板形控制原理在宽板轧制中的应用

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轧辊 受力 时会 由于弯 曲力 和剪 切 力 引 起 变 形 , 们 的 它
变形 均会 带来 辊缝 形 状 的变化 。
图 9 四 辊 轧 机 上 轧 制 时 宽 向 压 力 的 分 布
及 工 作 辊 、 撑 辊 间的 接 触 负 荷 的分 布 支
当然 , 坯料 板厚 的单 位变 化 对成 品厚 度 变化 的影
好条件 。
差, 并根 据 前述板 形 宽 向延 伸 系 数应 处 相 等 的 板形 良
图 7 几 种典 型板 形缺 陷
2 2
有 色金 属 加 工
第4 0卷


a 一轧 前 形 状 I b一轧 后 形 状 图 8 板 材 轧 前 轧 后 断 面 形 状
如 果在 轧制 中忽 略宽展 , 假定 轧 前厚 度为 H, 厚差
导 致轧 材跑 偏 , 重 时 出现压 折或整 张板 材报废 。 严 如 图 7 a所 示 , () 轧件 沿宽 向边部 延 伸大 于 中部 延
伸时, 必然 产 生 边 部 波 浪 。此 时 板 材 边 部 受 压 应 力 ,
而 中部 受拉 应力 , Z Z △Z 正 。 即 边> 中, 为
f 一
i (
图 2 轧 机在 变 形 区 中 的 宽 向 流 动
பைடு நூலகம்
) = !




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÷一 1 3—
÷旨 目- - t 广 X …  ̄ , d . ‘ 首 ’
a一 直板 材 平 b一 刀 弯 镰 O 一两 边 浪 d一中间 浪 图 1 各 种 板 形 延伸 系 数 的 分 布
4 1 轧辊 接触 状态 对 板形 的影 响 .
四辊 轧 机工作 辊 与 支 撑辊 身 长 接 触 , 负荷 ( 其 q) 的分 布是 不 均匀 的 , 图 9所 示 , 间 的接 触 负 荷 大 , 如 中
边 部 小 , 中 间压 扁 增 加 , 使 中间 轧 件 的厚 度 势 必 大 于
3 获 得 良好 板 形 条 件 的 提 出
前述 所谓 板形 不 良, 由宽 向上 的各 点 延 伸 不 均 是
因 四 目圉 国
a b c d

匀 而引 起 的 , 么 要 获 得 平 直 的板 形 , 须 要 保 证 宽 那 必
向上各 点 的延 伸一 致 , 上 述 分 析 指 出 , 于 辊 缝 的 如 位



10 s


图 4 I区 轧 件 的 应 力 、 形分 布 变
图 5 Ⅱ区轧 件 的应 力 、 形 分 布 变
a 一边 部 无 宽 展 的应 力 分 布
b一边 都 有 宽 展 的 应 力 分 布
1~ 形 状 态 3 变
a 一应 力 分 布
b一变形 状 态
12 轧件 沿宽 向压 力分布 规律 . 在 四辊 轧件 上进 行 无 张力 轧 制 时 , 件 沿 宽 向的 轧
第 4期
有 色 金 属 加 工
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从 图 3看 出 , 力 在 宽 向上 呈 边 部 低 中 部 高 分 压
低 ; 4 c 高 向为压 缩 变形 , 向 、 向为 延 伸 变 形 。 图 () 宽 长
图 5为 Ⅱ区 的 应 力 、 变形 状 态 图 。 由 图 5看 出 , 此 在
为 △, 轧后 厚 度为 h 厚 差为 8 那 么 : , ,
由 A 中=A 边
现压 折 现象 。


. ‘ ‘

= 鲁

△ l h 一 6 一
或 6 A ・ ……………………………… () = 告 1
该式 揭 示 出满 足 = 这 一 数 量 关 系 , ( ) l 式 1 E i

