JP2022175007A - Rolling control method for metal plate, rolling control device and method for manufacturing rolled metal plate - Google Patents

Rolling control method for metal plate, rolling control device and method for manufacturing rolled metal plate Download PDF

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透 明石
Toru Akashi
健二 山田
Kenji Yamada
利幸 白石
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Abstract

To accurately predict a metal plate shape after rolling, and freely control the metal plate shape.SOLUTION: A rolling control method for a metal plate includes: a first step of performing buckling analysis using an elastic strain difference existing in the metal plate even after buckling based on a plastic elongation strain difference imparted to the metal plate in rolling under a predetermined rolling condition, and calculating a buckling inherent strain difference as a determination reference of buckling generation of the metal plate; a second step of adding a difference between the plastic elongation strain difference and the buckling inherent strain difference, and the plastic elongation strain difference when the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, and calculating a true elongation strain difference; and a third step of rolling the metal plate without changing a predetermined rolling condition when the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, and rolling the metal plate under the rolling condition set based on the true elongation strain difference when the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、圧延後の金属板の形状を制御する圧延制御方法、当該圧延制御方法を実行する圧延制御装置、及び圧延金属板の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rolling control method for controlling the shape of a rolled metal plate, a rolling control device for executing the rolling control method, and a method for manufacturing a rolled metal plate.

薄板や厚板などの金属板を圧延した後の形状を予測する技術として、従来、様々な方法が提案されている。 Conventionally, various methods have been proposed as techniques for predicting the shape of a rolled metal plate such as a thin plate or a thick plate.

特許文献1には、実績データが存在しない外挿域の予測精度を向上させ、さらに圧延モデルの誤差を修正する技術が開示されている。具体的には、過去に製造された製品の製造条件とその製造の結果情報とを対応付けて記憶した実績データベースを用いて、当該実績データベースの各サンプルと要求点(予測対象点)との類似度を計算し、この類似度を重みとした重み付き回帰により要求点近傍の予測式を作成する。この予測式により、上記外挿域の予測精度を向上させている。 Patent Literature 1 discloses a technique for improving prediction accuracy in an extrapolation region where actual data does not exist and correcting errors in a rolling model. Specifically, by using a performance database in which the manufacturing conditions of products manufactured in the past and the result information of the manufacturing are associated and stored, each sample in the performance database and the similarity of the required point (prediction target point) A prediction formula near the requested point is created by weighted regression using this similarity as a weight. This prediction formula improves the prediction accuracy of the extrapolation region.

特許文献2には、圧延時の金属板の板幅方向に分布する伸びひずみ(応力)を、座屈時に波形状として幾何学的に変換される伸びひずみと、座屈後も金属板に内在する伸びひずみとに分離して、金属板の形状を予測する技術が開示されている。 In Patent Document 2, the elongation strain (stress) distributed in the plate width direction of the metal plate during rolling is geometrically converted into a wave shape during buckling, and the elongation strain inherent in the metal plate even after buckling A technique is disclosed for predicting the shape of a metal plate by separating it from the elongation strain to be applied.

特許文献3には、圧延機出側で測定した金属板の形状特徴量に加え、測定時に金属板に内在する伸びひずみを求めて、これを上記形状特徴量と重ね合わせをして圧延機から付与された真の形状特徴量として計測することで、金属板の形状を予測する技術が開示されている。なお、ここでは、幾何学的値として圧延機出側で板通板方向及び板幅方向位置と高さ方向変位を測定し、また形状特徴量として、プロフィール、急峻度、伸びひずみ差を求めている。 In Patent Document 3, in addition to the shape feature amount of the metal plate measured at the delivery side of the rolling mill, the elongation strain inherent in the metal plate at the time of measurement is obtained, and this is superimposed on the above shape feature amount and output from the rolling mill. A technique for predicting the shape of a metal plate is disclosed by measuring as a given true shape feature amount. Here, as geometric values, the position and height direction displacement in the strip threading direction and strip width direction were measured at the delivery side of the rolling mill, and profile, steepness, and elongation strain difference were obtained as shape feature quantities. there is

特許文献4には、次の第1~第3のステップを有する金属板の圧延制御方法が開示されている。第1のステップでは、金属板の面外変形を拘束した条件で、圧延時の金属板の暫定的な伸びひずみ差分布を求め、この暫定的な伸びひずみ差分布、金属板の板厚と板幅、及び圧延機出側における金属板に作用する張力に基づいて、座屈臨界ひずみ差分布を求める。第2のステップでは、暫定的な伸びひずみ差分布が座屈臨界ひずみ差分布を超えた場合、暫定的な伸びひずみ差分布と座屈臨界ひずみ差分布との差分を求め、この差分を暫定的な伸びひずみ差分布に加えたものを真の伸びひずみ差分布として求める。第3のステップでは、真の伸びひずみ差分布に基づいて圧延条件を設定し、金属板の圧延を行うことにより金属板の形状を制御する。 Patent Document 4 discloses a metal plate rolling control method having the following first to third steps. In the first step, the provisional elongation-strain difference distribution of the metal plate during rolling is obtained under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate, and this provisional elongation-strain difference distribution, the thickness of the metal plate and the plate A buckling critical strain difference distribution is determined based on the width and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill. In the second step, when the provisional elongation strain difference distribution exceeds the buckling critical strain difference distribution, the difference between the provisional elongation strain difference distribution and the buckling critical strain difference distribution is obtained, and this difference is provisionally The true elongation strain difference distribution is obtained by adding it to the elongation strain difference distribution. In the third step, the shape of the metal sheet is controlled by setting the rolling conditions based on the true elongation strain difference distribution and rolling the metal sheet.

特開2008-112288号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-112288 特開2005-153011号公報JP 2005-153011 A 特開2012-218010号公報JP 2012-218010 A 特許第6172401号公報Japanese Patent No. 6172401

しかしながら、特許文献1に開示された方法では、金属板の座屈現象のような非線形現象については考慮されておらず、また当該非線形現象を予測式に反映させることはできない。そして、非線形現象が考慮されていない場合には、モデルに誤差を生じさせることになるため、圧延後の金属板の形状を正確に予測することはできない。 However, the method disclosed in Patent Document 1 does not consider a nonlinear phenomenon such as the buckling phenomenon of the metal plate, and the nonlinear phenomenon cannot be reflected in the prediction formula. If the nonlinear phenomenon is not taken into account, the model will have an error, so the shape of the rolled metal sheet cannot be accurately predicted.

また、特許文献2~4のそれぞれに開示された方法は、金属板の座屈現象を考慮して当該金属板の形状を予測するものであり、座屈現象を考慮しない場合に比べると、その予測精度は向上されている。特に特許文献4にかかる発明は、特許文献2、3にかかる発明を発展させたものであり、座屈によって変化する金属板の板幅方向における圧延荷重差分布と伸びひずみ差分布の相関を定量的に把握することにより、金属板の真の伸びひずみ差分布を求め、金属板の形状を予測する。しかしながら、発明者が鋭意検討した結果、後述するように予測精度の向上には改善の余地があることが分かった。 Further, the methods disclosed in each of Patent Documents 2 to 4 are for predicting the shape of the metal plate in consideration of the buckling phenomenon of the metal plate. Prediction accuracy has been improved. In particular, the invention according to Patent Document 4 is a development of the inventions according to Patent Documents 2 and 3, and quantifies the correlation between the rolling load difference distribution and the elongation strain difference distribution in the plate width direction of the metal plate that changes due to buckling. By grasping the true elongation strain difference distribution of the metal plate, the shape of the metal plate is predicted. However, as a result of the inventor's earnest study, it was found that there is room for improvement in improving the prediction accuracy, as will be described later.

そして特許文献4に開示された方法では、金属板の座屈判定を行った後、座屈しない場合(上述した暫定的な伸びひずみ差分布が座屈臨界ひずみ差分布を超えない場合)には、所定の圧延条件を変更せずに金属板の圧延を行う。一方、座屈する場合(暫定的な伸びひずみ差分布が座屈臨界ひずみ差分布を超えた場合)には、真の伸びひずみ差分布に基づいて設定された圧延条件で金属板の圧延を行う。したがって、金属板の形状の予測精度を向上させることは肝要である。 And in the method disclosed in Patent Document 4, after performing the buckling determination of the metal plate, if it does not buckle (when the provisional elongation strain difference distribution described above does not exceed the buckling critical strain difference distribution) , rolling the metal sheet without changing the predetermined rolling conditions. On the other hand, when buckling occurs (when the provisional elongation strain difference distribution exceeds the buckling critical strain difference distribution), the metal plate is rolled under the rolling conditions set based on the true elongation strain difference distribution. Therefore, it is essential to improve the accuracy of predicting the shape of the metal plate.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、圧延後の金属板の形状を精度よく予測し、当該金属板の形状を自在に制御することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to accurately predict the shape of a rolled metal plate and freely control the shape of the metal plate.

前記の目的を達成するため、本発明者は圧延後の金属板の形状を予測し、予測された金属板の形状に基づいて、金属板の形状を制御する方法について検討を行った結果、以下の知見を得るに至った。 In order to achieve the above object, the present inventor predicted the shape of the metal plate after rolling, and based on the predicted shape of the metal plate, studied a method for controlling the shape of the metal plate. I came to obtain the knowledge of

特許文献4に開示された方法では、上述した座屈によって変化する圧延荷重差分布と伸びひずみ差分布の相関を定量的に把握することにより、金属板の真の伸びひずみ差分布を求め、金属板の形状を予測する。すなわち、金属板の板幅方向に分布する伸びひずみ差のうち、波形状に変換され、面外変形を生じさせる伸びひずみ差が、実際に金属板の座屈により波形状に変換されると、当該伸びひずみ差に対応する荷重分布がさらに伸びひずみ差に変換されて金属板に内在される。そして、この増加した伸びひずみ差の分だけ、金属板の真の伸びひずみ差分布が増加する。このように金属板の真の伸びひずみ差分布を予測することで、金属板の形状の制御を行っている。 In the method disclosed in Patent Document 4, by quantitatively grasping the correlation between the rolling load difference distribution and the elongation strain difference distribution that change due to the buckling described above, the true elongation strain difference distribution of the metal plate is obtained, and the metal Predict the shape of the plate. That is, among the difference in elongation strain distributed in the plate width direction of the metal plate, when the elongation strain difference that is converted into a wavy shape and causes out-of-plane deformation is actually converted into a wavy shape by buckling of the metal plate, A load distribution corresponding to the elongation-strain difference is further converted into an elongation-strain difference and contained in the metal plate. Then, the true elongation-strain difference distribution of the metal plate increases by the increased elongation-strain difference. By predicting the true elongation strain difference distribution of the metal plate in this way, the shape of the metal plate is controlled.

本発明は、特許文献4にかかる発明をさらに発展させたものである。本発明者が鋭意検討したところ、特許文献4にかかる発明では、座屈固有解析で算出される形状プロフィールがそのまま座屈後も形状プロフィールを維持すると仮定しているため、形状プロフィールに誤差が生じることを見出した。そして、座屈固有値解析では評価対象の塑性伸びひずみ差で計算するのではなく、座屈後に生じた形状プロフィールの発生によって再配分された弾性ひずみ差で再計算(理論座屈モデルを用いた固有値解析計算)を行うことで、金属板の形状を適切に予測できることを想到した。すなわち、従来、開示された座屈後の形状プロフィールは初期に計算で用いた塑性伸びひずみ差で決定されると考えていたが、本発明者らが鋭意検討してきた結果、座屈形状が発生した後に金属板に再配分される、すなわち座屈後も板に内在する弾性ひずみ差によって形状プロフィールが決定することを見出した。そして、決定された形状プロフィールから真の伸びひずみ差を予測することで、金属板の形状の制御をより高精度に行うことができる。本発明は上記知見に基づくのであり、本発明の要旨は以下のとおりである。 The present invention is a further development of the invention disclosed in Patent Document 4. As a result of intensive study by the present inventor, in the invention according to Patent Document 4, it is assumed that the shape profile calculated by the buckling eigenanalysis maintains the shape profile even after buckling, so an error occurs in the shape profile. I found out. In the buckling eigenvalue analysis, instead of calculating with the plastic elongation strain difference to be evaluated, recalculation is performed with the elastic strain difference redistributed by the generation of the shape profile that occurred after buckling (eigenvalue using the theoretical buckling model Analytical calculation), we thought that the shape of the metal plate could be predicted appropriately. That is, conventionally, it was thought that the disclosed post-buckling shape profile was determined by the difference in plastic elongation strain used in the initial calculation, but as a result of intensive studies by the present inventors, a buckling shape occurred. We have found that the shape profile is determined by the elastic strain difference that is redistributed in the metal plate after buckling. By predicting the true elongation strain difference from the determined shape profile, the shape of the metal plate can be controlled with higher accuracy. The present invention is based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.

本発明によれば、金属板の形状を予測して制御する方法であって、金属板に付与された塑性伸びひずみ差に基づいて座屈後の波形状プロフィールを予測する際に、座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いた座屈解析によって真の伸びひずみ差を求めるステップと、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行うステップと、を含むことを特徴とする、金属板の圧延制御方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a method for predicting and controlling the shape of a metal plate, in which when predicting a post-buckling corrugated profile based on a plastic elongation strain difference imparted to the metal plate, A step of obtaining a true elongation strain difference by buckling analysis using an elastic strain difference inherent in the metal plate, and a step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference. A rolling control method for a metal plate is provided, comprising:

前記金属板の圧延制御方法において、前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第1ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第2ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第3ステップと、を含んでいてもよい。 In the metal plate rolling control method, the step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are performed so that the displacement of the thickness center of the metal plate is within the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. A vertically symmetrical model that allows displacement in the plane of a reference plane that passes through a point and is parallel to the plane of the metal plate, but does not allow displacement out of the plane of the reference plane. Plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain that extends in the rolling direction of the metal plate during rolling under predetermined rolling conditions, which is obtained under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate by using , the critical strain in the plate width direction leading to buckling of the metal plate based on the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill A first step of obtaining a buckling inherent strain difference that is a difference, and when the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, it is redistributed by the generation of buckling waves and is inherent in the metal plate even after buckling Calculate a new inherent buckling strain difference using the elastic strain difference, add the difference between the plastic elongation strain difference and the new inherent buckling strain difference, and the plastic elongation strain difference to obtain the true elongation strain difference and when the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal plate is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference is and a third step of rolling the metal sheet under rolling conditions set based on the true elongation strain difference when the buckling inherent strain difference is exceeded.

前記金属板の圧延制御方法は、前記塑性伸びひずみ差を求めるステップをさらに含んでいてもよい。 The metal plate rolling control method may further include the step of obtaining the plastic elongation strain difference.

前記金属板の圧延制御方法では、前記第2ステップにおいて、前記塑性伸びひずみ差と前記座屈固有ひずみ差との差分を前記圧延機の出側において前記金属板に作用する張力に変換した変換張力を求め、前記変換張力に対応する伸びひずみ差と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて前記真の伸びひずみ差を求めてもよい。 In the metal sheet rolling control method, in the second step, the difference between the plastic elongation strain difference and the buckling inherent strain difference is converted into tension acting on the metal sheet on the delivery side of the rolling mill. may be obtained, and the true elongation strain difference may be obtained by adding the elongation strain difference corresponding to the converted tension and the plastic elongation strain difference.

