權(quán)利要求書： 1.一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，其特征在于，包括步驟如下：（1）建立軋輥輥間受力模型分析標(biāo)定以及溫輥過程中輥系的受力情況；（2）采用分割梁理論對(duì)輥系建立有限差分模型，計(jì)算上下輥系的撓度以及輥間壓扁量；（3）進(jìn)行迭代計(jì)算以獲得在不同軋制力與彎輥力組合下，上工作輥與下工作輥之間、上工作輥與支撐輥間、下工作輥與支撐輥間的力分布情況，獲得不同軋制力對(duì)應(yīng)最佳彎輥值的值，建立直線方程關(guān)系式：；（4）分析工作輥和支撐輥輥徑變化對(duì)彎輥計(jì)算的影響，根據(jù)不同的軋輥輥徑進(jìn)行方程的優(yōu)化，建立最佳彎輥新方程式：，將方程寫入電氣自動(dòng)化程序，

根據(jù)軋機(jī)參數(shù)獲得最佳彎輥值；

上述公式中的FbWR：最佳彎輥值，單位：%；Fr：總軋制力，單位：KN；a和b為常數(shù)；DmBUR：支撐輥直徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，其特征在于，所述工作輥直徑為430?470mm，工作輥輥面寬度為2350mm，工作輥的輥長為3380mm，工作輥粗糙度Ra=0.25±0.03μm；支撐輥的直徑為1320?1400mm，支撐輥的輥面寬度2340mm，支撐輥的輥身長度3580mm，支撐輥原始粗糙度Ra≤0.4μm；原始輥型均為平輥。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，其特征在于，軋輥通過電火花打毛后的軋輥粗糙度為Ra=2.8μm±5%、Rpc≥85Peak/cm。

說明書： 一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法。背景技術(shù)[0002] 隨著汽車工業(yè)發(fā)展,汽車板外板表需經(jīng)過EDT處理后的最終帶材表面粗糙度達(dá)到：Ra:0.7?1.3μm、Rpc≥50Peak/cm，公司汽車板車身板軋制工藝的開發(fā)中，將EDT軋輥推入軋

機(jī)中，需進(jìn)行軋機(jī)靠零（稱為標(biāo)定）；標(biāo)定后進(jìn)行溫輥；軋機(jī)的標(biāo)定與溫輥是軋機(jī)更換新工作

輥后的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)流程，其中標(biāo)定過程為：軋機(jī)閉合輥縫，轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥并加載軋制力到標(biāo)定軋制

力，消除間隙后對(duì)輥縫位置以及軋機(jī)傾斜位置清零。而溫輥過程是軋機(jī)閉合輥縫，加載到溫

輥軋制力后勻速旋轉(zhuǎn)，可以起到清潔軋輥表面以及使軋輥溫度均勻，以及降低支撐輥偏心

的作用。因此如果簡單跳過標(biāo)定與溫輥過程會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。采用標(biāo)定軋制力F=3000KN，溫

2

輥軋制力F=2500KN，彎輥均為60%；軋制道次壓量30?50μm，目標(biāo)曲線函數(shù)Y=ax ,a=0,軋制速

度=60m/min,軋制油溫32±5℃;軋制油流量1700?2500L/min，軋制油壓力6 8bar。在寬幅

~

鋁汽車板EDT毛化軋制過程中，無論采用何種在線板形目標(biāo)曲線，軋后鋁帶表面的粗糙度在

寬度方向上都無法保持一致。

[0003] 具體測(cè)量值如圖12所示，鋁帶中部的粗糙度(Ra)達(dá)到目標(biāo)粗糙度1.0μm附近，而帶材邊部粗糙度(Ra)接近1.6?1.8μm。該粗糙度的偏差范圍遠(yuǎn)大于典型鋁汽車板的粗糙度范

圍要求(即粗糙度Ra滿足0.7–1.3μm)。我們發(fā)現(xiàn)軋機(jī)標(biāo)定與溫輥完成后，軋制開始前，EDT工

作輥表面已經(jīng)呈現(xiàn)出類似軋制出口帶材表面的粗糙度分布，EDT輥面測(cè)量數(shù)據(jù)如圖13所示，

這意味著帶材粗糙度的不一致性與EDT輥面在標(biāo)定與溫輥期間的不均勻磨損關(guān)系密切;通

過分析發(fā)現(xiàn)軋機(jī)標(biāo)定與溫輥完成后，軋制開始前，EDT工作輥表面已經(jīng)呈現(xiàn)出類似軋制出口

帶材表面的粗糙度分布；

[0004] 綜上，現(xiàn)有技術(shù)只對(duì)軋制過程中軋輥間受力方面有分析，并未對(duì)輥縫未有帶材時(shí)軋輥受力進(jìn)行分析，這樣可能無法通過分析措施減少軋輥間有害受力，就會(huì)導(dǎo)致輥面承受

