧件运动的驱动力外，还有微小压下量，在预楔形轧制阶段与轧件保持夹持状态，在脉冲轧制阶段采用锁定辊缝控制用以矫平由于脉冲轧制在轧件表面形成的楔形厚差，使得轧后产品满足厚度公差要求。
图2显示的是轧辊的上辊执行一次本发明所述的步骤(2)和(3)的工艺图，即执行一次循环的工艺图。轧辊的下辊按照同样的原理同步动作。为了简化图例，此图中根据几何对称关系，轧件也只考虑厚度方向上半部分的变形，图中所示的H/2表示轧件来料厚度的一半，h/2表示目标厚度的一半，藉此表示图2表示的仅是上辊的轧制工艺图。
如图2中的2-a所示，轧辊的半径R为500mm，通过多次分步轧制，将厚度H/2为125mm的轧件完成预楔形轧制，此时轧件的厚度最小值为80mm，即轧件上A’点处的厚度为80mm，该值即为轧件的目标厚度h/2。此时，轧辊的最低点A点与轧件上的A’点接触，轧辊上的B点与轧件最高点B’点接触。
如图2中的2-b所示，轧辊开始以一定速度v’＝-20mm/s提升一定高度ΔS＝10mm后停止上抬，轧辊抬升高度ΔS即为单侧脉冲压下量，该ΔS为设定值，根据不同轧件的理论压下时间和压下速度综合确定。轧辊抬升过程中，轧件以很慢的速度v匀速向前运动，直到轧辊与轧件的B’点接触，此时轧件行走量为ΔL。设轧辊抬升空转至轧辊再次接触轧件的时间为Δt1，则有ΔL＝Δt1×v。由于轧辊在上抬的过程中在以角速度ω′空转，故此时轧辊也转过角度θ’，则有θ’＝ω′×Δt1。即轧辊与轧件的最初接触位置弧AB已经偏转一定角度θ’。
如图2中的2-c所示，当轧辊再次与轧件B′点接触后，便以速度v″＝5mm/s带载压下，直至压下ΔS＝10mm，那么压下时间为Δt2＝2s。在此过程中，轧件以速度v匀速向前行走了ΔL′的距离，ΔL′＝v×Δt2。由于轧辊在压下过程中以角速度ω″转动，故轧辊在压下过程中转过了角度θ″，则θ″＝ω″×Δt2。此时轧辊与轧件接触的最低点在A1点，轧辊与轧件接触的最高点在B1点。
那么轧辊单次循环的脉冲时间t＝Δt1+Δt2，在该单次脉冲时间Δt内，轧辊共旋转角度θ＝θ′+θ″。
此时，轧件的表面沿其长度方向呈波浪状，为了消除该波浪可以测算出单侧厚差δ′，单侧厚差δ′是轧件在A1点的厚度与目标厚度h/2的差值，那么对于一对轧辊(包括上轧辊和下轧辊)，脉冲厚差δ＝2δ′。然后采用矫平辊对轧件进行补充轧制，压下量Δh′≥δ即可保证轧后产品满足厚度公差要求。
图3表示在完成预楔形轧制段后的脉冲轧制阶段的波形图，轧辊以-20mm/s的速度快速提升至一定高度ΔS＝10mm后停止上抬，直至经过一定时间Δt1后，轧辊再次触钢。触钢后轧辊便开始带载压下，设定下压速度为5mm/s，则Δt2＝2s后完成单侧ΔS＝10mm的压下量。然后轧辊再次抬升、压下，进行下一个循环，如此往复，直至轧制结束。
图4显示的是轧件中心线以上的上半部分的轧制形状，其中Q表示经过步骤(1)的预楔形轧制的轧件头部预楔形轧制段，P表示经过步骤(2)-(3)的反复脉冲轧制而形成的脉冲轧制段，在脉冲轧制段，轧件厚度为h。轧件表面因脉冲轧制而形成的波浪状，可通过矫平辊的补充轧制完成。
综上所述，本发明由于采用了轧辊反复抬升压下的脉冲轧制方法，从而将现有的单次大压下量轧制变为多次小压下量，从而减少了轧辊与轧件的接触时间，同时降低了轧制力，有效地提高了轧辊的疲劳寿命，可以实现简单断面的轧件超低速高温连续轧制。
要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种脉冲轧制方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)按照本步骤所述的方法将轧件头部咬入段进行n次轧件预楔形轧制，直至将轧件头部咬入段轧制为楔形，所述楔形的最小厚度为h：轧件在设于轧机前的夹送辊和设于轧机后的矫平辊的共同作用下以速度v匀速直线向前运动，轧辊以角速度ω自转的同时沿垂直方向反复向上抬起和带载压下，每次的压下量逐渐增大，将轧件头部咬入段轧制为楔形，夹送辊对轧件的推力与矫平辊对轧件的拉力之和大于等于轧辊压下时轧件受到的阻力，n＝(H-h)/10，余数进一取整数，H表示轧件的来料厚度；
(2)轧辊抬升：轧辊以角速度ω′自转的同时以v′的抬升速度向上抬升ΔS后停止抬升，该步骤中轧件以速度v匀速直线向前运动，直至轧辊与轧件再次接触；
(3)轧辊压下：轧辊与轧件再次接触后，轧辊以角速度ω″自转的同时以压下速度v″向下压下ΔS，该步骤中轧件始终以速度v匀速直线向前运动，所述压下速度v″小于抬升速度v′，所述轧辊角速度ω″＝v″/R，其中R表示轧辊半径；
(4)重复执行步骤(2)-(3)，连续轧制直至轧件轧制完毕，此时轧件被轧制到目标厚度h，所述目标厚度h与前述楔形的最小厚度h相等。
2.如权利要求1所述的脉冲轧制方法，其特征在于，所述轧辊抬升时的角速度ω′大于轧辊压下时的角速度ω″。
3.如权利要求1所述的脉冲轧制方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中，采用所述矫平辊对行走出轧辊的轧件进行补充轧制，补充轧制的压下量Δh′大于等于轧件的单侧厚差δ′，所述单侧厚差δ′通过测量得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010288046 CN102397885B (zh) | 2010-09-18 | 2010-09-18 | 一种脉冲轧制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010288046 CN102397885B (zh) | 2010-09-18 | 2010-09-18 | 一种脉冲轧制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102397885A true CN102397885A (zh) | 2012-04-04 |
| CN102397885B CN102397885B (zh) | 2013-09-04 |
Family
ID=45880765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010288046 Active CN102397885B (zh) | 2010-09-18 | 2010-09-18 | 一种脉冲轧制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102397885B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1241712A (en) * | 1968-06-19 | 1971-08-04 | Hitachi Ltd | A control device for rolling mills |
| EP1344582A1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-09-17 | Nippon Steel Corporation | Depressing position setting method for rolling plate |
| CN1850373A (zh) * | 2006-04-29 | 2006-10-25 | 东北大学 | 变宽度钢板的轧制方法 |
| CN101332470A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧制线高度的调整方法 |
| CN101648210A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-02-17 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 低温高速大加工量轧制变形镁合金板材的加工方法 |
| CN101817023A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-09-01 | 河北钢铁股份有限公司 | 一种用于轧制楔形钢板的厚度控制方法 |
-
