EP0972580A2 - Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen - Google Patents

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EP0972580A2 EP99110703A EP99110703A EP0972580A2 EP 0972580 A2 EP0972580 A2 EP 0972580A2 EP 99110703 A EP99110703 A EP 99110703A EP 99110703 A EP99110703 A EP 99110703A EP 0972580 A2 EP0972580 A2 EP 0972580A2
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    • B21B38/105—Calibrating or presetting roll-gap

Definitions

  • the invention relates to a method for presetting Cold forming systems, such as cold rolling mills, skin pass stands, Stretch bending judges, straighteners and others.
  • Cold rolling mills are in reversible and tandem construction based on a pass schedule before the start of rolling preset. This is supposed to be calculated by the Strain causes deformation of the roll stands compensated and a rolled product with the desired Dimensions are made.
  • the invention has for its object a method for optimal pass schedule design for the respective rolling batch create.
  • the task is solved in that the hardness of the material to be deformed shortly before it is cold-formed measured and to correct its solidification curve and the presetting of the cold forming system based on this is used.
  • the advantage of adapting the Solidification curve over a hardness measurement is that on the one hand, deviations in the form strength of a Material (depending among other things on the chemical Composition, differences in cooling after Hot rolling or during the annealing process, structural condition general) without prior information in the Stitch plan design can go to the other different materials with similar Hardening behavior with only one hardening curve can be managed.
  • the standard hardening curve is one Material or a group of materials with associated Standard values of hardness, yield strength, tensile strength, etc. through additive or multiplicative linking with a Correction element is corrected, at least one over the measured hardness value contains determined tensile strength.
  • An advantageous development of the invention consists in that the difference between that by means of hardness measurement calculated in advance and the one actually measured during rolling Rolling force of the first stand or the first pass mathematical correction of the pre-calculated rolling force of the following roll stand in tandem systems or the following stitch is used in reversing systems.
  • There one further adaptation of the hardening curve through hardness measurement not possible between the rolling stands of a tandem mill is the difference between the predicted and measured rolling force of a roll stand only arithmetically determined correction value for the rolling force of each following roll stand determined.
  • the hardness measurement is dynamic and preferably on several
  • the material to be deformed is placed minimized required measurement time and the measurement result averaged and therefore representative of the respective batch.
  • the known EQUOTIP measurement method is preferred used.
  • the hardness measurement is preferred during process-related downtimes of the Cold forming systems are carried out. As a result, none occurs Delay in the production process. So the hardness measurement in tandem streets preferably between decoiler and Welding machine done during welding and thus the Use welding time. The hardness is measured accordingly for reversing streets, preferably in the area of their Thickness gauges during calibration and required also no additional time.
  • each k f ( ⁇ ) value is multiplied by the factor k (H 0 , H 1 , R m0 ).
  • Both correction models reflect the influence of the measured hardness H 1 on the hardening force k f1 ( ⁇ ).
  • the method according to the invention is not only suitable for Cold rolling mills, but also for all types of Skin pass stands, stretch bending judges, straighteners (belt and Sheet), also for cold profile straightening machines and Cold rolling mills for profiles and wire.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen, wie Kaltwalzstraßen, Dressiergerüste, Streckbiegerichter, Richtmaschinen und andere. Die Genauigkeit des Presettings üblicher Kaltverformungsanlagen wird dadurch gesteigert, dass die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der darauf basierenden Voreinstellung der Kaltverformungsanlage verwendet wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen, wie Kaltwalzstraßen, Dressiergerüste, Streckbiegerichter, Richtmaschinen und andere.
Kaltwalzstraßen werden in Reversier- und Tandembauweise aufgrund einer Stichplanvorausberechnung vor dem Walzbeginn voreingestellt. Dadurch sollen die durch die vorausberechneten Beanspruchungen verursachten Verformungen der Walzgerüste kompensiert und ein Walzprodukt mit den gewünschten Abmessungen hergestellt werden.
