CN113941620B - 平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法 - Google Patents

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers

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Abstract

本发明公开了一种平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，将矫直过程转化为相对曲率变化过程，通过计算弦高建立最终残余曲率与板形关系，根据矫直过程中曲率的变化关系以及设定目标的初始值得到最终残余曲率的对应值，再根据最终残余曲率与板形关系得到对应的板形状况，不断优化迭代设定目标，直至达到板形目标值结束。本发明能快速、精确、可靠的设定平行辊系整体调整式矫直机的压下规程，方便推广应用。

Description

平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法
技术领域
本发明属于冷热板、带材精整领域，具体涉及一种平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法。
背景技术
平行辊系整体调整式矫直机广泛应用于冷热板、带材精整领域，其采用大变形矫直方式，在生产中只需要设定入口和出口压下值，辊盒整体倾斜调整，不需要对每个单辊设定压下值即可达到良好的矫直效果，辊盒整体更换，使用维护十分方便。
平行辊系整体调整式矫直机的压下规程是矫直工艺的核心，但是目前都是通过经验设定压下规程，效果不稳定，而且设定较慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，本发明能快速、精确、可靠的设定平行辊系整体调整式矫直机的压下规程，方便推广应用。
本发明所采用的技术方案是：
一种平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，将矫直过程转化为相对曲率变化过程，通过计算弦高建立最终残余曲率与板形关系，根据矫直过程中曲率的变化关系以及设定目标的初始值得到最终残余曲率的对应值，再根据最终残余曲率与板形关系得到对应的板形状况，不断优化迭代设定目标，直至达到板形目标值结束。
将矫直过程转化为相对曲率变化，各相对曲率计算如下：
C0＝ρt/ρ0
Cw＝ρt/ρw
CZ＝ρt/ρZ
ρt＝Eh/2σs
其中，E为弹性模量，h为厚度，σs为屈服强度，ρt为弹性极限弯曲半径，ρ0为原始弯曲半径；ρw为反弯半径，ρZ为总弯曲半径，C0为原始曲率，Cw为反弯曲率；CZ-总弯曲曲率；
矫直机矫直过程中曲率的变化关系为：
C0i＝Cr(i-1)
CZi＝C0i+Cwi
Cri＝Cwi-Cyi
其中，C0i为板材在第i辊处的相对原始曲率；Cr(i-1)为板材在第i-1辊处的相对残余曲率；CZi为板材在第i辊处的相对总变形曲率；Cwi为板材在第i辊处的相对反弯曲率；Cri为板材在第i辊处的相对残余曲率；Cyi为板材在第i辊处的相对弹复曲率；
设矫直机辊数为n，下辊盒为依次设置的单号辊、上辊盒为依次设置的双号辊，令Cw1＝Cw(n)＝0，Cw2＝Cw3，Cw(n-1)＝0.5～1，Cw3至Cw(n-1)线性递减，第n-1辊处的相对残余曲率Cr(n-1)即为最终残余曲率，板材在第3辊处的相对反弯曲率Cw3即为设定目标值；
通过计算弦高建立Cr(n-1)与板形的关系：
其中，QM为第n-1辊处的弦高，A为第n-1辊处的弦长，r为第n-1辊处的曲率半径且有r＝ρt/Cr(n-1)，因此
先给定Cw3的初始值，然后根据曲率的变化关系计算得到Cr(n-1)的对应值，然后计算得到QM的对应值，然后不断优化迭代Cw3的值，直至QM＜λ，则输出优化后的Cw3的值，其中λ为板形目标值。
优选地，第n-1辊处的弦长A取1000mm。
优选地，板形目标值λ取1mm或2mm。
本发明的有益效果是：
本发明能快速、精确、可靠的设定平行辊系整体调整式矫直机的压下规程，方便推广应用。
附图说明
图1是平行辊系整体调整式矫直机的示意图。
图2是本发明实施例中各辊反弯曲率的分布图。
图3是本发明实施例中计算程序框图。
