铝合金板轧制的弹塑曲线及板厚纵向控制

一、轧制过程中轧机的弹性变形

轧制铝合金板时轧辊承受的轧制压力,通过轧辊轴承、压下螺丝等零部件,后由机架承受。所以在轧制过程中,所有上述受力件都会发生弹性变形严重时可达数毫米。

1）弹性变形大的是轧辊系(弹性压扁与  弯曲),约占弹性变形总量的40%~50%;

2）机架(立柱受拉,上下横梁  受弯),约占到12%-16%;轧辊轴承占10%-15%;压下系统占6%~8%。  

3）随着轧制压力的变化,轧辊的弹性变形量也随即而变,引起辊缝大小和形状也变。辊缝大小的变化将导致板材纵向厚度波动,辊缝形状影响到所轧板形变化。它们对轧制板带材板形质量、尺寸精度控制的影响成了现代轧制理论关注和研究的重点。

 二、轧机的弹跳方程与弹性特性曲线  

轧机弹性变形总量与轧制压力之间的关系曲线称为轧机的弹性特性曲线,描述这一对参数关系的数学表达式,即称为轧机的弹跳方程。轧制时由于轧制压力的作用,使机架发生了变形△s(△s=p/k,p为轧制压力,定义k=dp/ds为轧机的刚度,它表示轧机弹性变形1mm所需的力  (N/mm)。因此,实际辊缝将增大到s,辊缝增大的现象称为轧机弹跳或辊跳。

三、影响原始辊缝变化即影响轧机弹性特性曲线位置的因素

(1)轧辊的偏心。任何一个铝合金轧辊无论机械加工精度如何高,总会有一定的偏心度,因而随着轧辊的旋转,原始辊缝将成周期性变化;  

2)轧辊的热膨胀。轧制铝合金板过程中由于轧件本身的热量和轧件与轧辊间的摩擦热传给轧辊,使其温度升高。尽管有良好的冷却系统,但轧辊的温度总比轧前高,因而轧辊的膨胀势必改变原始辊缝的位置;

(3)轧辊的磨损。轧制过程中,轧件与轧辊之间的摩擦使轧辊发生磨损,随轧辊使用时间的增长而磨损增加,使轧辊直径逐渐变小,也会使原始辊缝位置发生变化;

(4)轧辊轴承油膜的变化。当轧辊轴承为液体润滑轴承时,其液膜厚度随着轧制速度的增加和轧制压力的降低而增加,也会造成原始辊缝位置的变化等等。