前記金属板の圧延制御方法では、前記第2ステップにおいて、前記変換張力に対応する前記金属板の前記板幅方向における圧延荷重差を、前記板幅方向に2階微分したものを前記変換張力に対応する伸びひずみ差として求めてもよい。 In the method for controlling rolling of a metal plate, in the second step, the rolling load difference in the plate width direction of the metal plate corresponding to the conversion tension is second-order differentiated in the plate width direction as the conversion tension. It may be obtained as the corresponding elongation strain difference.

前記金属板の圧延制御方法において、前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の板幅方向における圧延荷重の差である圧延荷重差及び圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの前記板幅方向における差である塑性伸びひずみ差を求める第1ステップと、前記塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第2ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記圧延荷重差と前記塑性伸びひずみ差との相関から、前記新たな座屈固有ひずみ差に対応する圧延荷重差である座屈固有荷重差を求めて、前記圧延荷重差と前記座屈固有荷重差の差分を求め、前記圧延機の出側と入側で前記金属板のクラウン比率変化が無いと仮定して、座屈形状変換伸びひずみ差と前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第3ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第4ステップと、を含んでいてもよい。 In the metal plate rolling control method, the step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are performed so that the displacement of the thickness center of the metal plate is within the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. A vertically symmetrical model that allows displacement in the plane of a reference plane that passes through a point and is parallel to the plane of the metal plate, but does not allow displacement out of the plane of the reference plane. Under the condition that the out-of-plane deformation of the metal plate is constrained by using, the rolling load difference, which is the difference in the rolling load in the width direction of the metal plate during rolling under predetermined rolling conditions, and the metal during rolling A first step of obtaining a plastic elongation strain difference that is the difference in the width direction of the strain extending in the rolling direction of the plate, the plastic elongation strain difference, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the rolling mill A second step of obtaining a buckling inherent strain difference, which is a critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, based on the tension acting on the metal plate on the exit side of the plastic elongation When the strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling, and From the correlation between the rolling load difference and the plastic elongation strain difference, the buckling specific load difference, which is the rolling load difference corresponding to the new buckling specific strain difference, is obtained, and the rolling load difference and the buckling specific load difference are calculated. , and assuming that there is no change in the crown ratio of the metal plate between the delivery side and the entry side of the rolling mill, add the buckling shape transformation elongation strain difference and the plastic elongation strain difference to obtain the true elongation strain A third step of obtaining a difference, and when the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal plate is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference is exceeds the inherent buckling strain difference, a fourth step of rolling the metal sheet under rolling conditions set based on the true elongation strain difference.

前記金属板の圧延制御方法において、前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の板幅方向における圧延荷重の差である圧延荷重差及び圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの前記板幅方向における差である塑性伸びひずみ差を求める第1ステップと、前記塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第2ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記圧延荷重差と前記塑性伸びひずみ差との相関から、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差の差分である座屈形状変換伸びひずみ差に対応する座屈形状変換荷重差を求めて、前記座屈形状変換荷重差を前記圧延荷重差に重ね合わせて新たな圧延荷重差を導出し、前記金属板にクラウン比率変化が有ると仮定して、前記新たな圧延荷重差求める第3ステップと、前記座屈形状変換伸びひずみ差と新たな塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求め、前記真の伸びひずみ差の収束判定を行う第4ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記第2ステップで求められる前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記第2ステップで求められた前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第5ステップと、を含んでいてもよい。 In the metal plate rolling control method, the step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are performed so that the displacement of the thickness center of the metal plate is within the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. A vertically symmetrical model that allows displacement in the plane of a reference plane that passes through a point and is parallel to the plane of the metal plate, but does not allow displacement out of the plane of the reference plane. Under the condition that the out-of-plane deformation of the metal plate is constrained by using, the rolling load difference, which is the difference in the rolling load in the width direction of the metal plate during rolling under predetermined rolling conditions, and the metal during rolling A first step of obtaining a plastic elongation strain difference that is the difference in the width direction of the strain extending in the rolling direction of the plate, the plastic elongation strain difference, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the rolling mill A second step of obtaining a buckling inherent strain difference, which is a critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, based on the tension acting on the metal plate on the exit side of the plastic elongation When the strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling, and From the correlation between the rolling load difference and the plastic elongation strain difference, a buckling shape conversion load difference corresponding to the buckling shape conversion elongation strain difference, which is the difference between the plastic elongation strain difference and the new buckling inherent strain difference, is obtained. Then, the buckling shape transformation load difference is superimposed on the rolling load difference to derive a new rolling load difference, and assuming that the metal plate has a crown ratio change, the new rolling load difference is obtained. A fourth step of determining the true elongation strain difference by adding the buckling shape conversion elongation strain difference and the new plastic elongation strain difference, and determining the convergence of the true elongation strain difference; If the difference does not exceed the inherent buckling strain difference obtained in the second step, the metal sheet is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference is the second step and a fifth step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference when the inherent buckling strain difference obtained in is exceeded. .

前記金属板の圧延制御方法では、前記第3ステップで求められる前記新たな塑性伸びひずみ差が前記第1ステップで求められる前記塑性伸びひずみ差であると仮定し、前記第3ステップで求められる前記新たな座屈固有ひずみ差が前記第2ステップで求められる座屈固有ひずみ差であると仮定してもよい。 In the metal plate rolling control method, assuming that the new plastic elongation strain difference obtained in the third step is the plastic elongation strain difference obtained in the first step, the It may be assumed that the new inherent buckling strain difference is the inherent buckling strain difference determined in the second step.

前記金属板の圧延制御方法では、前記圧延機の入側において前記金属板が面外変形していてもよい。 In the metal sheet rolling control method, the metal sheet may be out-of-plane deformed on the entry side of the rolling mill.

前記金属板の圧延制御方法は、前記圧延機の出側に設置した形状計を用いて圧延後の前記金属板の形状を測定するステップと、測定された前記金属板の形状から求められる面外変形に変換される実績の伸びひずみ差と、面外変形に変換される予測の伸びひずみ差との差分に基づいて前記塑性伸びひずみ差を修正するステップと、をさらに含んでいてもよい。 The method for controlling rolling of the metal plate includes the steps of measuring the shape of the metal plate after rolling using a shape meter installed on the delivery side of the rolling mill, and measuring the shape of the metal plate after rolling; modifying the plastic elongation strain difference based on the difference between the actual elongation strain difference converted to deformation and the predicted elongation strain difference converted to out-of-plane deformation.

別な観点による本発明によれば、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求め、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈後に再配分される弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差と、を加えて真の伸びひずみ差を求める演算部と、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う制御部と、を含むことを特徴とする、金属板の圧延制御装置が提供される。 According to the present invention from another aspect, the displacement of the thickness center of the metal plate is on the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. It is obtained under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate by using a vertically symmetrical model that allows in-plane displacement and does not allow out-of-plane displacement of the reference plane, The plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain that extends in the rolling direction of the metal plate during rolling under predetermined rolling conditions, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the rolling mill Based on the tension acting on the metal plate on the exit side, the buckling inherent strain difference, which is the critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, is obtained. When the flexion intrinsic strain difference is exceeded, a new buckling intrinsic strain difference is calculated using the elastic strain difference redistributed after buckling, and the difference between the plastic elongation strain difference and the new buckling intrinsic strain difference and the plastic elongation strain difference, and a calculation unit that obtains the true elongation strain difference by adding the Without rolling the metal plate, and when the plastic elongation strain difference exceeds the inherent buckling strain difference, the metal plate is rolled under the rolling conditions set based on the true elongation strain difference. A control unit for performing rolling is provided for a metal sheet.

別な観点による本発明によれば、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第1ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第2ステップと、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第3ステップと、を含むことを特徴とする、圧延金属板の製造方法が提供される。 According to the present invention from another aspect, the displacement of the thickness center of the metal plate is on the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. It is obtained under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate by using a vertically symmetrical model that allows in-plane displacement and does not allow out-of-plane displacement of the reference plane, The plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain that extends in the rolling direction of the metal plate during rolling under predetermined rolling conditions, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the rolling mill A first step of obtaining a buckling inherent strain difference, which is a critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, based on the tension acting on the metal plate on the delivery side, and the plastic elongation strain If the difference exceeds the inherent buckling strain difference, a new inherent buckling strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the generation of buckling waves and is inherent in the metal plate even after buckling. A second step of obtaining a true elongation strain difference by adding the difference between the elongation strain difference and the new inherent buckling strain difference and the plastic elongation strain difference; If it does not exceed, the metal plate is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and when the plastic elongation strain difference exceeds the inherent buckling strain difference, the true elongation strain difference and a third step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on.

本発明によれば、座屈後の形状変形によって再配分される弾性ひずみ差を算出し、当該弾性ひずみ差を用いて再計算(理論座屈モデルを用いた固有値解析計算)を行っているので、金属板の形状(真の伸びひずみ差)を精度よく予測することができる。その結果、この真の伸びひずみ差に基づいて圧延条件を設定し、当該圧延条件で金属板を圧延することにより、圧延後の金属板の形状を自在に制御することができる。 According to the present invention, the elastic strain difference redistributed by the shape deformation after buckling is calculated, and recalculation (eigenvalue analysis calculation using the theoretical buckling model) is performed using the elastic strain difference. , the shape of the metal plate (true elongation strain difference) can be predicted with high accuracy. As a result, it is possible to freely control the shape of the metal sheet after rolling by setting the rolling conditions based on this true elongation strain difference and rolling the metal sheet under the rolling conditions.

対象となる波形状を説明した図である。It is a figure explaining the wave shape used as object. 金属板の面外変形を拘束した条件で金属板を圧延した場合の、金属板の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)及び圧延荷重差ΔP(y)を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a plastic elongation strain difference Δε pl (y) and a rolling load difference ΔP(y) of a metal plate when the metal plate is rolled under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate. 金属板の面外変形を拘束した条件で金属板を圧延した場合の、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を構成する座屈固有ひずみ差Δεcr(y)及び座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)並びに、圧延荷重差ΔP(y)を構成する座屈固有荷重差ΔPcr(y)及び座屈形状変換荷重差ΔPts(y)を示す図である。Buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) and buckling shape transformation elongation strain difference Δε that constitute the plastic elongation strain difference Δε pl (y) when the metal plate is rolled under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate FIG. 10 is a diagram showing ts (y), and a buckling specific load difference ΔP cr (y) and a buckling shape transformation load difference ΔP ts (y) that constitute the rolling load difference ΔP(y). 金属板の面外変形を許した場合に、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)と座屈形状変換荷重差ΔPts(y)が消滅した後の状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state after the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y) and the buckling shape transformation load difference ΔP ts (y) disappear when out-of-plane deformation of the metal plate is permitted. ロールバイト内の荷重低下領域に金属が流入し、金属板における伸びひずみ差が増大する様子を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing how metal flows into a load-lowering region in a roll bite and an increase in elongation-strain difference in a metal plate. 上記図2~図5に対応し、従来の金属板の圧延制御方法における金属板の伸びひずみ差と圧延荷重との関係を平面視において模式的に示した説明図であり、(a)は塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を示し、(b)は座屈固有ひずみ差Δεcr(y)と座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を示し、(c)は真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を示している。Corresponding to FIGS. 2 to 5 above, FIG. The elongation strain difference Δε pl (y) is shown, (b) is the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) and the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y), and (c) is the true elongation strain difference. Δε′ pl (y) is shown. 従来の圧延制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the conventional rolling control method. 従来の圧延制御方法(形状予測方法)とFEMを用いた場合の金属板の形状予測結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape prediction result of the metal plate at the time of using the conventional rolling control method (shape prediction method) and FEM. 従来の圧延制御方法(形状予測方法)とFEMを用いた場合の金属板の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the metal plate at the time of using the conventional rolling control method (shape prediction method) and FEM. 上記図2~図5に対応し、本実施形態の金属板の圧延制御方法における金属板の伸びひずみ差と圧延荷重との関係を平面視において模式的に示した説明図であり、(a)は塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を示し、(b)は座屈固有ひずみ差Δεcr(y)と座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を示し、(c)は真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を示している。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the relationship between the elongation strain difference of the metal plate and the rolling load in the metal plate rolling control method of the present embodiment in a plan view, corresponding to FIGS. 2 to 5; is the plastic elongation strain difference Δε pl (y), (b) is the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) and the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y), and (c) is the true elongation The strain difference Δε' pl (y) is shown. 第1の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a rolling control method according to the first embodiment; 第1の実施形態にかかる圧延制御方法を模式的に示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows typically the rolling control method concerning 1st Embodiment. 第1の実施形態にかかる圧延制御方法を用いた場合の金属板の形状予測結果を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a shape prediction result of a metal plate when using the rolling control method according to the first embodiment; 第1の実施形態にかかる圧延制御方法を用いた場合の金属板の形状予測結果を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a shape prediction result of a metal plate when using the rolling control method according to the first embodiment; 第2の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。8 is a flow chart showing a rolling control method according to the second embodiment; 第3の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing a rolling control method according to a third embodiment; 圧延機、圧延制御装置及び形状計を備えた圧延ラインを模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a rolling line equipped with a rolling mill, a rolling control device, and a shape meter; FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are given the same reference numerals to omit redundant description.

<対称波形状>
先ず、対象とする波形状について図1を用いて説明する。X軸は周期的な波が生じる長手方向、Y軸は板幅方向、Z軸は板厚あるいは波高さ方向とし、図1に示す波は代表的な耳波を示す。なお、中波や、耳波と中波の中間位置に生じるクォータ波に代表される波の周期的な座屈(図ではX方向)波も対象となる。波の大きさとして用いられる急峻度或いは平坦度の定義は、金属板の幅方向エッジ部の波片振幅高さHを波ピッチP(周期P)で割り、100倍して、パーセント表示で表す。また、この波形状を波片振幅高さHで示している位置でY-Z断面で切り出した幅方向位置毎形状プロフィール(波形状プロフィール)と称し、後に述べる座屈解析では求められる形状プロフィールは高さの次元が無い0~1の基準化プロフィールである。
<Symmetric wave shape>
First, the target waveform will be described with reference to FIG. The X axis is the longitudinal direction in which periodic waves are generated, the Y axis is the plate width direction, and the Z axis is the plate thickness or wave height direction, and the waves shown in FIG. 1 show typical ear waves. Periodic buckling (in the figure, X direction) waves of waves typified by medium waves and quarter waves occurring at an intermediate position between ear waves and medium waves are also targets. The definition of the steepness or flatness used as the magnitude of the wave is divided by the wave pitch P (period P) of the wave piece amplitude height H at the edge portion in the width direction of the metal plate, multiplied by 100, and expressed in percent. . In addition, this wave shape is called a shape profile (wave shape profile) for each width direction position cut out in the YZ cross section at the position indicated by the wave piece amplitude height H, and the shape profile obtained in the buckling analysis described later is It is a 0-1 scaled profile with no height dimension.

<金属板の伸びひずみ差の発生原理>
次に、圧延された金属板が座屈する場合(金属板に面外変形が発生する場合)に、金属板の長手方向(圧延方向)に伸びるひずみ差(以下、「伸びひずみ差」という。)が発生する原理について、図2~図6を用いて説明する。図6は、図2~図5に対応し、金属板における伸びひずみ差と圧延荷重との関係を平面視において模式的に示した説明図である。なお、図6は後述するように、従来の金属板の圧延制御方法における伸びひずみ差と圧延荷重との関係図である。
<Principle of occurrence of difference in elongation strain of metal plate>
Next, when the rolled metal plate buckles (when out-of-plane deformation occurs in the metal plate), the strain difference extending in the longitudinal direction (rolling direction) of the metal plate (hereinafter referred to as “elongation strain difference”). The principle of the generation of is described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. FIG. 6 corresponds to FIGS. 2 to 5 and is an explanatory view schematically showing the relationship between the elongation strain difference and the rolling load in the metal plate in plan view. As will be described later, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the difference in elongation strain and the rolling load in a conventional method for controlling rolling of a metal plate.