Die Berechnung der Beanspruchungen beruht auf der Verfestigungskurve, die den Zusammenhang zwischen der Verformung (ε) und der Umformfestigkeit kf = kf (ε) der unterschiedlichen Werkstoffe als Standardwerte darstellt. Bedingt durch Schwankungen der chemischen Zusammensetzung, den Unterschieden beim Abkühlen nach dem Warmwalzen oder während des Glühprozesses und des allgemeinen Gefügezustands weicht die reale Verfestigungskurve von der Standardverfestigungskurve mehr oder weniger ab. Deshalb stimmt die auf Standardwerte basierende Stichplanauslegung häufig nicht, wodurch sich Formabweichungen und Mehraufwand beim Walzen ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimalen Stichplanauslegung für die jeweilige Walzcharge zu schaffen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der darauf basierenden Voreinstellung der Kaltverformungsanlage verwendet wird. Der Vorteil der Adaption der Verfestigungskurve über eine Härtemessung liegt darin, dass zum einen Abweichungen in der Umformfestigkeit eines Werkstoffs (abhängig unter anderem von der chemischen Zusammensetzung, Unterschieden beim Abkühlen nach dem Warmwalzen oder während des Glühprozesses, Gefügezustand allgemein) ohne Vorinformation direkt vor Walzbeginn in die Stichplanauslegung eingehen können und das zum anderen unterschiedliche Werkstoffe mit ähnlichem Verfestigungsverhalten mit nur einer Verfestigungskurve verwaltet werden können.
Es ist von Vorteil, dass die Standardverfestigungskurve eines Werkstoffs oder einer Werkstoffgruppe mit dazugehörenden Standardwerten von Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit usw. durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied korrigiert wird, das zumindest eine über den gemessenen Härtewert ermittelte Zugfestigkeit enthält. Die Adaption einer vorhandenen Verfestigungskurve durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied ist auf einfache Weise zu verwirklichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Differenz zwischen der mittels Härtemessung vorausberechneten und der beim Walzen effektiv gemessenen Walzkraft des ersten Gerüstes bzw. des ersten Stiches zur rechnerischen Korrektur der vorausberechneten Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes bei Tandemanlagen bzw. des folgenden Stiches bei Reversieranlagen verwendet wird. Da eine weitere Adaption der Verfestigungskurve durch Härtemessung zwischen den Walzgerüsten einer Tandemstraße nicht möglich ist, wird aus der Differenz zwischen vorausberechneter und gemessener Walzkraft eines Walzgerüstes ein nur rechnerisch ermittelter Korrekturwert für die Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes ermittelt.
Bei Reversiergerüsten ist eine Härtemessung vor jedem Stich möglich aber kosten- und zeitaufwendig. Es ist jedoch ausreichend, die Härte nur im Einlauf vom ersten Stich zu messen und Abweichungen der daraus abgeleiteten Walzkraft als Korrekturwert bei dem zweiten Stich zu berücksichtigen. Sollte die dabei gemessene Walzkraft immer noch zu große Abweichungen von der vorausberechneten aufweisen, ist eine weitere Härtemessung vor dem dritten Stich sinnvoll.
Von Vorteil ist auch, wenn die Anpassung der Standardverfestigungskurve nach der jeweils gemessenen Härte des Walzgutes und nach ausgewerteten Abweichungen und Korrekturwerten der Walzkraft früherer Walzungen erfolgt. Die statistische Auswertung einer Anzahl von Walzungen bietet die Gewähr einer treffsicheren Korrektur der dem ersten Walzgerüst bzw. ersten Stich folgenden Bearbeitungsschritte.
Wenn die Härtemessung dynamisch und vorzugsweise an mehreren Stellen des zu verformenden Materials erfolgt, ist die erforderliche Messzeit minimiert und das Messergebnis gemittelt und somit repräsentativ für die jeweilige Charge. Vorzugsweise wird dabei das bekannte EQUOTIP-Messverfahren benutzt.
Dadurch, dass zusätzlich zur Härte auch die Temperatur und die Oberflächenreibung es zu verformenden Materials gemessen werden, sind weitere wichtige Parameter berücksichtigt, die die Verfestigungskurve beeinflussen.
Es ist ferner vorteilhaft, dass die Härtemessung vorzugsweise während verfahrensbedingter Stillstandszeiten der Kaltverformungsanlagen erfolgt. Dadurch tritt keinerlei Verzögerung im Produktionsablauf ein. So kann die Härtemessung bei Tandemstraßen vorzugsweise zwischen Abhaspel und Schweilßmaschine während des Schweißens erfolgen und somit die Schweißzeit ausnutzen. Entsprechend erfolgt die Härtemessung bei Reversierstraßen, vorzugsweise in Bereich von deren Dickenmessgeräte während der Eichung derselben und erfordert ebenfalls keine Zusatzzeit.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen bzw. Diagrammen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Verfestigungskurve mit additiver Korrektur,
Fig. 2
eine Verfestigungskurve mit multiplikativer Korrektur.
In beiden Figuren 1 und 2 sind die Standardverfestigungskurven mit Verfestigungskraft kf0 als Funktion des Verformungswegs (ε) ausgezogen und die korrigierten Verfestigungskurven kf1 (ε) gestrichelt dargestellt.
In Figur 1 unterscheiden sich kf0 (ε) und kf1 (ε) durch ein additives Korrekturglied +/- ▴ kf = k(H0, H1, Rm0...) · kf0 (0).
Dabei sind:
  • kf0 (0) = Anfangswert der Standardverfestigungskurve bei ε=0,
  • H0 = Standardhärtewert
  • H1 = gemessener Härtewert,
  • Rm0 = Standardzugfestigkeit.
    • Demnach gilt: kf1 (ε) = kf0 (ε) + ▴ kf
    In Figur 2 ist jeder kf (ε)-Wert mit dem Faktor k(H0, H1, Rm0...) multipliziert.
    Demnach gilt: kf1 (ε) = kf0 (ε) · k(H0, H1, Rm0...)
    Beide Korrekturmodelle geben den Einfluss der gemessenen Härte H1 auf die Verfestigungskraft kf1 (ε) wieder.
    Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur für Kaltwalzstraßen, sondern auch für alle Arten von Dressiergerüsten, Streckbiegerichter, Richtmaschinen (Band und Blech), ebenso für Kaltprofilrichtmaschinen und Kaltwalzstraßen für Profile und Draht.

