CN112872049A - 一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法 - Google Patents

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    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control

Abstract

本发明涉及一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，属于轧钢技术领域。本发明的技术方案是：令窜辊量达到120mm时，等效凸度达到0.8mm，利用
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，令窜辊量达到200mm时，等效凸度达到最大值，计算获得最大值为1.075；根据计算得到系数值，在磨床系统中编辑辊形程序、磨削程序和轧机二级系统中对中间辊辊形参数进行维护。本发明的有益效果是：通过改进轧辊辊形配置，拓宽辊缝凸度调控域，以增强轧机的版型控制能力，凸度调节能力较高，响应较快，能较好地弥补常见中间辊辊形在冷轧超高强钢生产过程中板形控制能力不足的缺陷。

Description

一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法
技术领域
本发明涉及一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，属于轧钢技术领域。
背景技术
汽车轻量化进程推进以来，冷轧超高强钢使用比例不断攀升，成为汽车减重的关键因素。超高强钢强度太高，生产中轧制负荷很大，其板形的控制非常困难。据统计，国内780MPa级别以上超高强钢因板形不良导致产品降级比例高达20％左右。综合板形控制的主要手段，通过跟踪超高强钢的生产过程发现，在F5工作辊弯辊力、F5中间辊弯辊力及窜辊量均达到最大时，仍然无法改变超高强钢板形边浪大的问题。生产过程板形控制现状说明超高强钢的强度过高，使轧辊产生了过大的弹性挠曲，而现有的弯辊及窜辊的设定无法补偿轧辊过大的弹性变形，即在现有的轧辊配型制度下，轧机的辊缝凸度调控域不能满足超高强钢板形的控制要求。只有辊缝凸度调控域能够覆盖超高强钢的板形控制需求时，超高强钢板形不良的问题才能解决。
发明内容
本发明目的是提供一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，通过改进轧辊辊形配置，拓宽辊缝凸度调控域，以增强轧机的版型控制能力，凸度调节能力较高，响应较快，能较好地弥补常见中间辊辊形在冷轧超高强钢生产过程中板形控制能力不足的缺陷，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，包含以下步骤：
步骤一，冷轧轧机机组中间辊辊形为三次CVC曲线，令窜辊量达到120mm时，等效凸度达到0.8mm，利用
Figure BDA0002921649160000021
令窜辊量达到200mm时，等效凸度达到最大值，计算获得最大值为1.075；其等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm；
步骤二，计算获得CVC曲线辊形方程为：
R(x)＝3.4428019×10-10x3-1.4487936×10-6x2+1.8249633×10-3x+3.24484×102
步骤三，根据计算得到系数值，在磨床系统中编辑辊形程序和磨削程序。
本发明在轧机二级系统中，对中间辊辊形参数进行维护。
所述步骤一中，等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm。
本发明的有益效果是：通过改进轧辊辊形配置，拓宽辊缝凸度调控域，以增强轧机的版型控制能力，凸度调节能力较高，响应较快，窜辊量达到120mm时，等效凸度就达到了0.8mm，最大等效凸度为1.075mm，其凸度调节范围高于国内同类型冷轧厂CVC辊形板形条件能力；凸度调节能力较高，响应较快，能较好地弥补常见中间辊辊形在冷轧超高强钢生产过程中板形控制能力不足的缺陷。
附图说明
图1是本发明F5机架中间辊窜辊与等效凸度的关系图；
图2是本发明CVC辊形及辊缝图；
图3是本发明轧辊辊形编辑图；
图4是本发明轧辊二级参数修订图；
图5是改进前板形控制效果图；
图6是采用本发明改进后板形控制效果图。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，包含以下步骤：
步骤一，冷轧轧机机组中间辊辊形为三次CVC曲线，令窜辊量达到120mm时，等效凸度达到0.8mm，利用
Figure BDA0002921649160000031
令窜辊量达到200mm时，等效凸度达到最大值，计算获得最大值为1.075；
其等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm；
步骤二，计算获得CVC曲线辊形方程为：
R(x)＝3.4428019×10-10x3-1.4487936×10-6X2+1.8249633×10-3x+3.24484×102
步骤三，根据计算得到系数值，在磨床系统中编辑辊形程序和磨削程序；
步骤四，在轧机二级系统中，对中间辊辊形参数进行维护。
