板形控制技術(shù)

1、1會計學(xué)板形控制技術(shù)板形控制技術(shù)2021-12-722021-12-731.1.1 板形的描述如圖1.1所示建立坐標(biāo)系，x為軋件寬度方向（操作側(cè)指向傳動側(cè)），y為軋件運行方向，z為軋件厚度方向。記來料板廓為Hf(x),軋后帶材板廓為hf(x),記帶材的浪形函數(shù)為W(x,y)。2021-12-742021-12-752021-12-762021-12-772021-12-78平直度定義：平直度是不平坦程度的定量表示。 在板帶鋼生產(chǎn)過程中，由于軋制力沿軋輥軸向分布不均勻、軋輥熱膨脹不均勻、軋輥磨損不均勻、帶鋼橫向溫度分布不均勻，造成帶鋼各處長度不一致，帶鋼較長的部分波浪起伏，即平時所說的浪形，浪形

2、為不可恢復(fù)變形。2021-12-79雙邊浪兩肋浪單邊浪中浪2021-12-710軋件與輥縫 帶鋼寬度方向內(nèi)應(yīng)力發(fā)布 帶鋼外觀2021-12-7112021-12-7122021-12-713 板形表示法 板帶材產(chǎn)生翹曲，實質(zhì)上是橫向各點的不均勻延伸造成的，因而表示板形的一個簡單方法是取橫向不同位置的相對長度差表示板形，即 A 相對長度差表示法 將帶鋼設(shè)想成是由若干縱條組成，各窄條之間相互牽制、相互影響。若帶鋼沿橫向厚度壓下不一樣，則各窄條就會相應(yīng)地發(fā)生延伸不均，從而在各窄條之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)該應(yīng)力足夠大時，就會引起帶鋼的翹曲。2021-12-714式中 0、1分別為來料和軋后的相對長

3、度差； L0p、L1p 分別為來料和軋后平均長度；L0b、L1b分別為來料和軋后長度差，可用下式表示：式中 L0z、Lob 分別為來料中部和邊部長度； L1z、L1b分別為軋后中部和邊部長度。L0b = L0z-L0bL1b= L1z-L1b2021-12-7152021-12-7162021-12-717 B 波形表示法 在翹曲的鋼板上測量相對長度來求出相對長度差是很不方便的，所以人們采用了更為直觀的方法，即以翹曲波形來表示板形，稱為翹曲度(或波浪度)。將板帶材取一段置于平臺上，如圖所示，如將其最短條視為一條直線，最長條視為正弦波，則可將板帶材的翹曲度表示為：= Rv / Lv100%式中

4、Rv 波高； Lv 波長。2021-12-718板帶材波形圖2021-12-719 平直度缺陷的分類 常見的飯帶材平直度缺陷大體分為兩類。第一類是板面瓢曲包括長度方向瓢曲(L瓢曲)和寬度方向瓢曲（C瓢曲)兩種。第二類是形狀不良，包括中間波浪、邊部波浪、側(cè)彎等三種。我們通常所見到的缺陷要么是其中一種，要么是兩種以的組合。如長寬方向聯(lián)合瓢曲又叫馬鞍形瓢曲。另外，中間波浪又包括中波、中心波兩種；邊部波浪包括雙邊波、單邊波、近邊波等。以上各類缺陷形式如圖所示。2021-12-720平直度缺陷形式a長度方向瓢曲；b寬度方向瓢曲；c縱向波浪；d馬鞍型瓢曲；e中浪；f中心波；g雙邊浪；h單邊浪；i近邊波；j

5、鐮刀彎2021-12-721平直度缺陷分析u長度方向瓢曲 長度方向瓢曲是板帶材以其橫截面的y軸為中心軸的彎曲變形。帶材經(jīng)導(dǎo)向輥導(dǎo)向或經(jīng)卷簡成卷時要發(fā)生彎曲變形，當(dāng)彎曲曲率較大時，外層纖維彈性變形量超過該材質(zhì)的允許最大彈性變形量，則發(fā)生塑性變形。并且，隨變形程度增大，塑件變形層向中性層靠近。一般在生產(chǎn)中帶材要承受縱向張力，帶材內(nèi)部各層纖維的張應(yīng)力與彎曲應(yīng)力疊加，更加容易越過屈服極限，且使中性層向受壓側(cè)偏移，受壓側(cè)不產(chǎn)生塑性變形而受拉側(cè)塑性伸長較大。2021-12-722u 寬度方向翹曲2021-12-723u 寬度方向翹曲2021-12-724u 形狀不良沿板帶寬度某個部位出現(xiàn)縱向局部延伸現(xiàn)象，

6、在帶材表面產(chǎn)生浪形，統(tǒng)稱形狀不良。浪形在板帶中部出現(xiàn)的叫中間波，在邊部的叫邊波，縱向纖維長度沿板寬線性變化引起帶材以其縱截面Z軸為中性軸的連續(xù)彎曲叫側(cè)彎，統(tǒng)稱鐮刀彎。產(chǎn)生形狀不良的原因有三：2021-12-725原因有三：其一，工作輥及支撐輥輥型設(shè)計不當(dāng)；其二，工作中軋制條件的突然變化。其三，工作中軋制板材來料形狀突然變化。歸結(jié)到一點就是這三個原因都可使輥縫形狀偏離軋材形狀。一且偏離，沿板寬壓下量變化，相應(yīng)位置的縱向纖維延伸量不等，相鄰纖維之間互相牽制，導(dǎo)致內(nèi)部較短纖維受拉、較長纖維受壓，當(dāng)這個內(nèi)應(yīng)力大到一定數(shù)值時，受壓的長纖維失穩(wěn)，形成局部瓢曲，出現(xiàn)浪形。另外，當(dāng)帶材橫向厚差較大時，張力卷取

