[发明专利]铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法

摘要

本发明公开了一种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法，涉及金属压力加工技术领域，该方法包括以下步骤：A、卷外径和卷重之间的换算；B、加工过程中的金属损耗计算；C、确定投料最大倍尺数；D、根据最大倍尺数确定扁铸锭的最优投料规格。本发明通过以上四个步骤的计算，得到优化后的扁铸锭投料规格，主要解决目前铝板带加工厂在生产卷材时，由于扁铸锭投料规格未达到最优化而导致的批量成品率损失问题。

主权项

1.一种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法，其特征在于包括以下步骤：A、卷外径和卷重之间的换算：根据卷材的卷外径尺寸或卷重的所需范围，换算出最大卷重或最大卷外径以及最小卷重或最小卷外径；B、加工过程中的金属损耗计算：根据重剪剪切部分的厚度、重剪剪切部分的长度和所需铸造的扁铸锭的宽度，计算重剪剪切部分的重量；根据所需铸造的扁铸锭的宽度、所需卷材宽度、最大卷外径、卷材的卷内径，计算最大切边剪剪切部分的重量；C、确定投料最大倍尺数：在加工单块扁铸锭的过程中，仅会出现一次重剪切头尾和一次切边工序，根据熔铸工序所能铸造的最大扁铸锭的重量、重剪剪切部分的重量、最大切边剪剪切部分的重量，向下取整计算投料最大倍尺数；D、根据最大倍尺数确定扁铸锭的最优投料规格：当投料最大倍尺数为正整数时，验证卷材的最大卷重是否超出了熔铸工序所能铸造的扁铸锭的重量，如未超出，则按照熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大长度、最大厚度进行投料；如超出，则按能满足优化条件的所需铸造的扁铸锭的最优长度、最优厚度进行投料；步骤A的卷外径和卷重之间的换算计算式如下：最大卷重G_max与最大卷外径D_max的关系式为：最小卷重G_min与最小卷外径D_min的关系式为：其中，D_max为最大卷外径，单位为毫米；D_min为最小卷外径，单位为毫米；B_卷为所需卷材宽度，单位为毫米；G_max为最大卷重，单位为吨；G_min为最小卷重，单位为吨；ρ为卷材的铝合金密度，单位为克/立方厘米；d_卷为卷内径，单位为毫米；步骤B的重剪剪切部分的重量的计算式为：G_重剪＝ρ*H_重剪*B_锭*L_重剪*2最大切边剪剪切部分的重量的计算式为：其中，H_重剪为重剪剪切部分的厚度，单位为毫米；L_重剪为重剪剪切部分的长度，单位为毫米；G_重剪为重剪剪切部分的重量，单位为吨；G_切边max为最大切边剪剪切部分的重量，单位为吨；B_锭为所需铸造的扁铸锭的宽度，单位为毫米；步骤C的投料最大倍尺数的计算式为：其中，X为投料最大倍尺数；G_锭max为熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大重量，单位为吨；熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大重量G_锭max的计算式为：G_锭max＝ρ*B_锭*H_锭max*L_锭max其中，B_锭为所需铸造的扁铸锭的宽度，单位为毫米；H_锭max为熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大厚度，单位为毫米；L_锭max为熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大长度，单位为毫米；假设G_锭为熔铸工序所需铸造的扁铸锭的重量，单位为吨；L_锭为扁铸锭的最优长度，单位为毫米；H_锭为扁铸锭的最优厚度，单位为毫米；当X为正整数时，分别按以下情形确定扁铸锭的最优投料规格：(a)当X＝1时，为了满足所生产的卷材为最大卷重，扁铸锭的重量G_锭计算式为：G_锭＝G_重剪+G_切边max+G_max比较G_锭和G_锭max两者之间的大小，当G_锭≥G_锭max时，则扁铸锭的最优长度L_锭＝L_锭max，最优厚度H_锭＝H_锭max，即按照熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大长度、最大厚度进行投料；当G_锭＜G_锭max时，则扁铸锭的最优长度L_锭和最优厚度H_锭的计算式为：L_锭和H_锭只需要满足式(1)，且L_锭≤L_锭max、H_锭≤H_锭max即可；(b)当X≥N时，N为某大于等于2的正整数，此时单个扁铸锭可产出N个卷材，按下面计算的扁铸锭的最优投料规格进行投料：首先计算是否能按最大卷重进行N倍尺生产，当按照最大卷重进行N倍尺生产时，所需扁铸锭的重量G_锭为：G_锭＝G_重剪+G_切边max+X*G_max比较G_锭和G_锭max的大小，若G_锭≥G_锭max，则扁铸锭的最优长度L_锭＝L_锭max，最优厚度H_锭＝H_锭max，即按照熔铸工序所能生产的最大规格扁铸锭的长度和厚度规格进行投料；若G_锭＜G_锭max，则L_锭和H_锭只需要满足式(1)，且L_锭≤L_锭max、H_锭≤H_锭max即可。