図2に示すように一対のロールを備えた圧延機10を用いて、金属板Hを圧延する。図2のX軸は金属板Hの長手方向を示し、X軸負方向側から正方向側に向けて金属板Hが搬送され圧延される。図2のY軸は金属板Hの板幅方向を示す。図2では金属板Hの板幅方向の半分、すなわち金属板Hの板幅方向のセンターHからエッジHまでが図示されている。 A metal sheet H is rolled using a rolling mill 10 having a pair of rolls as shown in FIG. The X-axis of FIG. 2 indicates the longitudinal direction of the metal plate H, and the metal plate H is conveyed and rolled from the negative direction side to the positive direction side of the X-axis. The Y-axis in FIG. 2 indicates the plate width direction of the metal plate H. As shown in FIG. In FIG. 2, half of the metal plate H in the plate width direction, that is, from the center Hc to the edge He in the plate width direction of the metal plate H is illustrated.

図2は、金属板Hの面外変形を拘束した条件(すなわち、金属板Hの面外変形を許容しない条件)で金属板Hを圧延した場合の、ロールバイト内の金属板Hの板幅方向における塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と、金属板Hの垂直方向(Z軸方向)に作用する板幅方向における圧延荷重差ΔP(y)とを図示している。塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は、圧延された金属板Hが座屈する場合(金属板に面外変形が発生する場合)に、圧延時に金属板の長手方向に伸びひずみの板幅方向のエッジHの伸びひずみを基準とした板幅方向位置yにおける差分である。以下の説明において、伸びひずみと伸びひずみ差の定義は、これと同様である。また、圧延荷重差ΔP(y)は、金属板Hの板幅方向のエッジHの圧延荷重を基準とした板幅方向位置yにおける圧延荷重差である。また、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と圧延荷重差ΔP(y)は、板幅方向において1:1に対応している。図2においては、金属板Hの面外変形を拘束しているので、ロールバイト出側直後、長手方向に圧縮応力が発生している(図2中の太矢印)。なお、図2に示される塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と圧延荷重差ΔP(y)の関係は、図6(a)に模式的に示されている。 FIG. 2 shows the width of the metal plate H in the roll bite when the metal plate H is rolled under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate H (that is, conditions that do not allow out-of-plane deformation of the metal plate H). The plastic elongation strain difference Δε pl (y) in the direction and the rolling load difference ΔP(y) in the plate width direction acting in the vertical direction (Z-axis direction) of the metal plate H are illustrated. The plastic elongation strain difference Δε pl (y) is the width direction of elongation strain in the longitudinal direction of the metal plate during rolling when the rolled metal plate H buckles (when out-of-plane deformation occurs in the metal plate). It is the difference at the sheet width direction position y with reference to the elongation strain of the edge He . In the following description, the definitions of elongation strain and elongation strain difference are the same. Further, the rolling load difference ΔP(y) is the rolling load difference at the sheet width direction position y with the rolling load of the edge He of the metal sheet H in the sheet width direction as a reference. Also, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the rolling load difference ΔP(y) correspond to 1:1 in the strip width direction. In FIG. 2, since the out-of-plane deformation of the metal plate H is restrained, a compressive stress is generated in the longitudinal direction immediately after the delivery side of the roll bite (bold arrow in FIG. 2). The relationship between the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the rolling load difference ΔP(y) shown in FIG. 2 is schematically shown in FIG. 6(a).

塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は、図3に示すように座屈後も金属板Hに内在する伸びひずみ差Δεcr(y)(以下、「座屈固有ひずみ差Δεcr(y)」という。)と、座屈後に波形状の面外変形に変換される伸びひずみ差Δεts(y)(以下、「座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)」という。)とに分離される。このうち、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)は、これ以上ひずみ差が大きくなると金属板Hが座屈をしてしまう限界のひずみ差である。換言すれば、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)は、金属板Hが座屈に至る板幅方向における臨界的なひずみ差である。同様に、圧延荷重差ΔP(y)は、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)に板幅方向に1:1で対応する圧延荷重差ΔPcr(y)(以下、「座屈固有荷重差ΔPcr(y)」という。)と、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)に板幅方向に1:1で対応する圧延荷重差ΔPts(y)(以下、「座屈形状変換荷重差ΔPts(y)」という。)とに分離される。なお、図3に示される座屈固有ひずみ差Δεcr(y)、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)、座屈固有荷重差ΔPcr(y)、座屈形状変換荷重差ΔPts(y)は、図6(b)に模式的に示されている。 The plastic elongation strain difference Δε pl (y) is the elongation strain difference Δε cr (y) inherent in the metal plate H after buckling as shown in FIG. ) and the elongation strain difference Δε ts (y) that is converted into wave-shaped out-of-plane deformation after buckling (hereinafter referred to as “buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y)”). be. Of these, the buckling inherent strain difference Δε cr (y) is the limit strain difference at which the metal plate H buckles when the strain difference increases further. In other words, the inherent buckling strain difference Δε cr (y) is the critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate H causes buckling. Similarly, the rolling load difference ΔP ( y) is the rolling load difference ΔP cr (y) (hereinafter referred to as “the buckling specific load difference ΔP cr (y)”) and the rolling load difference ΔP ts ( y) (hereinafter referred to as “buckling shape conversion (referred to as the load difference ΔP ts (y)”). In addition, the specific buckling strain difference Δε cr (y), the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y), the buckling specific load difference ΔP cr (y), and the buckling shape conversion load difference ΔP ts shown in FIG. (y) is schematically shown in FIG. 6(b).

次に、金属板Hの面外変形を許すと、図4に示すように座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)が面外変形に変換されて消滅する。また、図2に太矢印で示した圧縮応力が低下し、金属板Hに作用する見かけ上の長手方向の張力が増加する(図4中の太矢印)。そうすると、この張力に見合った圧延荷重、すなわち座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)に対応する座屈形状変換荷重差ΔPts(y)が消滅する。座屈形状変換荷重差ΔPts(y)が消滅すると、図5に示すように荷重低下領域に向かって、すなわち金属板HのセンターHからエッジHに向かって板幅方向に金属が流入する(図5中の太矢印)。その結果、体積一定の原理により、板幅方向の金属の流入量に応じて金属板HのエッジHにおける伸びひずみが増大する。すなわち、座屈形状変換荷重差ΔPts(y)の消滅に対応する伸びひずみ差の増大が生じる(図5中の細矢印)。したがって、図6(c)に示すように、この座屈形状変換荷重差ΔPts(y)の消滅に対応して増大する伸びひずみ差Δε(y)(以下、「座屈助長ひずみ差Δε(y)」という。)を、図2に示した金属板Hの面外変形を拘束した場合の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)に加えることにより、金属板Hにおける真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が得られる。座屈助長ひずみ差Δε(y)は、金属板Hが座屈することによって生じる伸びひずみ差であり、金属板Hの面外変形を拘束した場合には、座屈は生じないため、観測されないひずみ差である。なお、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)と座屈助長ひずみ差Δε(y)は、共に座屈形状変換荷重差ΔPts(y)に対応した伸びひずみ差であり、これらは同一の分布となるが、便宜上、異なる用語を使用している。 Next, if the out-of-plane deformation of the metal plate H is allowed, the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) is converted into out-of-plane deformation and disappears as shown in FIG. Moreover, the compressive stress indicated by the thick arrow in FIG. 2 decreases, and the apparent longitudinal tension acting on the metal plate H increases (the thick arrow in FIG. 4). Then, the rolling load corresponding to this tension, that is, the buckling shape transformation load difference ΔP ts (y) corresponding to the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y) disappears. When the buckling shape conversion load difference ΔP ts (y) disappears, the metal flows in the width direction of the metal plate H toward the load lowering region, that is, from the center Hc of the metal plate H toward the edge He as shown in FIG. (thick arrow in FIG. 5). As a result, due to the principle of constant volume, the elongation strain at the edge He of the metal plate H increases according to the amount of metal flowing in the width direction of the plate. That is, the elongation strain difference increases corresponding to the disappearance of the buckling shape transformation load difference ΔP ts (y) (thin arrow in FIG. 5). Therefore, as shown in FIG. 6(c), the elongation strain difference Δε n ( y) (hereinafter referred to as the “buckling assisting strain difference Δε n (y)”) is added to the plastic elongation strain difference Δε pl (y) when the out-of-plane deformation of the metal plate H shown in FIG. Δε′ pl (y) is obtained. The buckling-promoting strain difference Δε n (y) is the elongation strain difference caused by the buckling of the metal plate H, and when the out-of-plane deformation of the metal plate H is constrained, buckling does not occur, so it is not observed. strain difference. Both the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y) and the buckling enhancement strain difference Δε n (y) are elongation strain differences corresponding to the buckling shape transformation load difference ΔP ts (y), and these are Although the distribution is the same, different terms are used for convenience.

以上のように、座屈によって変化する金属板Hの板幅方向における圧延荷重差と伸びひずみ差において、金属板Hの面外変形を拘束した場合、図6(a)に示した圧延荷重差ΔP(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)との相関があり、さらに図6(b)に示した圧延荷重差ΔPcr(y)、ΔPts(y)と伸びひずみ差Δεcr(y)、Δεts(y)との相関があるのに対し、金属板Hの面外変形を許した場合、図6(c)に示した圧延荷重差ΔPcr(y)と伸びひずみ差Δεcr(y)、Δεts(y)、Δε(y)との相関がある。そして、図6(c)で示した真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が、図6(a)、(b)で示した、面外変形を拘束した条件で得られる塑性伸びひずみ差Δεpl(y)よりも、座屈助長ひずみ差Δε(y)分だけ増大し、下記式(1)が導出される。
Δε’pl(y)=Δεpl(y)+Δε(y) ・・・(1)
As described above, when the out-of-plane deformation of the metal plate H is restrained in the rolling load difference and the elongation strain difference in the plate width direction of the metal plate H that change due to buckling, the rolling load difference shown in FIG. There is a correlation between ΔP (y) and the plastic elongation strain difference Δε pl (y), and furthermore, the rolling load differences ΔP cr (y) and ΔP ts (y) shown in FIG. 6(b) and the elongation strain difference Δε cr ( y), there is a correlation with Δε ts (y), whereas when the out-of-plane deformation of the metal plate H is allowed, the rolling load difference ΔP cr (y) and the elongation strain difference Δε There is a correlation with cr (y), Δε ts (y) and Δε n (y). Then, the true elongation strain difference Δε' pl (y) shown in FIG. Δε pl (y) is increased by the buckling-enhancing strain difference Δε n (y), and the following equation (1) is derived.
Δε′ pl (y)=Δε pl (y)+Δε n (y) (1)

<従来の圧延制御方法>
上述したように本発明は、特許文献4にかかる発明をさらに発展させたものである。そこで、本実施形態にかかる圧延制御方法を説明するに先だって、特許文献4に開示された従来の圧延制御方法について説明する。図7は、従来の形状予測方法を示すフローチャートである。
<Conventional rolling control method>
As described above, the present invention is a further development of the invention disclosed in Patent Document 4. Therefore, prior to explaining the rolling control method according to the present embodiment, the conventional rolling control method disclosed in Patent Document 4 will be explained. FIG. 7 is a flow chart showing a conventional shape prediction method.

(ステップX1)
ステップX1では、板幅方向(y方向)に所定の幅でN分割された任意の板幅方向位置yでの評価対象の金属板の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を設定する。
(Step X1)
In step X1, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) of the metal sheet to be evaluated at an arbitrary position y in the sheet width direction divided by a predetermined width in the sheet width direction (y direction) is set.

(ステップX2)
ステップX2では、理論座屈モデルを用いて固有値解析計算を行う。理論座屈モデルとは、例えば日本塑性加工学会誌 塑性と加工、第28巻第312号(1987-1)p58-66に示された、三角形の残留応力分布で定式化されたモデルをベースにして作成された波形状座屈方程式により、座屈解析を実行するモデルである。そして、理論座屈モデルでは、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)金属板の板厚、金属板の板幅、金属板に作用する張力に基づいて、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を算出する。
(Step X2)
At step X2, eigenvalue analysis calculation is performed using the theoretical buckling model. The theoretical buckling model is based on a model formulated with a triangular residual stress distribution shown in, for example, Journal of Japan Society for Technology of Plasticity, Plasticity and Processing, Vol. 28, No. 312 (1987-1), p. 58-66. It is a model that performs buckling analysis using the wave-shaped buckling equation created by Then, in the theoretical buckling model, the specific buckling strain difference Δε cr (y) is calculated based on the plastic elongation strain difference Δε pl (y), the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate. calculate.

(ステップX3)
ステップX3では、座屈の発生の有無を判定する。塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を比較し、Δεpl(y)がΔεcr(y)以下であれば、金属板が座屈せず平坦であると判定して、ステップX4に進む。一方、Δεpl(y)がΔεcr(y)より大きければ、金属板が座屈すると判定して、ステップX5に進む。
(Step X3)
At step X3, it is determined whether or not buckling occurs. Compare the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y), and if Δε pl (y) is Δε cr (y) or less, it is considered that the metal plate is flat without buckling. Make a decision and proceed to step X4. On the other hand, if Δε pl (y) is greater than Δε cr (y), it is determined that the metal plate buckles, and the process proceeds to step X5.

(ステップX4)
ステップX4では、金属板は座屈せず、金属板は平坦であると判定される。かかる場合、圧延条件を変更せずにそのままとして、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状が制御される。
(Step X4)
At step X4, it is determined that the metal plate is not buckled and the metal plate is flat. In such a case, the shape of the metal sheet is controlled by rolling the metal sheet without changing the rolling conditions.

(ステップX5)
ステップX5では、金属板が座屈すると判定される。かかる場合、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と座屈固有ひずみ差Δεcr(y)の差分を求め、この差分が上記図6(c)で示した座屈助長ひずみ差Δε(y)となる。そして、上記式(1)に従い、座屈助長ひずみ差Δε(y)を塑性伸びひずみ差Δεpl(y)に加えて真の伸びひずみ差Δε’pl(y)と予測する。
(Step X5)
At step X5, it is determined that the metal plate buckles. In this case, the difference between the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling inherent strain difference Δε cr (y) is obtained, and this difference is the buckling promoting strain difference Δε n (y) shown in FIG. becomes. Then, according to the above formula (1), the buckling assisted strain difference Δε n (y) is added to the plastic elongation strain difference Δε pl (y) to predict the true elongation strain difference Δε' pl (y).

(ステップX6)
ステップX6では、ステップX5で予測された真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて、圧延条件を設定し、圧延後の金属板の形状を制御する。具体的には、例えば真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が座屈固有ひずみ差Δεcr(y)以下になるように圧延条件を設定する。そうすると、圧延後の金属板は座屈せず、平坦になる。
(Step X6)
At step X6, based on the true elongation strain difference Δε′ pl (y) predicted at step X5, the rolling conditions are set to control the shape of the metal sheet after rolling. Specifically, for example, the rolling conditions are set such that the true elongation strain difference Δε′ pl (y) is equal to or less than the buckling inherent strain difference Δε cr (y). As a result, the rolled metal plate does not buckle and becomes flat.