2010
- 2010-09-18 CN CN 201010288046 patent/CN102397885B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1241712A (en) * | 1968-06-19 | 1971-08-04 | Hitachi Ltd | A control device for rolling mills |
| EP1344582A1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-09-17 | Nippon Steel Corporation | Depressing position setting method for rolling plate |
| CN1850373A (zh) * | 2006-04-29 | 2006-10-25 | 东北大学 | 变宽度钢板的轧制方法 |
| CN101332470A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧制线高度的调整方法 |
| CN101648210A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-02-17 | 中铝洛阳铜业有限公司 | 低温高速大加工量轧制变形镁合金板材的加工方法 |
| CN101817023A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-09-01 | 河北钢铁股份有限公司 | 一种用于轧制楔形钢板的厚度控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102397885B (zh) | 2013-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu | Prospects for variable gauge rolling: technology, theory and application | |
| CN104399923B (zh) | 一种生产特厚板连铸坯的方法 | |
| CN102189102B (zh) | 一种连铸机在线调厚辊式大压下液芯轧制方法 | |
| CN103111464B (zh) | 一种特厚板的制造方法 | |
| CN105107840A (zh) | 镁合金板材表面剧烈变形轧制装置及方法 | |
| CN103862094B (zh) | 利用圆盘剪进行剪切的方法和热轧带钢的剪切方法 | |
| CN103223423B (zh) | 一种走停式大侧压定宽机的控制方法 | |
| Liu et al. | From TRB and LP plate to variable gauge rolling: technology, theory, simulation and experiment | |
| CN104475525B (zh) | 一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法 | |
| CN105057364A (zh) | 一种镁合金板材轧制边裂预判及控制方法 | |
| CN102974624A (zh) | 大展宽比高强级别管线钢的边部平面形状控制方法 | |
| CN103521522B (zh) | 一种半轴套管的楔横轧精密成形方法 | |
| CN103008361A (zh) | 一种控制钢板头部弯曲的方法 | |
| CN102397885B (zh) | 一种脉冲轧制方法 | |
| CN108080547B (zh) | 一种长轴类锻件预制坯方法及装置 | |
| CN201150982Y (zh) | 一种楔形铸坯在线切割设备 | |
| CN204620715U (zh) | 一种适用于大批量生产多种截面形状金属线材的系统 | |
| CN103962483B (zh) | 一种火车轮立式轧制异步强化变形方法及装置 | |
| CN104841899A (zh) | 非晶甩带机辊嘴间距调节装置 | |
| CN111167861B (zh) | 一种精密自动轧管机及轧管方法 | |
| CN104741429A (zh) | 一种组合式旋轮及其成形异形件的旋压方法 | |
| CN114570769A (zh) | 一种三维曲面轧机 | |
| CN204583912U (zh) | 一种用于钢带加工的中间桥 | |
| CN103624313A (zh) | 剪板机 | |
| CN207642533U (zh) | 一种型钢腹板切割设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BERIS ENGINEERING AND RESEARCH CORPORATION QINHUAN Free format text: FORMER OWNER: BERIS ENGINEERING AND RESEARCH CORPORATION SHANGHAI BRANCH Effective date: 20130104 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201203 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI TO: 066004 QINHUANGDAO, HEBEI PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130104 Address after: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Applicant after: BERIS Engineering and Research Corporation QHD Branch Address before: 3, building 201203, building 5, building 3000, long East Road, Shanghai, Pudong New Area Applicant before: Shanghai Branch, BERIS Engineering and Research Corporation |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20120404 Assignee: MCC Dongfang Jiangsu Heavy Industry Co., Ltd. Assignor: Shanghai Branch, BERIS Engineering and Research Corporation Contract record no.: 2012320000356 Denomination of invention: Pulse rolling method License type: Exclusive License Record date: 20120330 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180409 Address after: 066004 No. 71, Longhai Road, Qinhuangdao economic and Technological Development Zone, Hebei Patentee after: MCC Qinhuangdao engineering design & Research Institute Co Ltd Address before: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Patentee before: BERIS Engineering and Research Corporation QHD Branch |