[發(fā)明專利]改善極薄帶軋后邊緊肋浪板形缺陷的工作輥輥形設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910352786.6
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN109967529B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何安瑞;于海軍;姚馳寰;王曉晨;程亞明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B21B27/02
• 分類號: B21B27/02;B21B37/38;B21B1/40
• 代理公司: 11237 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種改善極薄帶軋后邊緊肋浪板形缺陷的工作輥輥形設(shè)計方法，屬于板帶壓延技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先對20卷以上的極薄帶軋后板形情況進行統(tǒng)計分析，得到軋后極薄帶邊緊肋浪板形缺陷的分布特點，然后明確生產(chǎn)中軋機工作輥輥身長度和極薄帶入口寬度，以確定新輥形凸起區(qū)位置；最后明確工作輥初始輥形的使用情況，根據(jù)工作輥初始輥形設(shè)計新輥形中部輥形曲線。該輥形各段曲線參數(shù)主要根據(jù)軋機工作輥輥身長度、極薄帶入口寬度、軋后極薄帶板形情況和初始工作輥輥形確定。該方法可有效改善極薄帶軋后出現(xiàn)的邊緊肋浪板形缺陷，降低由此產(chǎn)生的廢料，提高極薄帶軋制成材率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及板帶壓延技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種改善極薄帶軋后邊緊肋浪板形缺陷的工作輥輥形設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著產(chǎn)品輕量化和微型化的興起，電子、醫(yī)療、能源、交通等行業(yè)對高質(zhì)量金屬極薄帶出現(xiàn)迫切需求，對極薄帶成品的板形精度要求也越來越高。本發(fā)明的研究對象是用于制造各種電容器的電子鋁箔極薄帶產(chǎn)品，作為一種功能性材料，除對成品織構(gòu)和厚差有較高要求外，其對板形的精度亦有很高要求。某廠電子鋁箔板帶成品厚度為0.08mm～0.12mm，該廠箔軋機板形自動控制系統(tǒng)包含軋輥傾斜、工作輥正負彎輥、軋輥冷卻噴淋和軋輥熱噴淋等控制手段。實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，各種板形控制手段均使用時，鋁箔成品板帶仍存在明顯的邊緊肋浪板形缺陷，該邊緊肋浪板形缺陷容易導(dǎo)致后續(xù)拉矯工序產(chǎn)生斷帶，增加廢料量。因此，改善板帶邊緊肋浪板形缺陷，對鋁箔產(chǎn)品后續(xù)工序的順利開展和降低廢料量有重要意義。

軋制過程中，材料變形和摩擦產(chǎn)生的軋制熱一部分被帶坯和軋制冷卻油帶走，大部分則傳遞給上、下工作輥，使工作輥溫度升高。由于工作輥的輥身長度比所軋制帶坯的寬度大，沿輥身方向形成接觸區(qū)和無料區(qū)。在無料區(qū)，工作輥無從得到軋制變形熱和摩擦熱，高速旋轉(zhuǎn)的工作輥帶來的空氣又通過對流帶走大量的熱。而工作輥中部與帶坯軋制接觸區(qū)域，則有傳入的熱量。經(jīng)過一段時間的軋制后，工作輥中心區(qū)域的輥面溫度會明顯高于兩側(cè)的輥面溫度，造成軋輥軸向熱凸度不均。工作輥在兩側(cè)帶材邊緣區(qū)溫度低，徑向熱膨脹小，造成此區(qū)域的實際有載輥縫加大，鋁箔板帶邊部區(qū)域得不到有效壓下，造成軋后帶材在此區(qū)域“相對較厚”，從而在板帶邊部產(chǎn)生邊緊區(qū)域，帶材邊緊區(qū)一般為距離帶材邊部10mm～20mm寬度的范圍。軋制中出口張力的存在使得帶材邊緊區(qū)彈性變形，此時箔軋板帶在軋機出口無明顯板形問題。軋制完成后，人工將板帶展開，此時邊緊區(qū)對相鄰區(qū)域形成一種“外端拉應(yīng)力”，造成該相鄰區(qū)域帶材呈受壓狀態(tài)，產(chǎn)生表觀可見的“邊緊”和“肋浪”板形缺陷。將軋后極薄帶邊緊區(qū)切除，肋浪板形缺陷隨之消失。

雖然目前在鋁箔板帶板形問題上有一些研究成果，但主要集中在對軋輥凸度和軋制工藝對板形影響的研究。如文獻1(工作輥輥形對鋁箔板形影響的有限元分析，工程科學(xué)學(xué)報，2005，第1期)采用有限元研究了不同工作輥輥形在冷輥和熱輥狀態(tài)下軋機輥縫形狀、鋁箔軋機輥縫處上工作輥的軋制壓力軸向分布及鋁箔凸度，并以此來評判軋后板形情況。文獻2(鋁箔軋制中的板形控制，輕合金加工技術(shù)，2007，第4期)認為軋輥凸度及其粗糙度、軋輥熱凸度的冷卻工藝、板形自動控制及目標(biāo)板形曲線的設(shè)定都對鋁箔板形產(chǎn)生重要影響。文獻3(四重鋁箔軋機工作輥輥形曲線的優(yōu)化，2013，第7期)為了改善工作輥對應(yīng)區(qū)域等效凸度過大導(dǎo)致的二肋浪板形問題，對采用不同凸度、不同半角時的工作輥曲線進行了對比，結(jié)果表明通過提高工作輥曲線半角角度可使二肋浪板形問題得到解決。然而，以上方法針對箔材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的常規(guī)典型浪形或許有效，針對邊部極窄區(qū)域“邊緊”及其導(dǎo)致的“肋浪”板形問題則不能起到很好的改善效果。目前，針對箔軋板帶軋后“邊緊”及其導(dǎo)致的“肋浪”板形缺陷還沒有相關(guān)的研究和很好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善極薄帶軋后邊緊肋浪板形缺陷的工作輥輥形設(shè)計方法，用于彌補軋制過程中工作輥軸向熱凸度不均，增大板帶邊部壓下量，從而改善極薄帶邊緊肋浪的板形缺陷。

該方法包括步驟如下：