<従来の圧延制御方法の検証>
従来の方法では、以上のように座屈固有解析を行って座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を算出し、さらに真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を予測して、金属板の圧延を制御している。ここで、本発明者が鋭意検討したところ、従来の座屈固有解析で予測される形状プロフィールが、実際の形状プロフィールと誤差があることを見出した。具体的には、従来予測される形状について、有限要素法(FEM)による解析結果と比較して検証した。
<Verification of conventional rolling control method>
In the conventional method, the buckling inherent strain difference Δε cr (y) is calculated by performing the buckling inherent analysis as described above, and further, the true elongation strain difference Δε' pl (y) is predicted, and the metal plate It controls rolling. Here, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the shape profile predicted by the conventional buckling peculiar analysis has an error from the actual shape profile. Specifically, the conventionally predicted shape was verified by comparing with the analysis result by the finite element method (FEM).

図8及び図9は、同一金属板条件で且つ同一塑性伸びひずみ差での、従来方法とFEMを用いた場合の金属板の形状を示す説明図である。なお、図8は板幅センター部の長手方向変位における板厚方向変位、すなわち波高さ方向変位を示し、図9は図8のA断面の波高さプロフィールを拡大して示すものである。 8 and 9 are explanatory diagrams showing the shape of the metal plate when using the conventional method and FEM under the same metal plate conditions and the same plastic elongation strain difference. 8 shows the displacement in the thickness direction in the longitudinal direction displacement of the width center portion, ie, the displacement in the wave height direction, and FIG. 9 is an enlarged view of the wave height profile of section A in FIG.

図8を参照すると、従来方法とFEMを比較して、座屈後の波ピッチはほぼ同じである。一方、図9を参照すると、従来方法とFEMを比較して、幅方向センター部の波高さ変位はほぼ同じであるが、図9中点線で囲った範囲の波高さ変位が異なり、形状プロフィールに誤差が生じることが分かった。 Referring to FIG. 8, comparing the conventional method and FEM, the wave pitch after buckling is almost the same. On the other hand, referring to FIG. 9, when comparing the conventional method and FEM, the wave height displacement in the center portion in the width direction is almost the same, but the wave height displacement in the range surrounded by the dotted line in FIG. It turned out to be an error.

本発明者らは鋭意検討を行い、この形状プロフィールの誤差の要因として、従来方法では、ステップX2の座屈固有解析で算出される形状プロフィールがそのまま座屈後も形状プロフィールを維持すると仮定している点にあることを見出した。そして、座屈固有値解析では評価対象の塑性伸びひずみ差で計算するのではなく、座屈後に生じた座屈波の発生によって金属板に再配分された座屈後も金属板に残留応力として内在する弾性ひずみ差で再計算(理論座屈モデルを用いた固有値解析計算)を行うことで、金属板の形状を適切に予測できることを想到した。具体的には、図6に示した従来方法で算出される座屈固有ひずみ差Δεcr(y)と座屈固有荷重差ΔPcr(y)に対して、本発明の方法を用いると、図10に示すように異なる形状の座屈固有ひずみ差Δεcr(y)と座屈固有荷重差ΔPcr(y)の形状が得られる。以下の説明においては、上記知見に基づいて、本実施形態にかかる金属板の圧延制御方法について説明する。 The inventors of the present invention conducted extensive studies and found that the cause of this error in the shape profile is that, in the conventional method, the shape profile calculated by the buckling peculiar analysis in step X2 maintains the shape profile as it is even after buckling. I found that there is a point. In the buckling eigenvalue analysis, instead of calculating the plastic elongation strain difference of the evaluation target, the residual stress redistributed in the metal plate due to the buckling wave generated after buckling is inherent in the metal plate after buckling. By recalculating (eigenvalue analysis calculation using a theoretical buckling model) with the elastic strain difference, we thought that the shape of the metal plate could be predicted appropriately. Specifically, using the method of the present invention for the inherent buckling strain difference Δε cr (y) and the inherent buckling load difference ΔP cr (y) calculated by the conventional method shown in FIG. As shown in 10, different shapes of the specific buckling strain difference Δε cr (y) and the specific buckling load difference ΔP cr (y) are obtained. In the following description, the metal sheet rolling control method according to the present embodiment will be described based on the above findings.

<第1の実施形態にかかる圧延制御方法>
第1の実施形態にかかる金属板の圧延制御方法について説明する。図11は、第1の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。図12は、第1の実施形態にかかる圧延制御方法において、金属板の形状を予測する方法を模式的に示す説明図である。なお、第1の実施形態では、後述するステップA12~A20を繰り返し、収束計算を行う。また、第1の実施形態では、ステップA11~A13が本発明の第1ステップに相当し、ステップA14~A21が本発明の第2ステップに相当し、ステップA22、A23が本発明の第3ステップに相当する。
<Rolling control method according to the first embodiment>
A metal plate rolling control method according to the first embodiment will be described. FIG. 11 is a flow chart showing a rolling control method according to the first embodiment. FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing a method of predicting the shape of a metal plate in the rolling control method according to the first embodiment. In the first embodiment, steps A12 to A20, which will be described later, are repeated to perform convergence calculation. Further, in the first embodiment, steps A11 to A13 correspond to the first step of the present invention, steps A14 to A21 correspond to the second step of the present invention, and steps A22 and A23 correspond to the third step of the present invention. corresponds to

(ステップA11)
ステップA11では、図12(a)に示すように、板幅方向(y軸方向)に所定の幅でN分割された任意の板幅方向位置yでの評価対象の金属板の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を設定する。塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は、公知の方法、例えば有限要素法(FEM)、スラブ法、物理モデル、実験や計算の回帰式を用いて算出することができる。より詳細には、金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより金属板の面外変形を拘束した条件で、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は求められる。なお、Nは幅方向を等分割した節点数を表す。以後、Nは節点数とする。
(Step A11)
In step A11, as shown in FIG. 12A, the plastic elongation strain difference of the metal plate to be evaluated at an arbitrary plate width direction position y divided by N with a predetermined width in the plate width direction (y-axis direction) Set Δε pl (y). The plastic elongation strain difference Δε pl (y) can be calculated using known methods such as the finite element method (FEM), the slab method, physical models, and regression equations for experiments and calculations. More specifically, the displacement of the thickness center of the metal plate is the in-plane displacement of a reference plane that passes through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls and is parallel to the plate surface of the metal plate. The plastic elongation strain difference Δε pl (y) is Desired. Note that N represents the number of nodes obtained by equally dividing the width direction. Hereinafter, N is the number of nodes.

ステップA11における圧延形状を予測するモデルは以前より取り組まれている。実操業で必要とされる板クラウン予測式は、数値解析手法による計算結果をもとに個々の圧延機ごとに統計的手法によって求めることが行われている。例えば日本塑性加工学会誌 塑性と加工、第25巻第286号(1984-11)、p1034-1041に示すように、板クラウンを、圧延機の弾性変形条件のみに依存する要因と、圧延材の塑性変形条件に依存する要因とに分離して導いた汎用的な圧延機出側の板クラウン予測式を用いる方法がある。
これらを用いれば圧延機入側の板クラウンと出側の板クラウンを求めることが可能となる。そして、別途実験によって求めた形状変化係数ξにクラウン比率変化(Ch/h-CH/H)を掛けあわせることによって塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を求めることができる。すなわち、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は、下記の式(2)によって表すことができる。
Δεpl(y)=ξ×(Ch(y)/h(y)-CH(y)/H(y)) ・・・(2)
なお、CHは圧延機入側のクラウン、Hは圧延機入側の板厚、Chは圧延機出側のクラウン、hは圧延機出側の板厚である。そして、上記式(2)に基づいて塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を求めることができる。
A model for predicting the rolling shape in step A11 has been worked on for some time. A strip crown prediction formula required for actual operation is obtained by statistical methods for each individual rolling mill based on calculation results by numerical analysis methods. For example, as shown in Journal of Japan Society for Technology of Plasticity, Plasticity and Processing, Vol. 25, No. 286 (1984-11), p. There is a method using a general-purpose strip crown prediction formula on the delivery side of the rolling mill, which is derived separately from factors that depend on plastic deformation conditions.
By using these, it is possible to determine the strip crown on the entry side of the rolling mill and the strip crown on the delivery side. Then, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) can be obtained by multiplying the shape change coefficient ξ obtained by a separate experiment by the crown ratio change (Ch/h−CH/H). That is, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) can be expressed by the following equation (2).
Δε pl (y)=ξ×(Ch(y)/h(y)−CH(y)/H(y)) (2)
Here, CH is the crown on the entry side of the rolling mill, H is the plate thickness on the entry side of the rolling mill, Ch is the crown on the delivery side of the rolling mill, and h is the plate thickness on the delivery side of the rolling mill. Then, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) can be obtained based on the above formula (2).

(ステップA12)
ステップA12では、繰り返し計算の1回目の計算において、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を最大値1とする、0(ゼロ)から1までの値に基準化した基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)に変換する。繰り返し計算の2回目以降の計算では、後述するステップA20で補正された基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)を次以降のステップでの基準化伸びひずみ差とする。
(Step A12)
In step A12, in the first calculation of the repeated calculation, the normalized elongation strain difference Δε pl (y) is normalized to a value from 0 (zero) to 1, with the plastic elongation strain difference Δε pl (y) being the maximum value of 1 ( y). In the second and subsequent repeated calculations, the normalized elongation strain difference Δε normal (y) corrected in step A20 described later is used as the normalized elongation strain difference in subsequent steps.

(ステップA13)
ステップA13では、理論座屈モデルを用いて固有値解析計算を行う。理論座屈モデルとは、例えば日本塑性加工学会誌 塑性と加工、第28巻第312号(1987-1)p58-66に示された、三角形の残留応力分布で定式化されたモデルをベースにして作成された波形状座屈方程式により、座屈解析を実行するモデルである。そして、理論座屈モデルでは、基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)、金属板の板厚t、金属板の板幅B、金属板に作用する張力Utを入力すれば、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)に相似形となっている座屈固有ひずみ差Δεcr(y)(座屈発生のクライテリア)、座屈によって発生する波ピッチP、座屈時の幅方向断面において0~1で基準化された高さプロフィール(形状プロフィール)W(y)が出力される。なお、繰り返し計算の2回目以降の計算の場合、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)は、後述のステップA17において伸びひずみ誤差Δεer(y)で修正されるので、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と相似形にはならない。
(Step A13)
In step A13, eigenvalue analysis calculation is performed using the theoretical buckling model. The theoretical buckling model is based on a model formulated with a triangular residual stress distribution shown in, for example, Journal of Japan Society for Technology of Plasticity, Plasticity and Processing, Vol. 28, No. 312 (1987-1), p. 58-66. It is a model that performs buckling analysis using the wave-shaped buckling equation created by Then, in the theoretical buckling model, if the normalized elongation strain difference Δε normal (y), the metal plate thickness t, the metal plate width B, and the tension Ut acting on the metal plate are input, the plastic elongation strain difference Δε The buckling inherent strain difference Δε cr (y) (criteria for buckling occurrence), which has a similar shape to pl (y), the wave pitch P generated by buckling, and the cross section in the width direction at the time of buckling, from 0 to 1 A scaled height profile (shape profile) W(y) is output. In addition, in the case of the second and subsequent iterative calculations, the inherent buckling strain difference Δε cr (y) is corrected by the elongation strain error Δε er (y) in step A17 described later, so the plastic elongation strain difference Δε pl It is not similar to (y).

ここで、本来、金属板に働く長手方向応力は板幅方向に積分すると0(ゼロ)となる残留応力成分と張力(ユニットテンション)成分が重なる。しかし、座屈モデルでは張力成分は別途与えるので、ここでは板幅方向に積分すると0、すなわち残留応力成分は板幅方向の積分値、あるいは板幅方向の平均を取ると0となるとして、下記式(3)により残留応力σres(y)の分布と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)の分布の換算を行っている。
Δεpl(y)=-(σres(y)/E-Max(σres(y))/E) ・・・(3)
Here, originally, the longitudinal stress acting on the metal plate overlaps the residual stress component and the tension (unit tension) component that become 0 (zero) when integrated in the plate width direction. However, since the tension component is given separately in the buckling model, it is assumed that the integral in the width direction is 0, that is, the residual stress component is 0 when integrated in the width direction or averaged in the width direction. The distribution of the residual stress σ res (y) and the distribution of the plastic elongation strain difference Δε pl (y) are converted by the equation (3).
Δε pl (y)=−(σ res (y)/E−Max(σ res (y))/E) (3)

(ステップA14)
ステップA14では、繰り返し計算の1回目の計算であるか、あるいは2回目以降の計算であるかの判定を行う。そして、1回目の計算の場合、後述するステップA15に進み、2回目以降の計算の場合、後述するステップA16に進む。ステップA15では座屈の発生有無が判定されるが、2回目以降の計算の場合、金属板が座屈すると判定されているので、ステップA15を省略することができる。
(Step A14)
At step A14, it is determined whether it is the first calculation of the repeated calculations or the second and subsequent calculations. Then, in the case of the first calculation, the process proceeds to step A15, which will be described later, and in the case of the second and subsequent calculations, the process proceeds to step A16, which will be described later. In step A15, it is determined whether or not buckling occurs, but in the case of the second and subsequent calculations, it is determined that the metal plate will buckle, so step A15 can be omitted.

(ステップA15)
ステップA15では、座屈の発生の有無を判定する。具体的には、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を比較する。そして、Δεpl(y)がΔεcr(y)より大きければ、金属板が座屈すると判定して、ステップA16に進む。ちなみに従来方法と同様に座屈固有ひずみ差Δεcr(y)は塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と相似の関係を持つので板幅方向位置yのどこで判定しても良いが、ここではそれぞれの最大値で比較している。一方、Δεpl(y)がΔεcr(y)以下であれば、金属板が座屈せず平坦であると判定して、ステップA22に進む。
(Step A15)
At step A15, it is determined whether or not buckling occurs. Specifically, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) are compared. Then, if Δε pl (y) is greater than Δε cr (y), it is determined that the metal plate buckles, and the process proceeds to step A16. By the way, as in the conventional method, the inherent buckling strain difference Δε cr (y) has a similar relationship with the plastic elongation strain difference Δε pl (y), so it may be determined anywhere in the sheet width direction position y, but here each is compared with the maximum value of On the other hand, if Δε pl (y) is equal to or less than Δε cr (y), it is determined that the metal plate is flat without buckling, and the process proceeds to step A22.

(ステップA22)
ステップA22では、金属板は座屈せず、金属板は平坦であると判定される。かかる場合、圧延条件を変更せずにそのままとして、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状が制御される。
(Step A22)
At step A22, it is determined that the metal plate is not buckled and the metal plate is flat. In such a case, the shape of the metal sheet is controlled by rolling the metal sheet without changing the rolling conditions.