图4是本发明实施例中不平度求解示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，平行辊系整体调整式矫直机包括上辊盒、下辊盒、工作辊盒压下缸，本发明提供了其压下规程设定方法：将矫直过程转化为相对曲率变化过程，通过计算弦高建立最终残余曲率与板形关系，根据矫直过程中曲率的变化关系以及设定目标的初始值得到最终残余曲率的对应值，再根据最终残余曲率与板形关系得到对应的板形状况，不断优化迭代设定目标，直至达到板形目标值结束。具体步骤如下：
将矫直过程转化为相对曲率变化，各相对曲率计算如下：
C0＝ρt/ρ0
Cw＝ρt/ρw
CZ＝ρt/ρZ
ρt＝Eh/2σs
其中，E为弹性模量，h为厚度，σs为屈服强度，ρt为弹性极限弯曲半径，ρ0为原始弯曲半径；ρw为反弯半径，ρZ为总弯曲半径，C0为原始曲率，Cw为反弯曲率；CZ-总弯曲曲率；
矫直机矫直过程中曲率的变化关系为：
C0i＝Cr(i-1)
CZi＝C0i+Cwi
Cri＝Cwi-Cyi
其中，C0i为板材在第i辊处的相对原始曲率；Cr(i-1)为板材在第i-1辊处的相对残余曲率；CZi为板材在第i辊处的相对总变形曲率；Cwi为板材在第i辊处的相对反弯曲率；Cri为板材在第i辊处的相对残余曲率；Cyi为板材在第i辊处的相对弹复曲率；
设矫直机辊数为n，如图1和图2所示，下辊盒为依次设置的单号辊、上辊盒为依次设置的双号辊，令Cw1＝Cw(n)＝0，Cw2＝Cw3，Cw(n-1)＝0.5～1，Cw3至Cw(n-1)线性递减，第n-1辊处的相对残余曲率Cr(n-1)即为最终残余曲率，板材在第3辊处的相对反弯曲率Cw3即为设定目标值；
如图4所示，通过计算弦高建立Cr(n-1)与板形的关系：
其中，QM为第n-1辊处的弦高，A为第n-1辊处的弦长，r为第n-1辊处的曲率半径且有r＝ρt/Cr(n-1)，因此
如图3所示，先给定Cw3的初始值，然后根据曲率的变化关系计算得到Cr(n-1)的对应值，然后计算得到QM的对应值，然后不断优化迭代Cw3的值，直至QM＜λ，则输出优化后的Cw3的值，其中λ为板形目标值。
在本实施例中，由于板材在最终残余曲率已经非常小，第n-1辊处的弦长A取1000mm，板形目标值λ取1mm或2mm。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，其特征在于：将矫直过程转化为相对曲率变化过程，通过计算弦高建立最终残余曲率与板形关系，根据矫直过程中曲率的变化关系以及设定目标的初始值得到最终残余曲率的对应值，再根据最终残余曲率与板形关系得到对应的板形状况，不断优化迭代设定目标，直至达到板形目标值结束；
将矫直过程转化为相对曲率变化，各相对曲率计算如下：
C0＝ρt/ρ0
Cw＝ρt/ρw
CZ＝ρt/ρZ
ρt＝Eh/2σs
其中，E为弹性模量，h为厚度，σs为屈服强度，ρt为弹性极限弯曲半径，ρ0为原始弯曲半径；ρw为反弯半径，ρZ为总弯曲半径，C0为原始曲率，Cw为反弯曲率；CZ-总弯曲曲率；
矫直机矫直过程中曲率的变化关系为：
C0i＝Cr(i-1)
CZi＝C0i+Cwi
Cri＝Cwi-Cyi
其中，C0i为板材在第i辊处的相对原始曲率；Cr(i-1)为板材在第i-1辊处的相对残余曲率；CZi为板材在第i辊处的相对总变形曲率；Cwi为板材在第i辊处的相对反弯曲率；Cri为板材在第i辊处的相对残余曲率；Cyi为板材在第i辊处的相对弹复曲率；
设矫直机辊数为n，下辊盒为依次设置的单号辊、上辊盒为依次设置的双号辊，令Cw1＝Cw(n)＝0，Cw2＝Cw3，Cw(n-1)＝0.5～1，Cw3至Cw(n-1)线性递减，第n-1辊处的相对残余曲率Cr(n-1)即为最终残余曲率，板材在第3辊处的相对反弯曲率Cw3即为设定目标值；
通过计算弦高建立Cr(n-1)与板形的关系：
其中，QM为第n-1辊处的弦高，A为第n-1辊处的弦长，r为第n-1辊处的曲率半径且有r＝ρt/Cr(n-1)，因此
先给定Cw3的初始值，然后根据曲率的变化关系计算得到Cr(n-1)的对应值，然后计算得到QM的对应值，然后不断优化迭代Cw3的值，直至QM<λ，则输出优化后的Cw3的值，其中λ为板形目标值。
2.如权利要求1所述的平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，其特征在于：第n-1辊处的弦长A取1000mm。
3.如权利要求2所述的平行辊系整体调整式矫直机的压下规程设定方法，其特征在于：板形目标值λ取1mm或2mm。
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