有害力過大，造成輥面剝落，從而降低軋輥壽命的問題，同時(shí)又無法保證汽車板EDT軋制橫

向粗糙度的一致性。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明對(duì)上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，可以減少軋輥間有害受力，防止輥面承受有害力過大，造成輥面

剝落，提高軋輥壽命的目標(biāo)，同時(shí)又能保證汽車板EDT軋制橫向粗糙度的一致性。

[0006] 本發(fā)明的具體實(shí)施方案是：提供一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，包括步驟如下：（1）建立軋輥輥間受力模型分析標(biāo)定以及溫輥過程中輥系的受力情況；（2）采用分

割梁理論對(duì)輥系建立有限差分模型，計(jì)算上下輥系的撓度以及輥間壓扁量；（3）進(jìn)行迭代計(jì)

算以獲得在不同軋制力與彎輥力組合下，上工作輥與下工作輥之間、上工作輥與支撐輥間、

下工作輥與支撐輥間的力分布情況，獲得不同軋制力對(duì)應(yīng)最佳彎輥值的值，建立直線方程

關(guān)系式： ；（4）分析工作輥和支撐輥輥徑變化對(duì)彎輥計(jì)算的影響，根據(jù)不同

的軋輥輥徑進(jìn)行方程的優(yōu)化，建立最佳彎輥新方程式：

，將方程寫入電氣自

動(dòng)化程序，根據(jù)軋機(jī)參數(shù)獲得最佳彎輥值。

[0007] 進(jìn)一步的，所述工作輥直徑為430?470mm，工作輥輥面寬度為2350mm，工作輥的輥長為3380mm，工作輥粗糙度Ra=0.25±0.03μm；支撐輥的直徑為1320?1400mm，支撐輥的輥面

寬度2340mm，支撐輥的輥身長度3580mm，支撐輥原始粗糙度Ra≤0.4μm；原始輥型均為平輥。

[0008] 進(jìn)一步的，軋輥通過電火花打毛后的軋輥粗糙度為Ra=2.8μm±5%、Rpc≥85Peak/cm。

[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明操作簡單，設(shè)計(jì)合理，，使用方便，軋機(jī)在輥間未有帶材的情況下，得到最佳彎輥力，使軋輥橫向力偏差達(dá)到最小，減少軋

輥損耗，避免輥面承受有害力過大，造成輥面剝落，提高軋輥壽命，保證軋輥橫向粗糙度的

一致性，提高產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)降低成本，具有創(chuàng)新性。

附圖說明[0010] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例上下工作輥間，上工作輥與支撐輥間及下工作輥與支撐輥間的受力分布圖；

[0011] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例F=2500KN、B=60%時(shí)工作輥和支撐輥撓度示意圖；[0012] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例F=2500KN，B=60%時(shí)輥系間的受力分布圖；[0013] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例F=4000KN，B=30%時(shí)工作輥和支撐輥撓度示意圖；[0014] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例F=4000KN，B=30%時(shí)輥系間的受力分布圖；[0015] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例上工作輥、下工作輥間軋制力分布圖；[0016] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例溫輥軋制力F=4000KN時(shí)不同彎輥受力分布圖；[0017] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例不同彎輥力下的工作輥間力橫向最大偏差示意圖；[0018] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例軋制力偏差和彎輥?zhàn)兓那€示意圖；[0019] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例軋制力下最優(yōu)彎輥值示意圖；[0020] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例不同的輥徑組合計(jì)算得到最優(yōu)彎輥值方程示意圖；[0021] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例彎輥優(yōu)化前軋制后帶材表面橫向粗糙度分布示意圖；[0022] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例彎輥優(yōu)化前溫輥后軋輥表面橫向粗糙度分布示意圖；[0023] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例彎輥優(yōu)化后帶材表面橫向粗糙度分布示意圖。具體實(shí)施方式[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0025] 實(shí)施例1：本實(shí)施例中，提供一種四輥鋁軋機(jī)熱輥彎輥值優(yōu)化的方法，采用四輥冷軋機(jī)生產(chǎn)汽車板,工作輥直徑430?470mm,工作輥輥面寬度2350mm,輥長3380mm,支撐輥直

徑1320?1400mm;支撐輥輥面寬度2340mm;,輥身長3580mm,原始輥型均為平輥;支撐輥粗

糙度Ra≤0.4μm；EDT打毛后的軋輥粗糙度Ra=2.8μm±5%、Rpc≥85Peak/cm，標(biāo)定軋制力F=

3000KN，溫輥軋制力F=2500KN，彎輥均為60%；軋制道次壓量30?50μm，EDT軋制后帶材表面橫

向兩邊部粗糙度高；

[0026] 具體步驟如下：[0027] （1）建立軋輥輥間受力模型分析標(biāo)定以及溫輥過程中輥系的受力情況；[0028] （2）采用分割梁理論對(duì)輥系建立有限差分模型，計(jì)算上下輥系的撓度以及輥間壓扁量；

[0029] （3）進(jìn)行迭代計(jì)算以獲得在不同軋制力與彎輥力組合下，上工作輥與下工作輥之間、上工作輥與支撐輥間、下工作輥與支撐輥間的力分布情況，獲得不同軋制力對(duì)應(yīng)最佳彎