(ステップA16)
ステップA16では、金属板が座屈すると判定され、形状予測モデルを用いて金属板の形状を予測する。先ず、図12(b)に示すように、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を、座屈後の形状変形に変換する成分(座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y))と、座屈後も金属板に残留して内在する成分(座屈固有ひずみ差Δεcr(y))とに分離する。そして、下記式(4)により、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)から座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を引き算し、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を算出する。
Δεts(y)=Δεpl(y)-Δεcr(y) ・・・(4)
(Step A16)
At step A16, it is determined that the metal plate will buckle, and the shape of the metal plate is predicted using a shape prediction model. First, as shown in FIG. 12(b), a component that converts the plastic elongation strain difference Δε pl (y) into shape deformation after buckling (buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y)) and a seat It is separated from the component (the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y)) remaining in the metal plate even after bending. Then, the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) is calculated by subtracting the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) from the plastic elongation strain difference Δε pl (y) using the following equation (4).
Δε ts (y)=Δε pl (y)−Δε cr (y) (4)

次に、上記式(4)より算出された座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)に対して、ステップA13で算出された波ピッチPは変化しないと仮定し、基準化高さプロフィールW(y)に波片振幅高さHを掛けた波高さ幅分布h(x,y)=H×W(y)×Sin(2πx/P)を座屈後の金属板の形状として予測する。ここで、座屈後の波形状の急峻度λ(y)は、板幅方向位置y毎に波片振幅高さH、基準化高さプロフィールW(y)、波ピッチPで表され、すなわち面外変形して形状に現れる幾何学的形状伸びひずみ差Δεgs(y)を用いて下記式(5)で表される。しかし一般的に圧延操業では波の大きさを表す際は片振幅波の最大振幅Hの2倍の両振幅として(5’)のように表すことが多い。また、この式(5)を幾何学的形状伸びひずみ差Δεgs(y)で整理すると式(6)となる。
λ(y)=2×H×W(y)/P=(2/π)√Δεgs(y) ・・・(5)
λ=2×H/P ・・・・・・・(5’)
Δεgs(P、H、W(y))=(π/2×W(y)×2×H/P) ・・・(6)
Next, assuming that the wave pitch P calculated in step A13 does not change with respect to the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) calculated by the above equation (4), the normalized height profile W Wave height width distribution h(x, y)=H×W(y)×Sin(2πx/P) obtained by multiplying (y) by wave leaf amplitude height H is predicted as the shape of the metal plate after buckling. Here, the steepness λ (y) of the wave shape after buckling is represented by the wave leaf amplitude height H, the normalized height profile W (y), and the wave pitch P for each position y in the sheet width direction. Using the geometrical elongation strain difference Δε gs (y) appearing in the shape due to out-of-plane deformation, it is represented by the following formula (5). However, in general, when expressing the magnitude of the wave in rolling operations, it is often expressed as (5') as double amplitude of the maximum amplitude H of the single amplitude wave. Further, if this formula (5) is rearranged by the geometric shape elongation strain difference Δε gs (y), the formula (6) is obtained.
λ(y)=2×H×W(y)/P=(2/π)√Δε gs (y) (5)
λ=2×H/P (5′)
Δε gs (P, H, W(y))=(π/2×W(y)×2×H/P) 2 (6)

基準化高さプロフィールW(y)の値は0~1として基準化されたプロフィールであるため、片振幅波の最大振幅Hを仮定すれば幾何学的形状伸びひずみ差Δεgs(P、H、W(y))が算出できる。そこで座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)とほぼ同じであると考えると、図12(c)に示すように波形状に変換されない伸びひずみ差Δεer(y)(以下、「伸びひずみ誤差Δεer(y)」という。)は下記式(7)で表される。
Δεer(y)=Δεgs(P、H、W(y))-Δεts(y) ・・・(7)
Since the value of the normalized height profile W(y) is a profile normalized from 0 to 1, if the maximum amplitude H of the single amplitude wave is assumed, the geometric shape elongation strain difference Δε gs (P, H, W(y)) can be calculated. Therefore, considering that it is almost the same as the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y), as shown in FIG. error Δε er (y)”) is expressed by the following equation (7).
Δε er (y)=Δε gs (P, H, W (y))−Δε ts (y) (7)

(ステップA17)
ステップA17では、座屈波発生後に再配分される残留応力、すなわち金属板に内在する弾性ひずみ差Δεel (y)を算出する。具体的に図12(d)に示すように、下記式(8)、(8’)により、弾性の座屈固有ひずみ差(Δεel_cr(y))と弾性の伸びひずみ誤差(Δεer(y))を足し合わせて、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差Δεel (y)を算出する。このようにステップA17では、座屈後の形状変形によって再配分される弾性ひずみ差Δεel (y)が算出される。
Δεel_cr(y)=-(Δεcr(y)-(ΣΔεcr(y))/N) ・・・(8’)
Δεel (y)=-{Δεpl(y)-Δεgs(P、H、W(y))}=Δεel_cr(y)+Δεer(y) ・・・(8)
(Step A17)
In step A17, the residual stress redistributed after the occurrence of the buckling wave, that is, the elastic strain difference Δε el * (y) inherent in the metal plate is calculated. Specifically, as shown in FIG. 12(d), the elastic buckling inherent strain difference (Δε el_cr (y)) and the elastic elongation strain error (Δε er (y )) are added together to calculate the elastic strain difference Δε el * (y) redistributed by the buckling wave generation and inherent in the metal plate even after buckling. Thus, in step A17, the elastic strain difference Δε el * (y) redistributed by shape deformation after buckling is calculated.
Δε el_cr (y)=−(Δε cr (y)−(ΣΔε cr (y))/N) (8′)
Δε el * (y)=−{Δε pl (y)−Δε gs (P, H, W(y))}=Δε el_cr (y)+Δε er (y) (8)

(ステップA18)
ステップA18では、座屈後の再配分された金属板の残留応力分布をもとに基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)を再度決定する。具体的には、後述するようにステップA12~A20を繰り返し行う収束計算において、下記式(9)により、再配分された金属板に内在する弾性ひずみ差Δεel (y)を用いて、これに対応する0~1の値を持つ基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)を決定する。図12(e)は、この基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)の一例を示す。
Δεnormal (y)=-(Δεel (y)-Max(εel (y)))/(Max(εel (y))-Min(εel (y))) ・・・(9)
(Step A18)
In step A18, the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) is determined again based on the redistributed residual stress distribution of the metal plate after buckling. Specifically, in the convergence calculation in which steps A12 to A20 are repeated as described later, the elastic strain difference Δε el * (y) inherent in the redistributed metal plate is used according to the following equation (9). Determine the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) with a value between 0 and 1 corresponding to . FIG. 12(e) shows an example of this normalized elongation strain difference Δε normal * (y).
Δε normal * (y) = - (Δε el * (y) - Max(ε el * (y)))/(Max(ε el * (y)) - Min(ε el * (y))) .・(9)

(ステップA19)
ステップA19では、収束計算において解が求まったどうかを、座屈し再配分された後の基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)の値と再配分前の基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)の値が等しくなるか否かで判定を行う。先ず、下記式(10)により、板幅方向位置y毎に再配分前後の基準化伸びひずみ差の誤差Δerror(y)を算出する。すなわち、誤差Δerror(y)は、基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)の変化量である。次に、下記式(11)に示すように、各板幅方向位置y毎の2乗誤差を積算することでΔerrorを算出し、この誤差Δerrorと所定の閾値とを比較する。そして、誤差Δerrorが所定の閾値よりも大きければ、再配分された基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)は収束していないと判定して、再計算(理論座屈モデルを用いた固有値解析計算)を行うため、ステップA20に進む。一方、誤差Δerrorが所定の閾値以下であれば、基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束したと判定して、ステップA21に進む。
Δerror(y)=Δεnormal (y)-Δεnormal(y) ・・・(10)
Δerror={Σ(Δerror(y))}>閾値 ・・・(11)
(Step A19)
In step A19, it is determined whether or not a solution has been found in the convergence calculation. are equal to each other. First, the error Δerror(y) of the standardized elongation strain difference before and after redistribution is calculated for each strip width direction position y by the following equation (10). That is, the error Δerror(y) is the amount of change in the normalized elongation strain difference Δε normal (y). Next, as shown in the following formula (11), Δerror * is calculated by accumulating squared errors for each position y in the width direction of the sheet, and this error Δerror * is compared with a predetermined threshold. Then, if the error Δerror * is larger than a predetermined threshold, it is determined that the redistributed normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has not converged, and recalculation (eigenvalue using the theoretical buckling model analysis calculation), the process proceeds to step A20. On the other hand, if the error Δerror * is equal to or less than the predetermined threshold value, it is determined that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has converged, and the process proceeds to step A21.
Δerror(y)=Δε normal * (y)−Δε normal (y) (10)
Δerror * ={Σ(Δerror(y)) 2 }>threshold (11)

(ステップA20)
ステップA20では、ステップA12に戻って再計算で用いる基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)をΔεnormal (y)とΔerror(y)を用いて補正する。具体的には、下記式(12)により、誤差Δerror(y)に緩和係数αをかけたものを、再配分後の基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)に足し合わせて、再計算用の基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)を再設定する。ここで、再計算を行うにあたり、緩和係数αをかけずに誤差Δerror(y)をすべて重ね合わせると、計算結果が振動し、基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)は収束しにくい。そこで本実施形態では、緩和係数αをかけることで基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)を収束させやすくしている。なお、この緩和係数αは任意であるが、本発明者が鋭意検討したところ、0.1~0.4が適切であることを確認している。
Δεnormal(y)=Δεnormal(y)+α×Δerror(y)=Δεnormal(y)+α×{Δεnormal (y)-Δεnormal(y)} ・・・(12)
(Step A20)
In step A20, the process returns to step A12 to correct the normalized elongation strain difference Δε normal (y) used in the recalculation using Δε normal * (y) and Δerror(y). Specifically, by the following formula (12), the error Δerror (y) multiplied by the relaxation coefficient α is added to the normalized elongation strain difference Δε normal (y) after redistribution, and the recalculation Reset the normalized elongation strain difference Δε normal (y). Here, in performing recalculation, if all the errors Δerror(y) are superimposed without applying the relaxation coefficient α, the calculation result oscillates and the normalized elongation strain difference Δε normal (y) is difficult to converge. Therefore, in the present embodiment, the normalized elongation strain difference Δε normal (y) is facilitated to converge by applying the relaxation coefficient α. Although the relaxation coefficient α is arbitrary, the present inventor has confirmed that 0.1 to 0.4 is appropriate as a result of extensive studies.
Δε normal (y)=Δε normal (y)+α×Δerror(y)=Δε normal (y)+α×{Δε normal * (y)−Δε normal (y)} (12)

次に、ステップA12に戻り、ステップA20で補正された基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)を用いて、以降のステップA13~A20を行う。そして、ステップA12~A20を繰り返し行い、ステップA19における収束判定で、基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束したと判定されるまで、収束計算を行う。 Next, returning to step A12, steps A13 to A20 are performed using the normalized elongation strain difference Δε normal (y) corrected in step A20. Then, steps A12 to A20 are repeated, and convergence calculation is performed until it is determined in step A19 that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has converged.

(ステップA21)
ステップA19において基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束したと判定されると、ステップA21に進む。ステップA21では、図6に示した真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を算出する。具体的には、下記式(13)により、座屈後も金属板に再配分された弾性ひずみ差Δεel (y)で算出した新たな座屈固有ひずみ差Δεcr(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)から、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を算出する。また、この式(13)を展開し、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)は、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)からも算出できる。
Δε’pl(y)=Δεpl(y)+(Δεpl(y)-Δεcr(y))=Δεpl(y)+Δεts(y) ・・・(13)
(Step A21)
If it is determined in step A19 that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has converged, the process proceeds to step A21. At step A21, the true elongation strain difference Δε' pl (y) shown in FIG. 6 is calculated. Specifically, the new buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) calculated from the elastic strain difference Δε el * (y) redistributed to the metal plate after buckling and the plastic elongation A true elongation strain difference Δε′ pl (y) is calculated from the strain difference Δε pl (y). Further, by expanding this formula (13), the true elongation strain difference Δε' pl (y) can also be calculated from the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y). .
Δε′ pl (y)=Δε pl (y)+(Δε pl (y)−Δε cr (y))=Δε pl (y)+Δε ts (y) (13)

(ステップA23)
ステップA23では、ステップA21で算出された真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて、圧延条件を設定し、圧延後の金属板の形状を制御する。具体的には、例えば真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が座屈固有ひずみ差Δεcr(y)以下になるように圧延条件を設定する。そうすると、圧延後の金属板は座屈せず、平坦になる。圧延条件としては、圧延荷重や、ロールの撓みを制御するロールベンダーのモーメント等が挙げられる。なお、圧延条件の設定は任意であって、必要に応じて、本アルゴリズムを通じて真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を決定し、圧延後の金属板の形状を制御できる。
(Step A23)
In step A23, based on the true elongation strain difference Δε' pl (y) calculated in step A21, the rolling conditions are set to control the shape of the metal sheet after rolling. Specifically, for example, the rolling conditions are set such that the true elongation strain difference Δε′ pl (y) is equal to or less than the buckling inherent strain difference Δε cr (y). As a result, the rolled metal plate does not buckle and becomes flat. Rolling conditions include the rolling load, the moment of the roll bender that controls the deflection of the rolls, and the like. The rolling conditions can be set arbitrarily, and if necessary, the true elongation strain difference Δε' pl (y) can be determined through this algorithm to control the shape of the metal sheet after rolling.

本第1の実施形態によれば、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と、座屈固有ひずみ差Δεcr(y)又は座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)とから、金属板の真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を求める。このようにして伸びひずみ差を求めることにより、伸びひずみ差の予測精度を従来よりも高くすることができる。したがって、当該真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて圧延条件を設定することにより、圧延後の金属板の形状を自在に制御することができる。 According to the first embodiment, from the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y) or the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (y), the metal plate Determine the true elongation strain difference Δε' pl (y). By obtaining the elongation-strain difference in this way, the prediction accuracy of the elongation-strain difference can be made higher than before. Therefore, by setting the rolling conditions based on the true elongation strain difference Δε' pl (y), the shape of the rolled metal sheet can be freely controlled.

ここで、上述したように従来方法では、座屈後も形状プロフィールが維持されると仮定していたが、実際には座屈後に再配分される残留応力分布によって変化する形状プロフィールの影響を考慮していなかったため、図9に示したような形状プロフィールの誤差が生じていた。 As mentioned above, the conventional method assumed that the shape profile would be maintained even after buckling. Therefore, an error in the shape profile as shown in FIG. 9 occurred.

この点、本発明者は、座屈後の形状変形によって形状プロフィールが変わることを見出した。そして、以上の第1の実施形態にかかる圧延制御方法によれば、座屈後の形状変形によって再配分される弾性ひずみ差Δεel (y)を算出し、当該弾性ひずみ差Δεel (y)を用いて再計算を行っているので、金属板の形状を適切に予測することができる。その結果、圧延後の金属板の形状をより適切に制御することが可能となる。 In this regard, the inventors have found that the shape profile changes due to shape deformation after buckling. Then, according to the rolling control method according to the first embodiment described above, the elastic strain difference Δε el * (y) redistributed by the shape deformation after buckling is calculated, and the elastic strain difference Δε el * ( Since recalculation is performed using y), the shape of the metal plate can be predicted appropriately. As a result, it becomes possible to more appropriately control the shape of the rolled metal plate.

本発明者らは、本第1の実施形態の効果(形状予測の高精度化の効果)を検証するため、本第1の実施形態を行った形状予測結果(収束解)について、従来方法を行った形状予測結果と、FEMによる解析結果と比較した。検証結果を図13及び図14に示す。図13は座屈後に金属板に内在する弾性ひずみ差の幅方向分布を示し、図14は基準化プロフィールの幅方向分布を示している。 In order to verify the effect of the first embodiment (the effect of increasing the accuracy of shape prediction), the present inventors used a conventional method for the shape prediction result (convergent solution) obtained by the first embodiment. The shape prediction result thus obtained was compared with the analysis result by FEM. The verification results are shown in FIGS. 13 and 14. FIG. FIG. 13 shows the widthwise distribution of the elastic strain difference inherent in the metal plate after buckling, and FIG. 14 shows the widthwise distribution of the normalized profile.