7、也可以產(chǎn)生形狀不良。2021-12-726 板凸度與板形有密切的關(guān)系。因為冷軋過程要求嚴(yán)格保證良好板形條件，所以軋制過程中雖然板凸度的絕對值不斷減小，但比例凸度應(yīng)始終保持不變。2021-12-727而熱軋則有所不同，有時在板形允許的范圍內(nèi)改變比例凸度以滿足產(chǎn)品在凸度方面的要求。這就要求搞清板凸度變化和板形變化之間的定量關(guān)系，以便進行板凸度控制。2021-12-728首先考慮冷軋時板形變化和板凸度變化之間的比較嚴(yán)格的關(guān)系。若軋前、軋后比例凸度分別為Cp1和Cp2，則比例凸度變化為：Cp= Cp2- Cp1Cp = Ch/ hCp= const2021-12-729 2021-12-7302021

8、-12-7312021-12-7322021-12-733欲獲得良好板形，必須保證帶鋼沿橫向有均一的延伸。根據(jù)上式，應(yīng)該保證來料橫斷面幾何形狀和承載輥縫的幾何形狀之間相“匹配”，即軋前和軋后的軋件斷面之間應(yīng)保持下述幾何關(guān)系：2021-12-7342021-12-735隨板形表示方式的不同，這個幾何條件的形式也不同。一般為了使問題簡化，以帶鋼中心和接近帶鋼邊部的某點的厚度差表示斷面形狀。下面討論采用這種表示方法良好板形條件應(yīng)取何種形式。仍如上圖，設(shè)軋前帶鋼中心和邊部的厚度分別為Hc和He，軋后相應(yīng)的厚度為hc和he，應(yīng)有：2021-12-7362021-12-7372021-12-7382021

9、-12-739邊部減薄缺陷對于一定寬度的帶鋼，在距兩邊一定位置處，帶鋼厚度急劇減小的現(xiàn)象稱為邊部減薄。邊部減薄缺陷直接影響帶鋼的質(zhì)量，如帶有邊部減薄的冷軋電工鋼板用于電機或變壓器會造成導(dǎo)磁性不均勻，影響電器設(shè)備的工作效能；用于深沖制品的冷軋板帶有邊部減薄會降低材料的沖壓成型性能。因此，邊部減薄的控制成為板形控制的重要內(nèi)容，引起世界各國的重視。2021-12-740邊部減薄是輥系變形和帶鋼金屬三維變形共同造成的:(1)由于軋制過程中工作輥發(fā)生彈性壓扁，因而軋輥在軋件邊部的壓扁量明顯小于在中部的壓扁量,相應(yīng)地軋件發(fā)生邊部減薄，見圖。2021-12-741NoImage2021-12-742(2)

10、對于一般的冷軋生產(chǎn)，軋輥原始輥形采用凹輥形，對應(yīng)的輥縫為凸輥縫，在軋制過程中邊部金屬有較大的延伸趨勢,引起軋件邊部厚度發(fā)生較大變化。 (3) 對于普通四輥冷軋機，帶鋼邊部支撐輥對工作輥產(chǎn)生一個有害的彎矩，這也是造成軋件邊部減薄的原因。2021-12-743(4) 由于自由表面的影響，板帶邊部金屬和內(nèi)部金屬的流動規(guī)律不同。邊部金屬受到的側(cè)向阻力比內(nèi)部要小得多,所以金屬除縱向流動外，還發(fā)生明顯的橫向流動，這會進一步降低邊部區(qū)域的軋制力以及軋輥壓扁量，使金屬發(fā)生邊部減薄。2021-12-7442021-12-745軋件與輥縫 帶鋼寬度方向內(nèi)應(yīng)力發(fā)布 帶鋼外觀2021-12-7462021-12-74

11、7 平直度缺陷的分類 常見的飯帶材平直度缺陷大體分為兩類。第一類是板面瓢曲包括長度方向瓢曲(L瓢曲)和寬度方向瓢曲（C瓢曲)兩種。第二類是形狀不良，包括中間波浪、邊部波浪、側(cè)彎等三種。我們通常所見到的缺陷要么是其中一種，要么是兩種以的組合。如長寬方向聯(lián)合瓢曲又叫馬鞍形瓢曲。另外，中間波浪又包括中波、中心波兩種；邊部波浪包括雙邊波、單邊波、近邊波等。以上各類缺陷形式如圖所示。2021-12-748 平直度缺陷的分類 常見的飯帶材平直度缺陷大體分為兩類。第一類是板面瓢曲包括長度方向瓢曲(L瓢曲)和寬度方向瓢曲（C瓢曲)兩種。第二類是形狀不良，包括中間波浪、邊部波浪、側(cè)彎等三種。我們通常所見到的缺陷要么是其中一種，要么是兩種以的組合。如長寬方向聯(lián)合瓢曲又叫馬鞍形瓢曲。另外，中間波浪又包括中波、中心波兩種；邊部波浪包括雙邊波、單邊波、近邊波等。以上各類缺陷形式如圖所示。2021-12-749 平直度缺陷的分類 常見的飯帶材平直度