    Claims (10)

    1. Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen, wie Kaltwalzstraßen, Dressiergerüste, Streckbiegerichter, Richtmaschinen und andere, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der daraus basierenden Voreinstellung der Kaltverformungsanlage verwendet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Verfestigungskurve eines Werkstoffs oder einer Werkstoffgruppe mit dazugehörenden Standardwerten von Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit usw. durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied korrigiert wird, das zumindest eine über den gemessenen Härtewert ermittelte Zugfestigkeit enthält.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der mittels Härtemessung vorausberechneten und der beim Walzen effektiv gemessenen Walzkraft des ersten Gerüstes bzw. des ersten Stiches zur rechnerischen Korrektur der vorausberechneten Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes bei Tandemanlagen bzw. des folgenden Stiches bei Reversieranlagen verwendet wird.
    4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Standardverfestigungskurve nach der jeweils gemessenen Härte des Walzgutes und nach ausgewerteten Abweichungen und Korrekturwerten der Walzkraft früherer Walzungen erfolgt.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung dynamisch erfolgt, vorzugsweise nach dem EQUOTIP-Messverfahren.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung an mehreren Stellen des zu verformenden Materials erfolgt.
    7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Härte auch die Temperatur und die Oberflächenreibung des zu verformenden Materials gemessen werden.
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung vorzugsweise während verfahrensbedingter Stillstandszeiten der Kaltverformungsanlage erfolgt.
    9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung bei Tandemstraßen vorzugsweise zwischen Abhaspel und Schweißmaschine während des Schweißens erfolgt.
    10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung bei Reversierstraßen, vorzugsweise in Bereich von deren Dickenmessgeräte während der Eichung derselben erfolgt.
    EP99110703A 1998-07-14 1999-06-02 Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen Expired - Lifetime EP0972580B1 (de)

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    DE19831480 1998-07-14

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    EP0972580A3 EP0972580A3 (de) 2002-12-11
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