[发明专利]一种飞剪剪切超高强钢极限能力的评估方法

说明书

本发明提供了一种飞剪剪切超高强钢极限能力的评估方法，涉及带钢剪切技术领域，该方法充分考虑到摆式飞剪机在剪切超高强钢时由于剪切功率供应不足而导致带钢剪切质量差和剪切精度差等相关缺陷，通过分析摆式飞剪机剪切结构特点，研究带钢厚度和宽度变化对剪切能力的影响，建立相应的剪切力、剪切功和剪切功率计算模型，通过将计算得到的剪切功率与飞剪机剪切带钢时在安全情况下所允许的剪切功率进行对比，得出特定设备条件下剪切超高强钢极限能力，确保带钢生产的顺利进行，提高了实际生产效率和质量，给机组带来经济效益。本发明确定摆式飞剪机的剪切能力，在不同来料规格情况下，实现对带钢横向极限剪切能力评估。

技术领域

本发明属于带钢剪切技术领域，特别涉及一种飞剪剪切超高强钢极限能力的评估方法。

背景技术

近年来，随着轧钢设备朝着自动化和智能化方向的持续发展，轧钢技术得到质的提高，摆式飞剪机作为带钢生产过程中必不可少的环节，其工作效率和剪切质量直接影响整个生产机组的生产效率和带钢切面质量及产品精度，飞剪机一般布置在连续式冷轧机组线上，在带钢生产过程中，主要用于剪切带钢头部和尾部或者把带钢剪切成生产所要求的规格产品，为下一道加工工序做准备，也可以单独安装在带钢横切机组、连续镀锌或者电镀锡机组，将生产出来的带刚剪切成定尺长度的坯料。摆式飞剪机通过大功率直流伺服电机来产生动力，对带钢进行横向剪切，其结构主要包括传动箱、同步机构、剪切摆动机构和其他辅助设施。飞剪机工作时，要求设备上剪刃的运动轨迹为封闭的曲线来保证剪切时对带钢的运动不会造成影响。不同的来料规格对设备的剪切能力要求不同，随着带钢厚度和宽度的增加，在相等情况下，带钢剪切变形量增加，需要克服的剪切抗力增加，剪切带钢所需要的剪切力相应的增大，随着带钢厚度飞剪机横向剪切带钢时所需的剪切力和剪切功率随之增加，当剪切功率超过飞剪机设备所允许的安全情况下剪切功率时，由于剪切功率供应不足而导致带钢剪切质量差和剪切精度差等相关缺陷，这样，如何保证飞剪机在剪切过程中带钢能顺利被剪切下来成为现场攻关的重点。

目前，国内外研究较多的是通过研究不同的剪刃间隙对带钢剪切质量的影响，分析剪刃间隙的变化与剪切力之间的关系，针对产品的规格、钢种以及轧制规程相关条件确定情况下，通过选用不同的剪刃间隙值，来最大程度上降低飞剪机剪切过程中剪切质量差缺陷水平，从而提高飞剪机在剪切过程中的剪切精度，获得良好的产品质量。但对于不同来料规格，飞剪机所能剪切的极限并没有给出评估方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种飞剪剪切超高强钢极限能力的评估方法，充分考虑到摆式飞剪机在剪切超高强钢时由于剪切功率供应不足而导致带钢剪切质量差和剪切精度差等相关缺陷，通过分析摆式飞剪机剪切结构特点，研究带钢厚度和宽度变化对剪切能力的影响，建立相应的剪切力、剪切功和剪切功率计算模型，通过将计算得到的剪切功率与飞剪机剪切带钢时在安全情况下所允许的剪切功率进行对比，得出特定设备条件下剪切超高强钢极限能力，确保带钢生产的顺利进行，提高了实际生产效率和质量，给机组带来经济效益。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种飞剪剪切超高强钢极限能力的评估方法，包括：

步骤A、获取摆式飞剪机剪切过程中剪切设备参数、带钢规格及性能参数：飞剪剪切时定尺长度l、飞剪工作时带钢的运行速度v、飞剪工作时剪切刀刃的倾斜角α、飞剪机的额定功率N_e、飞剪工作时功率余量η、飞剪工作时刀间空隙的相对值Y、飞剪工作时压板的相对距离X、被剪切带材强度σ_b、被剪切带材延伸率δ；

步骤B、初始化带材厚度调节系数λ、带材宽度调节系数β、带材厚度计算次数i和带材宽度计算次数j；确定剪切超高强钢时带材厚度优化步长Δh，剪切超高强时带材宽度优化步长Δb；

步骤C、根据斜刀片剪切机纯剪切力的计算公式，计算摆式飞剪机剪切超高强钢时纯剪切力P₁；