輥值的值，建立直線方程關(guān)系式： ；

[0030] （4）分析工作輥和支撐輥輥徑變化對(duì)彎輥計(jì)算的影響，根據(jù)不同的軋輥輥徑進(jìn)行方程的優(yōu)化，建立最佳彎輥新方程式： ，

將方程寫入電氣自動(dòng)化程序，根據(jù)軋機(jī)參數(shù)獲得最佳彎輥值。

[0031] 實(shí)施例2：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖1所示，（1）采用分割梁理論對(duì)輥系建立有限差分模型，通過計(jì)算上下輥系的撓度，以及輥間壓扁量，并進(jìn)行迭代計(jì)算獲得不同軋制力與彎

輥力組合下，上下工作輥間，上工作輥與支撐輥間，下工作輥與支撐輥間的力分布情況。（圖

1中，F(xiàn)WR表示工作輥彎輥力，F(xiàn)A表示總軋制力)

[0032] （2）如圖2和圖3所示，對(duì)于測(cè)量出EDT輥出現(xiàn)大粗糙度偏差前的溫輥軋制力與彎輥力分析：軋制力F=2500[kN]，彎輥力B=60[%](總彎輥1200[kN])，得出軋輥撓度和輥間

力；由于軋輥的磨損呈現(xiàn)中部磨損大邊部磨損小，我們可以發(fā)現(xiàn)該磨損分布和上下工作輥

間的接觸力分布相關(guān)，而與工作輥支撐輥間接觸力關(guān)系不大。

[0033] （3）如圖4和圖5所示，調(diào)整溫輥軋制力4000[kN]，彎輥力30[%](總彎輥1200[kN])，得出軋輥撓度和輥間力。

[0034] （4）如圖6示意圖，比較兩種情況下上下工作輥間軋制力分布；[0035] 從圖6中可見雖然采用4000kN軋制力比采用2500kN軋制力的上下工作輥間接觸力整體增加，但是整個(gè)輥面的最大最小軋制力偏差反而是降低的。特別是采用2500kN軋

制力時(shí)由于采用了太大的工作輥彎輥，導(dǎo)致上下工作輥在輥端分離，出現(xiàn)接觸力為零的現(xiàn)

象，造成軋輥表面粗糙度磨損不均勻，邊部粗糙度高。

[0036] （5）采用溫輥軋制力F=4000KN分析不同彎輥的影響，如圖7所示；[0037] 如下表1數(shù)據(jù)及圖8，得出F=4000KN時(shí)，不同彎輥力時(shí)工作輥間最大橫向單位軋制力偏差：

[0038][0039] 表1[0040] 由圖8可知，4000kN彎輥力下最優(yōu)工作輥彎輥接近10%。[0041] （6）同理對(duì)不同軋制力計(jì)算不同彎輥下的最大軋制力偏差，并繪制軋制力偏差和彎輥?zhàn)兓那€，如圖9所示；

[0042] （7）每條曲線的最低點(diǎn)就是該軋制力下最優(yōu)彎輥值（示意圖10）；[0043] 得到軋制力與最佳彎輥值的直線方程式1為：[0044][0045] 上述的公式中：FbWR:最佳彎輥值；Fr:總軋制力。[0046] （8）考慮到輥徑變化的影響，將不同的輥徑組合計(jì)算得到最優(yōu)彎輥值方程（圖11）；[0047] 由圖11中可知，支撐輥輥徑變化對(duì)彎輥計(jì)算影響比較顯著。因此我們可以考慮忽略工作輥輥徑的影響，只考慮支撐輥輥徑，得出最佳彎輥值方程式為：

[0048][0049][0050] 上述中：FbWR:最佳彎輥值，單位：%；Fr:總軋制力,單位：KN；a和b為常數(shù),DmBUR:支撐輥直徑，單位mm。

[0051] 圖12為彎輥優(yōu)化前軋制后帶材表面橫向粗糙度分布示意圖；圖13為彎輥優(yōu)化前溫輥后軋輥表面橫向粗糙度分布示意圖；圖14為彎輥優(yōu)化后帶材表面橫向粗糙度分布示意

圖；

[0052] 如圖14所示，對(duì)比圖12及圖13，彎輥優(yōu)化以后橫向粗糙度更均勻，本專利在寬幅汽車板鋁合金的生產(chǎn)工藝上，發(fā)明了一種四輥鋁軋機(jī)無帶材負(fù)載下，標(biāo)定和熱輥時(shí)彎輥值優(yōu)

化的方法；克服軋機(jī)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)輥縫間未有帶材時(shí)熱輥彎輥值的優(yōu)化方法，減少輥系間受

力不均勻，減少軋輥剝落、提高軋輥壽命，提高EDT軋制橫向粗糙度一致性有效控制方法。

[0053] 上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍

僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法

窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不

應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。

[0054] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然

可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)

明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。