所述步骤一中，等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm。
在实际应用中，步骤一：冷轧轧机机组中间辊辊形为三次CVC曲线，三次CVC轧辊辊形曲线如图2所示，轧辊长为2L，上辊形曲线表示为：
y1(x)＝A0+A1x+A2x2+A3x3 (1)
由于上下两辊辊形曲线反对称，因此可以得到下辊的辊形曲线方程为：
y2(x)＝A0+A1(2L-x)+A2(2L-x)2+A3(2L-x)3 (2)
(1)式和(2)式中：
2L——中间辊辊身长度；
x——坐标系中辊长方向上某点的坐标；
A0-A4——辊形方程的系数。
当上辊向右、下辊向左窜动距离s时，轧辊辊缝的函数为：
G(x，s)＝D-y1(x-s)-y2(2L-x-s) (3)
则，所形成的CVC轧辊二次等效凸度Cw为：
Gw(s)＝G(0，s)-G(L，s)＝-2L2[A2+3(L-s)A3] (4)
由式(4)可以看出，三次CVC轧辊的辊缝二次等效凸度仅同多项式系数A2和A3相关，与A0和A1无关，且二次凸度同窜辊量s呈线性关系。A0为与辊径相关的参数，对曲线的特性没有影响。
当中间辊窜辊处于极限位置时，其二次等效凸度的求解如下：
当CVC中间辊窜辊窜至最大位置smax时，等效凸度Cwmax为：
Cwmax＝-2L2[A2+3(L-smax)A3] (5)
当CVC中间辊窜辊窜至最小位置smin时，等效凸度Cwmin为：
Cwmin＝-2L2[A2+3(L-smin)A3] (6)
联立式(6)、(7)可得A2和A3为：
Figure BDA0002921649160000051
Figure BDA0002921649160000052
A0为与辊径相关的参数，其可以按照辊径的设计要求进行确定：
A0＝y1(0) (9)
对于A1，当辊径一定时，由曲线两端确定最大允许辊径差二得到的辊面中部较平缓，边部虽陡峭，但板带轧制一般在中部，边部可通过修磨倒角进行处理，一般按照式(11)对A1进行求解：
Figure BDA0002921649160000061
超高强钢生产时，增大正窜辊对应的最大等效凸度至1.075mm,修正后的中间辊辊形方程为：
R(x)＝3.4428019×10-10x3-1.4487936×10-6x2+1.8249633×10-3x+3.24484×10211)
令窜辊量达到120mm时，等效凸度达到0.8mm，利用
Figure BDA0002921649160000062
令窜辊量达到200mm时，等效凸度达到最大值，计算获得最大值为1.075。
其等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm。
F5机架中间辊窜辊与等效凸度的关系如图1所示。
步骤二：
计算获得CVC曲线辊形方程为：
R(x)＝3.4428019×10-10x3-1.4487936×10-6x2+1.8249633×10-3x+3.24484×102(13)
步骤三：根据计算得到系数值，在磨床系统中编辑辊形程序和磨削程序，如图3所示。
步骤四：在轧机二级系统中，对中间辊辊形参数进行维护，如图4所示。
应用实例：
工作辊凸度由0.075修订为0.09后，其弯辊值将会减小，以提升控制带钢边部浪形能力。实际生产过程中，发现工作辊辊形修订对控制980DP之外的高强钢，板型控制能力提升明显。但980DP生产过程中，工作辊弯辊力达到90％以上，带钢边部浪形依然很大，其板型调控能力受限。中间辊等效凸度调整为1.075后，F5串辊值达到原设计值120position时，其等效凸度就可以达到0.8，串辊调节能力和速度均明显提升。F5串辊量减小，有利于减少中间辊磨损量。轧辊辊形配置改进后，超高强钢的板形质量得到了极大的提升。辊型改良后的板形值又原有的20IU，降低到4IU以内，板形质量提升幅度达到90％，改进前后板形控制效果对比如图5和图6所示。

Claims (3)

1.一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一，冷轧轧机机组中间辊辊形为三次CVC曲线，令窜辊量达到120mm时，等效凸度达到0.8mm，利用
Figure FDA0002921649150000011
令窜辊量达到200mm时，等效凸度达到最大值，计算获得最大值为1.075；其等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm；
步骤二，计算获得CVC曲线辊形方程为：
R(x)＝3.4428019×10-10x3-1.4487936×10-6x2+1.8249633×10-3x+3.24484×102
步骤三，根据计算得到系数值，在磨床系统中编辑辊形程序和磨削程序。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，其特征在于：在轧机二级系统中，对中间辊辊形参数进行维护。
3.根据权利要求1或所述的一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法，其特征在于：所述步骤一中，等效凸度范围为-0.3mm～1.075mm，对应窜辊量为-200mm～200mm。
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