図13及び図14を参照すると、従来の形状予測結果はFEMによる解析結果と若干のずれがあるのに対し、第1の実施形態の形状予測結果はFEMによる解析結果とほぼ一致している。したがって、第1の実施形態によれば、金属板の形状を適切に予測することができることがわかった。 Referring to FIGS. 13 and 14, the conventional shape prediction results are slightly different from the FEM analysis results, whereas the shape prediction results of the first embodiment substantially match the FEM analysis results. Therefore, according to 1st Embodiment, it turned out that the shape of a metal plate can be predicted appropriately.

なお、本第1の実施形態において、座屈に起因する圧延機出側の張力の変動に基づいて真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を求めてもよい。具体的には、ステップA16で求めた座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を金属板に作用する張力に変換する。圧延機出側の張力の変動によって生じる板幅方向における圧延荷重差の変化ΔPts(y)を求め、さらに下記式(14)に14示すようにΔPts(y)を板幅方向xに2階微分することで伸びひずみ差Δεts’(y)を求める。そして、下記式(8)に示すように、式(15)によって求められる伸びひずみ差Δεts’(y)をステップA11で設定した塑性伸びひずみ差Δεpl(y)に加えたものを、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)として求める。
Δεts’(y)=dΔPts(y)/dx・・・・(14)
Δε’pl(y)=Δεpl(y)+Δεts’(y)・・・・(15)
In the first embodiment, the true elongation strain difference Δε' pl (y) may be obtained based on the variation in tension on the delivery side of the rolling mill due to buckling. Specifically, the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) obtained in step A16 is converted into tension acting on the metal plate. The change ΔP ts (y) in the rolling load difference in the strip width direction caused by the variation of the tension on the delivery side of the rolling mill is obtained, and ΔP ts (y) is 2 in the strip width direction x as shown in the following equation (14). An elongation strain difference Δε ts '(y) is obtained by differential differentiation. Then, as shown in the following formula (8), the addition of the elongation strain difference Δε ts '(y) obtained by the formula (15) to the plastic elongation strain difference Δε pl (y) set in step A11 is Elongation strain difference Δε' pl (y).
Δε ts ′(y)=d 2 ΔP ts (y)/dx 2 (14)
Δε′ pl (y)=Δε pl (y)+Δε ts′ (y) (15)

このように、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を一旦張力に変換した変換張力を求め、さらにこの変換張力に対応する伸びひずみ差Δεts’(y)を求めているので、求められた伸びひずみ差Δεts’(y)は実現象に近くなる。しかも、当該伸びひずみ差Δεts’(y)を求める際、圧延荷重差の変化ΔPts(y)を2階微分しているので、さらに実現象に近くなる。したがって、金属板の真の伸びひずみ差Δε’pl(y)をさらに精度よく予測することができる。 In this way, the converted tension obtained by converting the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) into tension is obtained, and the elongation strain difference Δε ts '(y) corresponding to this converted tension is obtained. The obtained elongation strain difference Δε ts '(y) becomes close to the actual phenomenon. Moreover, when obtaining the elongation strain difference Δε ts '(y), since the change ΔP ts (y) in the rolling load difference is differentiated second order, the phenomenon becomes even closer to the actual phenomenon. Therefore, it is possible to predict the true elongation strain difference Δε′ pl (y) of the metal plate with higher accuracy.

なお、本第1の実施形態では、ステップA11において塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を設定しているが、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)が既知である場合、あるいは既に求めたものを流用可能な場合には、ステップA11を省略することが可能である。この場合、ステップA13において、既知の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を用いて座屈固有ひずみ差Δεcr(y)を求める。 In the first embodiment, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) is set in step A11, but if the plastic elongation strain difference Δε pl (y) is known, or the already obtained If it can be used, step A11 can be omitted. In this case, in step A13, the inherent buckling strain difference Δε cr (y) is obtained using the known plastic elongation strain difference Δε pl (y).

<第2の実施形態にかかる圧延制御方法>
第2の実施形態にかかる金属板の圧延制御方法について説明する。図15は、第2の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。なお、第2の実施形態では、ステップB11が本発明の第1ステップに相当し、ステップB12、B13が本発明の第2ステップに相当し、ステップB14~B21が本発明の第3ステップに相当し、ステップB22、B23が本発明の第4ステップに相当する。
<Rolling control method according to the second embodiment>
A metal plate rolling control method according to the second embodiment will be described. FIG. 15 is a flow chart showing a rolling control method according to the second embodiment. In the second embodiment, step B11 corresponds to the first step of the present invention, steps B12 and B13 correspond to the second step of the present invention, and steps B14 to B21 correspond to the third step of the present invention. Steps B22 and B23 correspond to the fourth step of the present invention.

(ステップB11)
ステップB11では、板幅方向に所定の幅でN分割された任意の板幅方向位置yでの評価対象の、金属板に作用する圧延荷重差ΔP(y)と、金属板の塑性伸びひずみ差Δεpl(y)を設定する。これら圧延荷重差ΔP(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)は、上記ステップA11と同様に、公知の方法、例えば有限要素法(FEM)、スラブ法、物理モデル、実験や計算の回帰式を用いて算出することができる。
(Step B11)
In step B11, the rolling load difference ΔP (y) acting on the metal plate and the plastic elongation strain difference of the metal plate to be evaluated at an arbitrary plate width direction position y divided by a predetermined width in the plate width direction Set Δε pl (y). These rolling load difference ΔP(y) and plastic elongation strain difference Δε pl (y) can be obtained by known methods such as finite element method (FEM), slab method, physical model, regression of experiments and calculations, as in step A11 above. It can be calculated using the formula:

(ステップB12~B20)
ステップB12~B20は、収束計算を行い、金属板の形状を予測する。これらステップB12~B20は上記ステップA12~A20と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
(Steps B12 to B20)
Steps B12 to B20 perform convergence calculations to predict the shape of the metal plate. These steps B12 to B20 are the same as steps A12 to A20 described above, and detailed description thereof will be omitted here.

(ステップB22)
ステップB22は、ステップB15で座屈の発生の有無を判定した結果、金属板は座屈せず、金属板は平坦であると判定された場合である。かかる場合、圧延条件を変更せずにそのままとして、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状が制御される。
(Step B22)
At step B22, as a result of determining whether or not buckling occurs in step B15, it is determined that the metal plate is not buckling and that the metal plate is flat. In such a case, the shape of the metal sheet is controlled by rolling the metal sheet without changing the rolling conditions.

(ステップB21)
ステップB21は、ステップB15で座屈の発生の有無を判定した結果、金属板が座屈し、且つステップB19において基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束したと判定された場合である。ステップB21では、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を算出する。
(Step B21)
Step B21 is when it is determined in step B15 that the metal plate has buckled and that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has converged as a result of determining whether or not buckling has occurred in step B15. At step B21, the true elongation strain difference Δε' pl (y) is calculated.

ここで、上記ステップB11では、圧延荷重差ΔP(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)が設定されており、これら圧延荷重差ΔP(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)の相関が導出される。本ステップB21では、この相関に基づいて、ステップB13で算出した座屈固有ひずみ差Δεcr(y)に対応する座屈固有荷重差ΔPcr(y)を求める。そして、ステップB11で設定した圧延荷重差ΔP(y)と、本ステップB21で求めた座屈固有荷重差ΔPcr(y)との差分である、座屈形状変換荷重差ΔPts(y)(ΔPts(y)=ΔP(y)-ΔPcr(y))を算出する。さらに、圧延機の出側と入側で金属板のクラウン比率変化がないと仮定して、公知の方法、例えば有限要素法(FEM)、スラブ法、物理モデル、実験や計算の回帰式を用いて、座屈形状変換荷重差ΔPts(y)から座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を求める。なお、座屈形状変換荷重差ΔPts(y)から座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を求める際に、ステップB11で求めた圧延荷重差ΔP(y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(y)との相関を用いてもよい。そして、下記式(16)により、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)に、ステップB11で設定した塑性伸びひずみ差Δεpl(y)に加えたものを、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)として求める。
Δε’pl(y)=Δεpl(y)+Δεts(y) ・・・(16)
Here, in step B11, the rolling load difference ΔP (y) and the plastic elongation strain difference Δε pl (y) are set, and the rolling load difference ΔP (y) and the plastic elongation strain difference Δε pl (y) A correlation is derived. In this step B21, based on this correlation, the specific buckling load difference ΔP cr (y) corresponding to the specific buckling strain difference Δε cr (y) calculated in step B13 is obtained. Then, the buckling shape conversion load difference ΔP ts ( y ) ( ΔP ts (y)=ΔP(y)−ΔP cr (y)) is calculated. Furthermore, assuming that there is no change in the crown ratio of the metal plate between the delivery side and the entry side of the rolling mill, using a known method such as the finite element method (FEM), the slab method, a physical model, and the regression equation of experiments and calculations buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) from the buckling shape conversion load difference ΔP ts (y). When obtaining the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) from the buckling shape conversion load difference ΔP ts (y), the rolling load difference ΔP (y) obtained in step B11 and the plastic elongation strain difference Δε pl A correlation with (y) may be used. Then, according to the following formula (16), the true elongation strain difference Δε' pl (y).
Δε′ pl (y)=Δε pl (y)+Δε ts (y) (16)

(ステップB23)
ステップB23では、ステップB21で算出された真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて、圧延条件を設定し、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状を制御する。このステップB23は上記ステップA23と同様である。
(Step B23)
In step B23, based on the true elongation strain difference Δε' pl (y) calculated in step B21, rolling conditions are set and the metal plate is rolled to control the shape of the metal plate. This step B23 is the same as the above step A23.

本第2の実施形態は、上記第1の実施形態の変形例である。第1の実施形態と第2の実施形態では、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)から増加する分の伸びひずみ差を算出する方法が異なる。第1の実施形態のステップA21では、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)と座屈固有ひずみ差Δεcr(y)の差分から伸びひずみ差の増加分を求めるのに対し、第2の実施形態のステップB21では、圧延荷重差ΔP(y)と座屈固有荷重差ΔPcr(y)の差分から伸びひずみ差の増加分を求める。したがって、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、金属板の真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を従来よりも精度よく正確に予測することができる。さらに当該真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて圧延条件を設定することにより、圧延後の金属板の形状を自在に制御することができる。 The second embodiment is a modification of the first embodiment. 1st Embodiment and 2nd Embodiment differ in the method of calculating the elongation-strain difference of the part which increases from plastic elongation-strain difference ( DELTA )epsilon(y). In step A21 of the first embodiment, the increment of the elongation strain difference is obtained from the difference between the plastic elongation strain difference Δε pl (y) and the buckling intrinsic strain difference Δε cr (y), whereas in the second embodiment In step B21, an increase in elongation strain difference is obtained from the difference between the rolling load difference ΔP(y) and the buckling specific load difference ΔP cr (y). Therefore, in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be enjoyed. That is, it is possible to accurately predict the true elongation strain difference Δε' pl (y) of the metal plate with higher accuracy than before. Furthermore, by setting the rolling conditions based on the true elongation strain difference Δε' pl (y), the shape of the rolled metal sheet can be freely controlled.

<第3の実施形態にかかる圧延制御方法>
第3の実施形態にかかる金属板の圧延制御方法について説明する。図16は、第3の実施形態にかかる圧延制御方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では後述するように、iはステップC12~C26の繰り返し計算(以下、「第1の繰り返し計算」という。)の回数を示し、jはステップC13~C22の繰り返し計算(以下、「第2の繰り返し計算」という。)の回数を示す。また、第3の実施形態では、ステップC11、C12が本発明の第1ステップに相当し、ステップC13、C14が本発明の第2ステップに相当し、ステップC15~C24が本発明の第3ステップに相当し、ステップC25、C26が本発明の第4ステップに相当し、ステップC27、C28が本発明の第5ステップに相当する。
<Rolling control method according to the third embodiment>
A metal plate rolling control method according to the third embodiment will be described. FIG. 16 is a flow chart showing a rolling control method according to the third embodiment. In this embodiment, as will be described later, i indicates the number of iterative calculations of steps C12 to C26 (hereinafter referred to as "first iterative calculation"), and j indicates the number of iterative calculations of steps C13 to C22 (hereinafter referred to as (referred to as "second iterative calculation"). In the third embodiment, steps C11 and C12 correspond to the first step of the invention, steps C13 and C14 correspond to the second step of the invention, and steps C15 to C24 correspond to the third step of the invention. , steps C25 and C26 correspond to the fourth step of the present invention, and steps C27 and C28 correspond to the fifth step of the present invention.

(ステップC11)
第1の繰り返し計算の1回目(i=1)を始める。
(Step C11)
Start the first iteration (i=1) of the first iteration.

(ステップC12)
ステップC12では、板幅方向に所定の幅でN分割された任意の板幅方向位置yでの評価対象の、金属板に作用する圧延荷重差ΔP(i、y)と、金属板の塑性伸びひずみ差Δεpl(i、y)を設定する。このステップC12は、上記ステップB11と同様である。
(Step C12)
In step C12, the rolling load difference ΔP (i, y) acting on the metal plate to be evaluated at an arbitrary plate width direction position y divided by a predetermined width in the plate width direction and the plastic elongation of the metal plate Set the strain difference Δε pl (i, y). This step C12 is the same as the above step B11.

(ステップC13~C21)
ステップC13~C21は、収束計算(第2の繰り返し計算)を行い、金属板の形状を予測する。これらステップC13~C21は上記ステップB12~B20と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。なお、上記第2の実施形態では、各パラメータは板幅方向位置yの分布であり、(y)が付されていたが、本第3の実施形態では、各パラメータには板幅方向位置yの分布であることに加えて、第1の繰り返し計算のi回目であり、(i、y)が付されている。
(Steps C13 to C21)
Steps C13 to C21 perform convergence calculation (second repeated calculation) to predict the shape of the metal plate. These steps C13 to C21 are the same as the above steps B12 to B20, and detailed description thereof will be omitted here. In the second embodiment, each parameter is the distribution of the strip width direction position y, and (y) is attached, but in the third embodiment, each parameter has the strip width direction position y is the i-th iteration of the first iteration, labeled (i, y).

(ステップC22)
上記ステップC20において基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束していないと判定された場合、ステップC21で再計算用の基準化伸びひずみ差Δεnormal(y)を再設定した後、ステップC13に戻る。この際、ステップC22において、第2の繰り返し計算の回数jが1回増える(j=j+1)。
(Step C22)
If it is determined that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has not converged in step C20, after resetting the normalized elongation strain difference Δε normal (y) for recalculation in step C21, step Return to C13. At this time, in step C22, the number of times j of the second iterative calculation is increased by one (j=j+1).

(ステップC27)
ステップC27は、ステップC16で座屈の発生の有無を判定した結果、金属板は座屈せず、金属板は平坦であると判定された場合である。かかる場合、圧延条件を変更せずにそのままとして、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状が制御される。
(Step C27)
At step C27, as a result of determining whether or not buckling has occurred at step C16, it is determined that the metal plate is not buckling and that the metal plate is flat. In such a case, the shape of the metal sheet is controlled by rolling the metal sheet without changing the rolling conditions.

(ステップC23)
ステップC23は、ステップC16で座屈の発生の有無を判定した結果、金属板が座屈し、且つステップC20において基準化伸びひずみ差Δεnormal (y)が収束したと判定された場合である。ステップC23では、第1の繰り返し計算の回数iが1回増える(i=i+1)。なお、図16においては、第2の繰り返し計算が1回目(j=1)を例示しているが、この回数は実際の回数に応じて変動する。
(Step C23)
Step C23 is when it is determined in step C16 that the metal plate has buckled and that the normalized elongation strain difference Δε normal * (y) has converged as a result of determining whether or not buckling has occurred in step C16. At step C23, the number i of the first iterative calculations is incremented by one (i=i+1). Although FIG. 16 exemplifies the first iteration (j=1) of the second iterative calculation, this number of times varies according to the actual number of times.