要 : 文 就 宽 板 轧 制 过 程 中 出现 的各 种 板 形 , 析 其 产 生 原 因 的 应 力 分 布 , 本 分 以及 板 形 与 应 力 的 关 系 , 出 提
了获 得 良好 板 形 的条 件 , 明 了板 形 控 制 的 弹 性 协 调 关 系 以及 有 关 板 形 计 算 , 应 用 于 宽 板 成 品 轧 制 时 的 板 阐 并 形 计 算 。对 宽 板 轧 制 的板 形 控 制 具 有 很 好 的指 导 意 义 。 关键词 : 良好 板 形 ; 宽板 轧 制 ; 形 控 制 板 中 图分 类 号 :G 3 T 31 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 :6 1— 7 5 2 1 )4—02 0 17 6 9 (0 1 0 0 0— 5
的 , 宽 向压 力 分布有 三种 类 型 , 图 6所示 。当宽度 沿 如

定 , 厚 则 呈 凸 型 分 布 , 薄 呈 凹型 ; 料 料 当厚 度 不 变
时 , 件 愈宽呈 凹型 , 窄呈 凸型; 轧 愈 随辊 径 不 同 而 变 化, 辊径 愈大 凹 型范 围愈宽 。
如图7d所示, () 由于轧件沿宽向÷、 ÷处承受压
度不 均 , 损不 均 或辊缝 不 均等 。 磨
4 3 坯 料 纵 向 厚 度 不 均 匀 对 板 形 的 影 响 .
纵 向厚度 的波 动 直接 影 响 轧 材 的形 状 , 调整 压 当
边部 厚度 。 同 时这 种 不 均 匀 性 与 轧 件 宽 度 对 辊 身 长 度 比值 大小 有关 , 比值 愈 大 , 均 匀性 愈 大 ; 与支 撑 不 还 辊 辊 径 对 工 作 辊 辊 径 之 比有 关 , 比值 愈 小 , 均 匀 性 不 愈 大 。 同时在 板宽 范 围 以 外 的 区域 Q, 间 压 力会 形 辊 成 一个 有 害 的弯矩 , 引起 轧 辊变 形 。轧 辊 的 初始 凸 而 度 发 生 变 化 , 缝 形 状 也 随 之 改 变 , 而 直 接 影 响 轧 辊 从
2 2 中 间 浪 .
如 图 7 b 所示 轧 件 沿 宽 向 中部 延 伸 大 于边 部 延 ()
伸时, 出现 中 间 波 浪 。此 时边 部受 拉 应 力 , 中部 承 而 受压 应力 , 2 <2 △ 为负 。 即 ,
2 3 二类 浪 .

分 布 是 随 材 料 性 质 、 工 率 、 宽 及 板 厚 的不 同 而异 加 板
轧件 在变 形 区变形 时 , 由于 边部 有 宽 向流 动 的趋 势 , 以边部 的 纵 向流 动 较 中部 慢 ( 图 2 , 所 如 ) 因此 会
产生 付拉 应 力 , 中 部 产 生 付 压 应 力 。同 时 , 部 伴 而 边
随有 宽 展 , 边部 的单 位 压 力 较 中部 低 。沿 宽 向的 压 使 力 、 力 分布 如 图 3所示 。 应
- t 叶
应力 , 中部 、 部承受 拉 应力 。 边

a 凸型
口 口
b锅 底型 c凹型 图 6 沿 宽 向上 压 力 分 布
2 4 人字 形 波浪 .

