EP0972580B1 - Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen - Google Patents

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EP0972580B1 EP99110703A EP99110703A EP0972580B1 EP 0972580 B1 EP0972580 B1 EP 0972580B1 EP 99110703 A EP99110703 A EP 99110703A EP 99110703 A EP99110703 A EP 99110703A EP 0972580 B1 EP0972580 B1 EP 0972580B1
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    • B21B38/105—Calibrating or presetting roll-gap

Definitions

  • the invention relates to a method for presetting cold-forming installations, such as cold rolling mills, temper rolling mills, stretch bending mills, straightening machines and other.
  • Cold rolling mills are used in reversing and tandem construction due to a preprocessing plan pre-set before the start of rolling. This should be the Deformations caused by the predicted stresses Rolling stands compensated and a rolled product with the desired dimensions getting produced.
  • strain hardening is known, for example, from EP-A-0 102 937 (US Pat used there for pitch control) of EP - A - 0 436 762 and JP - A - 60 250 816 known, wherein in the latter the measurement of the hardness of Walzgutes is mentioned before the work hardening.
  • the invention is based on the object, a method for optimal Stichplanaustechnisch to create for the respective Walzcharge.
  • the stated object is achieved in that the hardness of the deformed Material measured just before its cold deformation and to correct its hardening curve and the preset for stitch plan optimization based on it the cold deformation plant is used.
  • the advantage of adapting the hardening curve about a hardness measurement is that on the one hand deviations in the Umformfesttechnik of a material (depending among other things on the chemical composition, differences in cooling after hot rolling or during the annealing process, structural state in general) without prior information directly before the start of rolling can be included in the layout design and on the other, different materials with similar hardening behavior can be managed with only one hardening curve.
  • the standard solidification curve of a material or a Material group with associated standard values of hardness, yield strength, Tensile strength, etc. by additive or multiplicative linkage with a Correction member is corrected, the at least one of the measured hardness value contains determined tensile strength.
  • An advantageous development of the invention is that the difference between the calculated by means of hardness measurement and the effective measured during rolling rolling force of the first stand or the first stitch for mathematical correction of the predicted rolling force of the following rolling stand in tandem systems or the following trick is used in reversing. Since a further adaptation of the solidification curve by hardness measurement between the rolling stands of a tandem mill is not possible, a mathematically determined correction value for the rolling force of the respective following rolling stand is determined from the difference between predicted and measured rolling force of a rolling stand.
  • Reversing stands require a hardness measurement before each stitch possible but costly and time consuming. However, it is sufficient, the hardness only in the inlet from the first stitch to Measure and deviations of the derived rolling force as Correction value to be considered in the second stitch. Should the measured rolling force is still too large deviations From the precalculated exhibit is another Hardness measurement before the third stitch makes sense.
  • the hardness measurement is dynamic and preferably at several Make the material to be deformed is the required measuring time minimized and the measurement result averaged and therefore representative of the respective batch.
  • the known EQUOTIP measuring method is used used.
  • the hardness measurement is preferred during process-related downtimes of Cold deformation systems takes place. This does not occur Delay in the production process. So can the hardness measurement in tandem roads preferably between uncoiler and Welding machine done during welding and thus the Take advantage of welding time. Accordingly, the hardness is measured in Reversier Nos.
  • each k f ( ⁇ ) value is multiplied by the factor k (H 0 , H 1 , R m0 ).
  • the inventive method is not only suitable for Cold rolling mills but also for all types of Molding scaffolding, stretch bender, straightening machines (band and Sheet metal), as well as for cold profile straightening machines and Cold rolling mills for profiles and wire.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen, wie Kaltwalzstraßen, Dressiergerüste, Streckbiegerichter, Richtmaschinen und andere.