(ステップC24)
ステップC24では、新たな圧延荷重差ΔP’(i、y)を算出する。ここで上記ステップC12では、圧延荷重差ΔP(i、y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(i、y)が設定されており、これら圧延荷重差ΔP(i、y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(i、y)の相関が導出される。本ステップC24では、この相関に基づいて、ステップC14で算出した座屈固有ひずみ差Δεcr(i-1、y)に対応する座屈固有荷重差ΔPcr(i-1、y)を求める。そして、ステップC12で設定した圧延荷重差ΔP(i-1、y)と、本ステップC24で求めた座屈固有荷重差ΔPcr(i-1、、y)との差分である、座屈形状変換荷重差ΔPts(i-1、y)(ΔPts(i-1、y)=ΔP(i-1、y)-ΔPcr(i-1、y))を算出する。そして、下記式(17)により、第1の繰り返し計算の1回前の圧延荷重差ΔP(i-1、y)に対して、座屈形状変換荷重差ΔPts(i-1、y)を加えて、新たな圧延荷重差ΔP’(i、y)を算出する。
ΔP’(i、y)=ΔP(i-1、y)+ΔPts(i-1、y) ・・・(17)
(Step C24)
At step C24, a new rolling load difference ΔP'(i, y) is calculated. Here, in step C12, the rolling load difference ΔP (i, y) and the plastic elongation strain difference Δε pl (i, y) are set, and these rolling load difference ΔP (i, y) and the plastic elongation strain difference Δε A correlation of pl (i,y) is derived. In this step C24, based on this correlation, the specific buckling load difference ΔP cr (i−1, y) corresponding to the specific buckling strain difference Δε cr (i−1, y) calculated in step C14 is obtained. Then, the buckling shape, which is the difference between the rolling load difference ΔP (i−1, y) set in step C12 and the buckling specific load difference ΔP cr (i−1, y) obtained in step C24, A converted load difference ΔP ts (i−1, y) (ΔP ts (i−1, y)=ΔP(i−1, y)−ΔP cr (i−1, y)) is calculated. Then, the buckling shape conversion load difference ΔP ts (i−1, y) is calculated with respect to the rolling load difference ΔP (i−1, y) one time before the first repeated calculation by the following formula (17). In addition, a new rolling load difference ΔP'(i, y) is calculated.
ΔP′(i, y)=ΔP(i−1, y)+ΔP ts (i−1, y) (17)

本第3の実施形態では、圧延機の出側と入側で金属板のクラウン比率変化があると仮定する。すなわち、金属板に作用する圧延荷重が変動する場合、当該圧延荷重の変動によって圧延機のロールのたわみが変動し、金属板の伸びひずみが変動すると仮定する。そして、ステップC24において、新たな圧延荷重差ΔP’(i、y)を算出する。 In the third embodiment, it is assumed that there is a change in the crown ratio of the metal plate between the delivery side and the entry side of the rolling mill. That is, it is assumed that when the rolling load acting on the metal sheet fluctuates, the deflection of the rolls of the rolling mill fluctuates due to the fluctuation of the rolling load, and the elongation strain of the metal sheet fluctuates. Then, in step C24, a new rolling load difference ΔP'(i, y) is calculated.

(ステップC25)
ステップC25では、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)を算出する。
具体的には、公知の方法、例えば有限要素法(FEM)、スラブ法、物理モデル、実験や計算の回帰式を用いて、ステップC24で求めた座屈形状変換荷重差ΔPts(i-1、y)から座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(i-1、y)を求める。なお、座屈形状変換荷重差ΔPts(i-1、y)から座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(i-1、y)を求める際に、ステップC12で求めた圧延荷重差ΔP(i、y)と塑性伸びひずみ差Δεpl(i、y)との相関を用いてもよい。そして、下記式(18)により、新たな塑性伸びひずみ差Δεpl(i-1、y)に座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(i-1、y)を加えたものを、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)として求める。
Δε’pl(i、y)=Δεpl(i-1、y)+Δεts(i-1、y) ・・・(18)
(Step C25)
In step C25, the true elongation strain difference Δε' pl (i, y) is calculated.
Specifically, the buckling shape transformation load difference ΔP ts (i−1 , y), the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (i−1, y) is obtained. When calculating the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (i−1, y) from the buckling shape conversion load difference ΔP ts (i−1, y), the rolling load difference ΔP (i , y) and the plastic elongation strain difference Δε pl (i, y) may be used. Then, according to the following equation (18), the sum of the new plastic elongation strain difference Δε pl (i−1, y) and the buckling shape transformation elongation strain difference Δε ts (i−1, y) is the true elongation It is obtained as the strain difference Δε' pl (i, y).
Δε′ pl (i, y)=Δε pl (i−1, y)+Δε ts (i−1, y) (18)

(ステップC26)
ステップC26では、収束計算(第1の繰り返し計算)において解が求まったどうかを判定する。先ず、下記式(19)により、板幅方向位置y毎に、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)と1回前の塑性伸びひずみ差Δεpl(i-1、y)の誤差Δer(y)を算出する。すなわち、誤差Δer(y)は、塑性伸びひずみ差Δεpl(y)の変化量である。次に、下記式(20)に示すように、各板幅方向位置y毎の2乗誤差を積算することでΔerを算出し、この誤差Δerと所定の閾値とを比較する。そして、誤差Δerが所定の閾値よりも大きければ、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)は収束していないと判定して、再計算を行うため、ステップC12に戻る。この際、下記式(21)、(22)に示すように、新たな圧延荷重差ΔP’(i、y)を圧延荷重差ΔP(i、y)とし、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)を伸びひずみ差Δεpl(i、y)とする。一方、誤差Δerが所定の閾値以下であれば、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y)が収束したと判定して、ステップC28に進む。
Δer(y)=Δε’pl(i、y)-Δεpl(i-1、y) ・・・(19)
Δer={Σ(Δer(y))}>閾値 ・・・(20)
ΔP(i、y)=ΔP’(i、y) ・・・(21)
Δεpl(i、y)=Δε’pl(i、y) ・・・(22)
(Step C26)
At step C26, it is determined whether or not a solution has been found in the convergence calculation (first iterative calculation). First, the error between the true elongation strain difference Δε′ pl (i, y) and the previous plastic elongation strain difference Δε pl (i−1, y) for each plate width direction position y by the following formula (19) Calculate Δer(y). That is, the error Δer(y) is the amount of change in the plastic elongation strain difference Δε pl (y). Next, as shown in the following equation (20), Δer * is calculated by accumulating squared errors for each position y in the width direction of the sheet, and this error Δer * is compared with a predetermined threshold value. Then, if the error Δer * is larger than the predetermined threshold, it is determined that the true elongation strain difference Δε' pl (i, y) has not converged, and the process returns to step C12 for recalculation. At this time, as shown in the following formulas (21) and (22), the new rolling load difference ΔP' (i, y) is the rolling load difference ΔP (i, y), and the true elongation strain difference Δε' pl ( i, y) is defined as the elongation strain difference Δε pl (i, y). On the other hand, if the error Δer * is equal to or less than the predetermined threshold, it is determined that the true elongation strain difference Δε′ pl (i, y) has converged, and the process proceeds to step C28.
Δer(y)=Δε′ pl (i, y)−Δε pl (i−1, y) (19)
Δer * ={Σ(Δer(y)) 2 }>threshold (20)
ΔP(i, y)=ΔP'(i, y) (21)
Δε pl (i, y)=Δε′ pl (i, y) (22)

(ステップC28)
ステップC28では、ステップC25で算出された真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y))に基づいて、圧延条件を設定し、金属板の圧延を行うことにより、金属板の形状を制御する。このステップC28は上記ステップB23と同様である。
なお、第3ステップで求められる新たな塑性伸びひずみ差が第1ステップで求められる塑性伸びひずみ差であると仮定し、第3ステップで求められる新たな座屈固有ひずみ差が第2ステップで求められる座屈固有ひずみ差であると仮定しても良い。
(Step C28)
In step C28, the rolling conditions are set based on the true elongation strain difference Δε′ pl (i, y) calculated in step C25, and the metal plate is rolled to control the shape of the metal plate. . This step C28 is the same as step B23.
Assuming that the new plastic elongation strain difference obtained in the third step is the plastic elongation strain difference obtained in the first step, the new buckling intrinsic strain difference obtained in the third step is obtained in the second step. may be assumed to be the buckling intrinsic strain difference

本第3の実施形態によれば、圧延機の出側と入側で金属板のクラウン比率変化があると仮定して、繰り返し演算している。したがって、真の伸びひずみ差Δε’pl(i、y))をさらに精度よく予測することができる。 According to the third embodiment, it is assumed that there is a change in the crown ratio of the metal plate between the delivery side and the entry side of the rolling mill, and calculation is repeated. Therefore, the true elongation strain difference Δε' pl (i, y)) can be predicted with higher accuracy.

<その他の実施形態>
以上の第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態は、それぞれ図17に示す圧延ライン1において実行される。圧延ライン1は、上述した圧延機10と、当該圧延機10を制御する圧延制御装置20とを有している。圧延制御装置20は、演算部21と制御部22を有している。
<Other embodiments>
The first, second and third embodiments described above are executed in the rolling line 1 shown in FIG. 17, respectively. The rolling line 1 has the above-described rolling mill 10 and a rolling control device 20 that controls the rolling mill 10 . The rolling control device 20 has a calculation section 21 and a control section 22 .

演算部21では、先ず、圧延制御装置20に設定される暫定的な圧延条件の入力を受け付ける。続いて、演算部21は、入力の受け付けを行った圧延条件に基づいて、第1の実施形態のステップA11~A21、第2の実施形態のステップB11~B21、第3の実施形態のステップC11~C26における演算を行う。そして、第1の実施形態のステップA22、第2の実施形態のステップB22、第3の実施形態のステップC27において、圧延条件の変更なしとされた場合、上述した暫定的な圧延条件の変更が不要である旨を、演算部21から制御部22に通知する。一方、第1の実施形態のステップA21、第2の実施形態のステップB21、第3の実施形態のステップC25において、真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が算出されると、当該真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を演算部21から制御部22に通知する。 The calculation unit 21 first receives an input of provisional rolling conditions set in the rolling control device 20 . Subsequently, the calculation unit 21 performs steps A11 to A21 of the first embodiment, steps B11 to B21 of the second embodiment, and step C11 of the third embodiment based on the rolling conditions whose inputs are accepted. Perform the calculations in ∼C26. Then, in step A22 of the first embodiment, step B22 of the second embodiment, and step C27 of the third embodiment, if the rolling conditions are not changed, the temporary rolling conditions are changed. The calculation unit 21 notifies the control unit 22 that it is unnecessary. On the other hand, in step A21 of the first embodiment, step B21 of the second embodiment, and step C25 of the third embodiment, when the true elongation strain difference Δε' pl (y) is calculated, the true The calculation unit 21 notifies the control unit 22 of the elongation strain difference Δε′ pl (y).

制御部22は、演算部21から通知された真の伸びひずみ差Δε’pl(y)に基づいて圧延条件を設定する。制御部22は、例えば真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が座屈固有ひずみ差Δεcr(y)以下になるように圧延条件を導出する。なお、新たな圧延条件の導出を演算部21が行ってもよい。 The control unit 22 sets the rolling conditions based on the true elongation strain difference Δε′ pl (y) notified from the calculation unit 21 . The control unit 22 derives the rolling conditions so that the true elongation strain difference Δε′ pl (y) becomes equal to or less than the buckling inherent strain difference Δε cr (y), for example. Note that the computation unit 21 may derive new rolling conditions.

そして、制御部22では、圧延条件の変更が不要である旨の通知を演算部21から受けた場合には、当初の圧延条件を圧延機10に出力して圧延機10を制御することにより、圧延後の金属板Hの形状を制御する。一方、制御部22は、上述したように新たな圧延条件が導出された場合には、当該新たな圧延条件を圧延機10に出力して圧延機10を制御することにより、圧延後の金属板Hの形状を制御する。 Then, when the control unit 22 receives the notification that the rolling conditions do not need to be changed from the calculation unit 21, the initial rolling conditions are output to the rolling mill 10 to control the rolling mill 10. Control the shape of the metal plate H after rolling. On the other hand, when the new rolling conditions are derived as described above, the control unit 22 outputs the new rolling conditions to the rolling mill 10 to control the rolling mill 10, so that the rolled metal plate Controls the shape of H.

さらに、制御部22では、圧延を終了するか否かに判定を行う。制御部22は、圧延を終了しないと判定した場合には処理を圧延条件の入力に戻し、第1の実施形態のステップA11、第2の実施形態のステップB11、第3の実施形態のステップC11以降を行う。一方、制御部22は、圧延を終了すると判定した場合には、本ルーチンを終了させる。 Furthermore, the control unit 22 determines whether or not to end rolling. When the control unit 22 determines not to end the rolling, the process returns to the input of the rolling conditions, and step A11 of the first embodiment, step B11 of the second embodiment, and step C11 of the third embodiment are performed. Do the following. On the other hand, when the control unit 22 determines to end the rolling, it ends this routine.

また、圧延ライン1には、圧延機10の出側において形状計30が設置されていてもよい。形状計30は、圧延後の金属板Hの形状を測定する。金属板Hの形状としては、金属板Hの長手方向位置及び板幅方向位置と、その位置における高さ変位が測定される。形状計30における測定結果は、圧延制御装置20に出力される。圧延制御装置20では、演算部21において、形状計30の測定結果に基づいて座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)が補正され、これに伴い真の伸びひずみ差Δε’pl(y)が補正される。この真の伸びひずみ差Δε’pl(y)の補正は、特許文献3(特開2012-218010号公報)に記載の方法に従う。すなわち、先ず、形状計30の測定結果に基づいて、実績の座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)を求める。この実績の座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)と、上記実施形態において予測した座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)とを比較し、これらの差分(誤差)Eをモデルの誤差とし、この差分Eに基づいて、ステップA11、B11、C12で求められる塑性伸びひずみ差Δεpl(y)(圧延荷重差ΔP(y))に対して学習、修正を行う。具体的には、ステップA11、B11、C12で求められた塑性伸びひずみ差Δεpl(y)(圧延荷重差ΔP(y))に対して差分Eを加えた後に、以降の各処理を行って真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を求める。そして、制御部22では、演算部21における真の伸びひずみ差Δε’pl(y)の補正結果に基づいて、金属板Hの形状が目標形状となるように圧延条件が補正される。こうして、形状計30の測定結果に基づいて、圧延条件がフィードバック制御される。 Further, the rolling line 1 may be provided with a shape meter 30 on the delivery side of the rolling mill 10 . The shape meter 30 measures the shape of the metal plate H after rolling. As for the shape of the metal plate H, the position in the longitudinal direction and the width direction of the metal plate H, and the height displacement at that position are measured. A measurement result of the shape meter 30 is output to the rolling control device 20 . In the rolling control device 20, the calculation unit 21 corrects the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) based on the measurement result of the shape meter 30, and accordingly the true elongation strain difference Δε' pl (y). is corrected. Correction of this true elongation strain difference Δε' pl (y) follows the method described in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-218010). That is, first, based on the measurement result of the shape meter 30, the actual buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) is obtained. This actual buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) is compared with the buckling shape conversion elongation strain difference Δε ts (y) predicted in the above embodiment, and the difference (error) E of these is calculated from the model. Using this difference E as an error, the plastic elongation strain difference Δε pl (y) (rolling load difference ΔP(y)) obtained in steps A11, B11, and C12 is learned and corrected. Specifically, after adding the difference E to the plastic elongation strain difference Δε pl (y) (rolling load difference ΔP (y)) obtained in steps A11, B11, and C12, the following processes are performed. Determine the true elongation strain difference Δε' pl (y). Then, based on the correction result of the true elongation strain difference Δε′ pl (y) in the calculation unit 21 , the control unit 22 corrects the rolling conditions so that the shape of the metal plate H becomes the target shape. Thus, the rolling conditions are feedback-controlled based on the measurement results of the shape meter 30 .