如图7c所示, () 轧件沿宽向÷、 ÷处出现肋骨似

的人 字 形 波 浪 , 类 板 形 在 轧 制 薄 而 宽 的板 材 时 , 此 由
成 品板 形 平 整 的 必 要 条 件 。提 高 四 重 轧 机 轧 制 薄 型 宽 板 的轧 制板 形 是 从 事 加 工 工 艺 的 科 技 工 作 者 的 一 个 值得 探 索 的重 要 任 务 。本 文 重 点 讨 论 板 形 原 理 … 在宽板 轧 制 中板形 计算 的课 题 。 在 板 材 生产 中常 见 的不 良轧制 板形 有 镰 刀 弯 、 波 浪形 和翘 曲等 。它 们 都 是 在 轧 制 过 程 中 由 于 轧 制 力 引起 轧辊 的弹 性 变 形 , 沿 板 材 宽 向上 压 缩 不 均 匀 , 在 引起 了横 向各 点 的 延 伸 不 均 匀 ( 图 1 , 如 ) 因此 , 生 产 了横 向厚 差 。
轧件 如受 到 辊 系 均 匀 压 缩 , 宽 向 压 缩 必 定 是 均 匀 沿
的 。众所 周知 轧材 辊 缝 前 横 断 面 多 为 抛 物 线 ( 凸度 )
形 状 。例 如厚 6 0 m 6 . m H 2合 金 热 轧 卷 坯 经 往 复 冷 轧
至预精 轧 厚 0 1 m 时 , .m 轧材 宽 向仍有 0 O 5 m 凸度 。 .0 m 因此 , 考虑 如 图 8示 出的模 型 , 即轧前存 在宽 向厚 度偏
材 的板 形 。 4 2 坯 料 板 形 的 影 响 .
下 时必然 会改 变轧 制 力 沿辊 缝 的分 布 , 辊缝 形 态 变 使
化 , 而 板 形 发 生 变 化 。 因 此 , 控 制 好 板 形 必 须 严 从 要 格控 制 轧材 纵 向厚差 。
于 轧辊磨 损 明显 , 度分 布不 均匀 时易 出现 。 温
2 5 单边 波浪导 致板 材产 生镰 刀弯 .
2 变 形 缺 陷 与 应 力分 布 的关 系
2 1 两 边 浪 .
轧 件沿 宽 向一侧 延 伸 大于 另 一 侧 时 , 产 生边 浪 在
部 位承 受压 应力 , 一 侧 承受 拉 应 力 , 另 即称 镰 刀弯 , 易
获 得 良好板 形 的条 件 表 达式 , 说 明获 得 良好 板 形 的 并
压 扁量分 布
同时 , 形 宽 向厚 差 也 是 逐 道 次减 小 , 不 可 能 完 全 板 但
消除。
4 轧 制 宽 板 时 影 响 板 形 的 因素
轧件 在辊 缝 中轧制 时 , 影 响辊 缝 形 状 的 因 素都 凡 是影 响板 形 的 因素 。依 据轧 辊 变 形 的负荷 分 布规 律 ,
响系 数 还 与 轧 机 横 向刚 度 有 关 , 刚度 大 者 影 响小 , 反 之 影 响大 。要 获得具 有 良好 板 形 的轧 材 , 要 具 备 的 需
重要条 件 是 供 给 料 的 断 面 形 态 与 轧 辊 形 状 相 匹 配 。 影 响 坯 料 板 形 的 因素 很 多 , 轧件 受 热 不均 、 辊 温 如 轧
宽 度 10 mm( 度 0 8~1 0 m) 右 的轧 制 铜 00 厚 . .r 左 a 薄板 , q 0 / 0 0X1 0 m 四 重 轧 机 上 用 块 式 法 在 b 0 1 0 5 0 m 4 单 张生 产 难 度 较 大 。1 0 m 以下 的宽 板 轧 制 其 横 向 .m
精 度是 以板形 为 主要特 征 , 良好 的 轧制 板 形 是 获 得 即
等) 的影 响 , 纵 向 、 向均 会 产 生 不 均 匀 变形 , 板 沿 横 而 形 的好坏 主要 取决 于沿 宽 向 的不 均 匀 变形 程 度 ( 文 本 重点 讨论 横 向的不 均匀 变形 ) 。
1 1 铜板 轧 制过 程 中轧 件横 向不 均 匀变 形 .
P 5





1 轧 制 过 程 的 不 均 匀 变 形
轧件 在轧 制过 程 中 由于受 到 外 因 ( 擦力 、 摩 温度 、

l <

轧 辊磨 损 等 ) 内 因 ( 属 性 质 、 料 横 向厚 差 、 形 、 金 坯 板
收稿 日期 :0 0— 5— 5 2 1 0 2 图 3 沿 宽 向的 压 力 、 力分 布 应
布 。 图 4为 I 的应力 、 区 变形 状态 图。 图 4 a 为边部 () 无 宽展 的应 力 图 , 呈三 向压 应力 状态 ; b 为边 部 有 宽 ()
区 由于宽 向无 延伸 , +盯 ) 盯= 1(

单 位 压力较 高 。
展 而引 起 的拉 伸 状 态 的付 应 力 , 因此 使 单 位 压 力 降
第4 0卷
第 4期
有 色 金 属 加 工
NONFERROUS M E TAL ROCESSI S P NG
VOI4 No. .0 4
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板 形 控 制原 理在 宽板 轧 制 中 的应 用
陈 汉 文
( 峰 实 业 有 限公 司 , 江 温 州 35 2 ) 瑞 浙 20 4
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