[发明专利]一种酸轧机组圆盘剪前后基准张力的综合优化设定方法

说明书

技术领域

本发明属于金属加工领域，尤其涉及一种用于圆盘剪切装置剪切张力最佳参数的设定/控制方法。

背景技术

在金属加工的工业化生产过程中，经常用到的剪切机有各种类型，平刃剪、斜刃剪、圆盘剪等均为常用的剪切装置。

其中，平刃剪用于剪切方坯，斜刃剪用于剪切板材，而圆盘剪则广泛用于纵向剪切钢板或薄钢带。

圆盘剪切机，是一种有两个圆盘状刀片的剪切装置，其可以连续纵向剪切运动的钢板或钢带，圆盘剪切机通常设置在精整作业线上，用于纵向剪切钢板和带钢的侧边，或将钢板和带钢纵向剪切成几条窄带钢。

现在，市场对钢卷产品质量(包括尺寸、精度、板型、边缘毛刺等)在不断提高，故对圆盘剪切机的工艺参数和控制水平要求也日益提高和精细化。

目前，在冷轧生产过程中酸轧机组圆盘剪对于前后张力的设定具有以下两个特点：

(1)圆盘剪前后基准张力(平均张力)的设定值是一样的。

这样在剪切过程中前总张力(T₁＝Bhσ，式中：T₁-前总张力、B-带材宽度、σ-基准张力)就大于后总张力(T₂＝(B-ΔB_w-ΔB_d)hσ，式中：ΔB_w-工作侧剪切量、ΔB_d-传动侧剪切量)，造成一个系统的张力差。这种系统性的张力差必须依靠圆盘剪和S辊来调节，使之达到平衡，从而造成剪切过程不稳定。

(2)对于不同钢种的带材在剪切过程中都采用的相同的基准张力设定值。

实际上，根据圆盘剪剪切力及剪切力矩公式可以看出，剪切不同材质的钢种时圆盘剪的剪切力是不同的(强度越高，剪切力越大)，而剪切力矩则与剪切带钢的强度以及张力波动密切相关。上述两个特点使得剪切过程中毛刺时有发生(IF钢等软钢的毛刺发生率尤其高)。这样，如何对前、后张力的设定值进行优化，形成一套新的张力规范，则成为生产现场急需解决的重点问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种酸轧机组圆盘剪前后基准张力的综合优化设定方法，其充分结合酸轧机组圆盘剪的设备与工艺特点，综合考虑到钢种(强度)以及前后张力的匹配对剪切质量的影响，在首次引入张力衰减指数、钢种影响系数、前后张力差加权系数等参数的基础上，提出了一套新的同时适合于主动及被动圆盘剪的前后张力设定方法，通过理论模型与现场试验相配合，给出特定钢种的在剪切过程中最佳张力设定值，可以实现在线设定。

本发明的技术方案是：提供一种酸轧机组圆盘剪前后基准张力的综合优化设定方法，其特征是所述的综合优化设定方法至少包括以下步骤：

(1)收集圆盘剪的剪切工艺参数，所述圆盘剪的剪切工艺参数至少包括圆盘剪的初始基准张力σ和圆盘剪切边量ΔB；

(2)收集待剪切带材的主要特征参数，所述待剪切带材的主要特征参数至少包括带材的强度σ_s和带材宽度B；

(3)定义张力衰减指数m，定义钢种影响系数β，定义前后张力差加权系数γ，确定张力衰减指数的最小值m_min、张力衰减指数的最大值m_max、钢种影响系数最大值β_max、钢种影响系数最小值β_min、前后张力差加权系数的最大值γ_max、前后张力差加权系数的最小值γ_min  钢种影响系数最优值β_y、前后张力差加权系数的最优值γ_y和前后张力差加权系数的最优值γ_y；

(4)设定张力衰减指数变化步长Δm、钢种影响系数变化步长Δβ、前后张力差加权系数变化步长Δγ；