[发明专利]一种SMS-EDC轧机轧制带材边部减薄量的预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧机板形研究和板形控制领域，特别涉及一种SMS-EDC轧机轧制带材边部减薄量的预报方法。

背景技术

板形是板带钢的重要质量指标之一，它直接影响板带产品的成材率和后续深加工的顺利进行。随着科学技术的不断发展，社会质量意识的提高以及高新技术的广泛应用，良好的板形已成为板带钢用户的永恒要求，因此，解决产品板形问题就显得十分重要。板形控制理论中带钢边部减薄是一种最常见而又最难控制的缺陷。边部减薄是带钢重要的断面质量指标，直接决定边部切损的大小，与成材率有密切关系，因此严格控制带钢轧制中的边部减薄现象，实现带钢横截面形状的矩形化，是目前板带产品中最具代表性高端产品的要求，也是未来板形研究和实践中的难点，同时还是创新理论和技术的生长点^[1]([1]常安，邸洪双，白金兰.影响冷轧边部减薄的因素[J].钢铁，2007，(10)：1-6)。对于SMS-EDC轧机而言，由于工作辊(见图1)端部开有一个较小的环形凹槽，增大工作辊在带材区域的柔性并且实现轴向位移，承载辊缝开度在带材边部区域变大，以改善边部减薄并适应不同宽度带材的轧制^[2]([2]徐乐江.板形控制和板形理论[M].北京：冶金工业出版社，1986：138)。SMS-EDC轧机轧制带材控制边部减薄没有定量的理论分析，如何合理设定横移量和弯辊力，使其最大限度地发挥出SMS-EDC轧机板形控制潜力，控制带钢边部减薄量，是SMS-EDC轧机使用技术的重点和难点。

发明内容

为了克服SMS-EDC轧机现有使用技术存在的不足，本发明提供一种SMS-EDC轧机轧制带材边部减薄量的预报方法。综合考虑SMS-EDC轧机工作辊柔性区长度、横移与弯辊特殊性的特点，基于分割影响函数，建立精确的金属三维塑性变形模型和辊系弹性变形模型，对于研究其边部减薄控制特性，提高边部减薄量预报精度，充分发挥SMS-EDC轧机轧制带材的边部减薄控制潜力具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案，所述方案包括以下步骤：

(a)收集SMS-EDC轧机的设备参数及轧件工艺参数(见图2)：

包括支承辊的辊身长度L_b、辊身直径D_b(半径R_b)、辊颈直径D_b1、弹性模量E_b、泊松比v_b，工作辊辊身长度L_w、辊身直径D_w(半径R_w)、弹性模量E_w、泊松比v_w，轧件来料规格尺寸b×h×l_s、弹性模量E_s、泊松比v_s，前后总张力T₁、T₀；

(b)将辊系及轧件沿辊身方向离散化(见图3)：

在工作辊和支承辊接触长度l范围内，沿辊身方向，将辊系划分为m个单元，将轧件划分为n个单元，其中m＝n+2d，m、n均为奇数，d为辊身端部到同侧轧件边部的辊系单元划分个数。以左压下支点为坐标原点，单元宽度为Δx_i(i＝1，2，…，m)，各单元的中点坐标为x_i(i＝1，2，…，m)。将作用在轧辊上的轧制压力、辊间压力及辊系变形也按相同单元离散化；

(c)假设初始辊缝形状和轧后辊缝形状：

c1)假设初始辊缝形状为：