本発明は、圧延機10の入側において金属板Hが面外変形している場合にも適用することができる。本発明者が調べたところ、このように圧延機入側で金属板Hが面外変形している場合、当該圧延機入側で金属板Hが面外変形していない場合に比べて、圧延後の金属板Hにおける伸びひずみ差が大きくなることが分かった。換言すれば、従来の方法によれば金属板の形状予測精度がさらに悪化する。これに対して、本発明では、この圧延機入側での面外変形分に対応する伸びひずみ差を、座屈形状変換伸びひずみ差Δεts(y)に含めることができるので、金属板Hにおける真の伸びひずみ差Δε’pl(y)を予測するのに影響がない。したがって、圧延機入側で金属板Hが面外変形していても、当該金属板Hの形状を適切に制御することができる。 The present invention can also be applied when the metal plate H is deformed out of plane on the entry side of the rolling mill 10 . According to the inventor's investigation, when the metal plate H is deformed out of the plane at the entrance side of the rolling mill, the rolling rate is higher than when the metal plate H is not deformed out of the plane at the entrance side of the rolling mill. It was found that the difference in elongation strain in the metal plate H after that was increased. In other words, according to the conventional method, the shape prediction accuracy of the metal plate is further deteriorated. On the other hand, in the present invention, the difference in elongation strain corresponding to the out-of-plane deformation at the entry side of the rolling mill can be included in the difference in buckling shape conversion elongation strain Δε ts (y), so the metal plate H It has no effect on predicting the true elongation strain difference Δε′ pl (y) at . Therefore, even if the metal plate H is deformed out of plane at the entry side of the rolling mill, the shape of the metal plate H can be appropriately controlled.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are also within the technical scope of the present invention. be understood to belong to

本発明は、薄板や厚板などの金属板の圧延後の形状を予測して、当該予測結果に基づいて、当該金属板の形状を制御する場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when predicting the shape of a metal plate such as a thin plate or a thick plate after rolling and controlling the shape of the metal plate based on the prediction result.

1 圧延ライン
10 圧延機
20 圧延制御装置
21 演算部
22 制御部
30 形状計
H 金属板
REFERENCE SIGNS LIST 1 rolling line 10 rolling mill 20 rolling control device 21 calculation unit 22 control unit 30 shape meter H metal plate

Claims (12)

金属板の形状を予測して制御する方法であって、
金属板に付与された塑性伸びひずみ差に基づいて座屈後の波形状プロフィールを予測する際に、座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いた座屈解析によって真の伸びひずみ差を求めるステップと、
前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行うステップと、を含むことを特徴とする、金属板の圧延制御方法。
A method for predicting and controlling the shape of a metal plate,
When predicting the corrugated profile after buckling based on the plastic elongation strain difference applied to the metal plate, the true elongation strain difference was obtained by buckling analysis using the elastic strain difference inherent in the metal plate even after buckling. and
and a step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference.
前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、
金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第1ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第2ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第3ステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の金属板の圧延制御方法。
The step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are
Displacement of the thickness center of the metal plate is allowed to be displacement in the plane of the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. However, by using a vertically symmetrical model that does not allow out-of-plane displacement of the reference plane, the out-of-plane deformation of the metal plate is restrained, which is obtained under predetermined rolling conditions. The plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain extending in the rolling direction of the metal plate, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill. A first step of obtaining a buckling intrinsic strain difference, which is a critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, based on
When the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling. A second step of adding the difference between the plastic elongation strain difference and the new buckling inherent strain difference and the plastic elongation strain difference to obtain the true elongation strain difference;
When the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal sheet is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference. and a third step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference when exceeding the metal plate according to claim 1. Rolling control method.
前記塑性伸びひずみ差を求めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の金属板の圧延制御方法。 3. The metal sheet rolling control method according to claim 2, further comprising the step of obtaining said plastic elongation strain difference. 前記第2ステップにおいて、前記塑性伸びひずみ差と前記座屈固有ひずみ差との差分を前記圧延機の出側において前記金属板に作用する張力に変換した変換張力を求め、前記変換張力に対応する伸びひずみ差と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて前記真の伸びひずみ差を求めることを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載の金属板の圧延制御方法。 In the second step, a converted tension is obtained by converting the difference between the plastic elongation strain difference and the inherent buckling strain difference into the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill, and the converted tension corresponds to the converted tension. 4. A metal sheet rolling control method according to claim 2, wherein the true elongation strain difference is obtained by adding the elongation strain difference and the plastic elongation strain difference. 前記第2ステップにおいて、前記変換張力に対応する前記金属板の前記板幅方向における圧延荷重差を、前記板幅方向に2階微分したものを前記変換張力に対応する伸びひずみ差として求めることを特徴とする、請求項4に記載の金属板の圧延制御方法。 In the second step, the rolling load difference in the plate width direction of the metal plate corresponding to the converted tension is second-order differentiated in the plate width direction to obtain the elongation strain difference corresponding to the converted tension. The rolling control method for a metal plate according to claim 4, characterized in that. 前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、
金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の板幅方向における圧延荷重の差である圧延荷重差及び圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの前記板幅方向における差である塑性伸びひずみ差を求める第1ステップと、
前記塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第2ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記圧延荷重差と前記塑性伸びひずみ差との相関から、前記新たな座屈固有ひずみ差に対応する圧延荷重差である座屈固有荷重差を求めて、前記圧延荷重差と前記座屈固有荷重差の差分を求め、前記圧延機の出側と入側で前記金属板のクラウン比率変化が無いと仮定して、座屈形状変換伸びひずみ差と前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第3ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第4ステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の金属板の圧延制御方法。
The step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are
Displacement of the thickness center of the metal plate is allowed to be displacement in the plane of the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. Then, under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate by using a vertically symmetrical model that does not allow displacement out of the plane of the reference plane, the metal during rolling under predetermined rolling conditions A first step of obtaining a rolling load difference that is a difference in rolling load in the width direction of the plate and a plastic elongation strain difference that is a difference in the width direction of the strain that extends in the rolling direction of the metal plate during rolling;
Based on the plastic elongation strain difference, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill, the plate width direction in which the metal plate buckles a second step of determining the intrinsic buckling strain difference, which is the critical strain difference at
When the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling. Then, from the correlation between the rolling load difference and the plastic elongation strain difference, a buckling specific load difference that is a rolling load difference corresponding to the new buckling specific strain difference is obtained, and the rolling load difference and the buckling Find the difference in the specific load difference, and assuming that there is no change in the crown ratio of the metal plate between the delivery side and the entry side of the rolling mill, add the buckling shape transformation elongation strain difference and the plastic elongation strain difference to obtain the true A third step of obtaining the elongation strain difference of
When the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal sheet is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference. and a fourth step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference when it exceeds the metal plate according to claim 1. Rolling control method.
前記真の伸びひずみ差を求めるステップと前記金属板の圧延を行うステップは、
金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の板幅方向における圧延荷重の差である圧延荷重差及び圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの前記板幅方向における差である塑性伸びひずみ差を求める第1ステップと、
前記塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第2ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記圧延荷重差と前記塑性伸びひずみ差との相関から、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差の差分である座屈形状変換伸びひずみ差に対応する座屈形状変換荷重差を求めて、前記座屈形状変換荷重差を前記圧延荷重差に重ね合わせて新たな圧延荷重差を導出し、前記金属板にクラウン比率変化が有ると仮定して、前記新たな圧延荷重差を求める第3ステップと、
前記座屈形状変換伸びひずみ差と新たな塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求め、前記真の伸びひずみ差の収束判定を行う第4ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記第2ステップで求められる前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記第2ステップで求められた前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第5ステップと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の金属板の圧延制御方法。
The step of obtaining the true elongation strain difference and the step of rolling the metal plate are
Displacement of the thickness center of the metal plate is allowed to be displacement in the plane of the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. Then, under conditions that constrain the out-of-plane deformation of the metal plate by using a vertically symmetrical model that does not allow displacement out of the plane of the reference plane, the metal during rolling under predetermined rolling conditions A first step of obtaining a rolling load difference that is a difference in rolling load in the width direction of the plate and a plastic elongation strain difference that is a difference in the width direction of the strain that extends in the rolling direction of the metal plate during rolling;
Based on the plastic elongation strain difference, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill, the plate width direction in which the metal plate buckles a second step of determining the intrinsic buckling strain difference, which is the critical strain difference at
When the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling. Then, from the correlation between the rolling load difference and the plastic elongation strain difference, the buckling shape conversion load corresponding to the buckling shape conversion elongation strain difference, which is the difference between the plastic elongation strain difference and the new buckling inherent strain difference The difference is obtained, the buckling shape conversion load difference is superimposed on the rolling load difference to derive a new rolling load difference, and assuming that the metal plate has a crown ratio change, the new rolling load difference a third step of determining
A fourth step of determining the true elongation strain difference by adding the buckling shape conversion elongation strain difference and the new plastic elongation strain difference, and determining the convergence of the true elongation strain difference;
When the plastic elongation strain difference does not exceed the inherent buckling strain difference obtained in the second step, the metal plate is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference is A fifth step of rolling the metal plate under rolling conditions set based on the true elongation strain difference when the inherent buckling strain difference obtained in the second step is exceeded. The metal plate rolling control method according to claim 1, characterized in that:
前記第3ステップで求められる前記新たな塑性伸びひずみ差が前記第1ステップで求められる前記塑性伸びひずみ差であると仮定し、前記第3ステップで求められる前記新たな座屈固有ひずみ差が前記第2ステップで求められる座屈固有ひずみ差であると仮定することを特徴とする、請求項7に記載の金属板の圧延制御方法。 Assuming that the new plastic elongation strain difference obtained in the third step is the plastic elongation strain difference obtained in the first step, the new inherent buckling strain difference obtained in the third step is the 8. The metal sheet rolling control method according to claim 7, wherein the buckling inherent strain difference obtained in the second step is assumed. 前記圧延機の入側において前記金属板が面外変形していることを特徴とする、請求項2~8のいずれか一項に記載の金属板の圧延制御方法。 9. The metal sheet rolling control method according to claim 2, wherein the metal sheet is out-of-plane deformed on the entry side of the rolling mill. 前記圧延機の出側に設置した形状計を用いて圧延後の前記金属板の形状を測定するステップと、
測定された前記金属板の形状から求められる面外変形に変換される実績の伸びひずみ差と、面外変形に変換される予測の伸びひずみ差との差分に基づいて前記塑性伸びひずみ差を修正するステップと、をさらに含むことを特徴とする、請求項2~9のいずれか一項に記載の金属板の圧延制御方法。
a step of measuring the shape of the rolled metal plate using a shape meter installed on the delivery side of the rolling mill;
The plastic elongation strain difference is corrected based on the difference between the actual elongation strain difference converted to out-of-plane deformation obtained from the measured shape of the metal plate and the predicted elongation strain difference converted to out-of-plane deformation. The metal plate rolling control method according to any one of claims 2 to 9, further comprising:
金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求め、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈後に再配分される弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差と、を加えて真の伸びひずみ差を求める演算部と、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う制御部と、を含むことを特徴とする、金属板の圧延制御装置。
Displacement of the thickness center of the metal plate is allowed to be displacement in the plane of the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. However, by using a vertically symmetrical model that does not allow out-of-plane displacement of the reference plane, the out-of-plane deformation of the metal plate is restrained, which is obtained under predetermined rolling conditions. The plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain extending in the rolling direction of the metal plate, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill. Based on, the buckling inherent strain difference, which is the critical strain difference in the plate width direction that causes the metal plate to buckle, is obtained, and when the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, A new inherent buckling strain difference is calculated using the elastic strain difference redistributed after bending, and the difference between the plastic elongation strain difference and the new inherent buckling strain difference and the plastic elongation strain difference are calculated. In addition, a calculation unit for obtaining a true elongation strain difference,
When the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal sheet is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference. and a control unit for rolling the metal plate under the rolling conditions set based on the true elongation strain difference when exceeding the true elongation strain difference.
金属板の板厚中心の変位が、上下ロールの回転中心を結んだ線の中点を通り且つ前記金属板の板面に平行な面である基準面の面内への変位となることを許容し、前記基準面の面外への変位となることを許容しない上下対称モデルを使用することにより前記金属板の面外変形を拘束した条件で求められる、所定の圧延条件下での圧延時の前記金属板の圧延方向に伸びるひずみの板幅方向における差である塑性伸びひずみ差、前記金属板の板厚、前記金属板の板幅、及び圧延機の出側における前記金属板に作用する張力に基づいて、前記金属板が座屈に至る前記板幅方向における臨界的なひずみ差である座屈固有ひずみ差を求める第1ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合、座屈の波発生によって再配分され座屈後も金属板に内在する弾性ひずみ差を用いて新たな座屈固有ひずみ差を計算し、前記塑性伸びひずみ差と前記新たな座屈固有ひずみ差との差分と、前記塑性伸びひずみ差とを加えて真の伸びひずみ差を求める第2ステップと、
前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えない場合には、前記所定の圧延条件を変更せずに前記金属板の圧延を行い、前記塑性伸びひずみ差が前記座屈固有ひずみ差を超えた場合には、前記真の伸びひずみ差に基づいて設定された圧延条件で前記金属板の圧延を行う第3ステップと、を含むことを特徴とする、圧延金属板の製造方法。
Displacement of the thickness center of the metal plate is allowed to be displacement in the plane of the reference plane which is a plane parallel to the plate surface of the metal plate passing through the midpoint of the line connecting the rotation centers of the upper and lower rolls. However, by using a vertically symmetrical model that does not allow out-of-plane displacement of the reference plane, the out-of-plane deformation of the metal plate is restrained, which is obtained under predetermined rolling conditions. The plastic elongation strain difference, which is the difference in the width direction of the strain extending in the rolling direction of the metal plate, the thickness of the metal plate, the width of the metal plate, and the tension acting on the metal plate on the delivery side of the rolling mill. A first step of obtaining a buckling intrinsic strain difference, which is a critical strain difference in the plate width direction at which the metal plate buckles, based on
When the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference, a new buckling inherent strain difference is calculated using the elastic strain difference that is redistributed by the buckling wave generation and is inherent in the metal plate even after buckling. A second step of adding the difference between the plastic elongation strain difference and the new buckling inherent strain difference and the plastic elongation strain difference to obtain the true elongation strain difference;
When the plastic elongation strain difference does not exceed the buckling inherent strain difference, the metal sheet is rolled without changing the predetermined rolling conditions, and the plastic elongation strain difference exceeds the buckling inherent strain difference. and a third step of rolling the metal plate under the rolling conditions set based on the true elongation strain difference when exceeding the true elongation strain difference.
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