Kaltwalzstraßen werden in Reversier- und Tandembauweise aufgrund einer Stichplanvorausberechnung vor dem Walzbeginn voreingestellt. Dadurch sollen die durch die vorausberechneten Beanspruchungen verursachten Verformungen der Walzgerüste kompensiert und ein Walzprodukt mit den gewünschten Abmessungen hergestellt werden.
Die Berechnung der Beanspruchungen beruht auf der Verfestigungskurve, die den Zusammenhang zwischen der Verformung (ε) und der Umformfestigkeit kf = kf (ε) der unterschiedlichen Werkstoffe als Standardwerte darstellt. Bedingt durch Schwankungen der chemischen Zusammensetzung, den Unterschieden beim Abkühlen nach dem Warmwalzen oder während der Glühprozesses und des allgemeinen Gefügezustands weicht die reale Verfestigungskurve von der Standardverfestigungskurve mehr oder weniger ab. Deshalb stimmt die auf Standardwerte basierende Stichplanauslegung häufig nicht, wodurch sich Formabweichungen und Mehraufwand beim Walzen ergeben.
Der Einfluss der Kaltverfestigung ist beispielsweise aus der EP - A - 0 102 937 (wird dort für die Anstellregelung verwendet) der EP - A - 0 436 762 und der JP - A - 60 250 816 bekannt, wobei in der letztgenannten die Messung der Härte des Walzgutes vor der Kaltverfestigung erwähnt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimalen Stichplanauslegung für die jeweilige Walzcharge zu schaffen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der darauf basierenden Voreinstellung zur Stichplanoptimierung der Kaltverformungsanlage verwendet wird. Der Vorteil der Adaption der Verfestigungskurve über eine Härtemessung liegt darin, dass zum einen Abweichungen in der Umformfestigkeit eines Werkstoffes (abhängig unter anderem von der chemischen Zusammensetzung, Unterschieden beim Abkühlen nach dem Warmwalzen oder während des Glühprozesses, Gefügezustand allgemein) ohne Vorinformation direkt vor Walzbeginn in die Stichplanauslegung eingehen können und das zum anderen unterschiedliche Werkstoffe mit ähnlichem Verfestigungsverhalten mit nur einer Verfestigungskurve verwaltet werden können.
Es ist von Vorteil, dass die Standardverfestigungskurve eines Werkstoffs oder einer Werkstoffgruppe mit dazugehörenden Standardwerten von Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit usw. durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied korrigiert wird, das zumindest eine über den gemessenen Härtewert ermittelten Zugfestigkeit enthält. Die Adaption einer vorhandenen Verfestigungskurve durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied ist auf einfache Weise zu verwirklichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
dass die Differenz zwischen der mittels Härtemessung vorausberechneten und der beim Walzen effektiv gemessenen Walzkraft des ersten Gerüstes bzw. des ersten Stiches zur rechnerischen Korrektur der vorausberechneten Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes bei Tandemanlagen bzw. des folgenden Stiches bei Reversieranlagen verwendet wird. Da eine weitere Adaption der Verfestigungskurve durch Härtemessung zwischen den Walzgerüsten einer Tandemstraße nicht möglich ist, wird aus der Differenz zwischen vorausberechneter und gemessener Walzkraft eines Walzgerüstes ein nur rechnerisch ermittelter Korrekturwert für die Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes ermittelt.
Bei Reversiergerüsten ist eine Härtemessung vor jedem Stich möglich aber kosten- und zeitaufwendig. Es ist jedoch ausreichend, die Härte nur im Einlauf vom ersten Stich zu messen und Abweichungen der daraus abgeleiteten Walzkraft als Korrekturwert bei dem zweiten Stich zu berücksichtigen. Sollte die dabei gemessene Walzkraft immer noch zu große Abweichungen von der vorausberechneten aufweisen, ist eine weitere Härtemessung vor dem dritten Stich sinnvoll.
Von Vorteil ist auch, wenn die Anpassung der Standardverfestigungskurve nach der jeweils gemessenen Härte des Walzgutes und nach ausgewerteten Abweichungen und Korrekturwerten der Walzkraft früherer Walzungen erfolgt. Die statistische Auswertung einer Anzahl von Walzungen bietet die Gewähr einer treffsicheren Korrektur der dem ersten Walzgerüst bzw. ersten Stich folgenden Bearbeitungsschritte.
Wenn die Härtemessung dynamisch und vorzugsweise an mehreren Stellen des zu verformenden Materials erfolgt, ist die erforderliche Messzeit minimiert und das Messergebnis gemittelt und somit repräsentativ für die jeweilige Charge. Vorzugsweise wird dabei das bekannte EQUOTIP-Messverfahren benutzt.
Dadurch, dass zusätzlich zur Härte auch die Temperatur und die Oberflächenreibung es zu verformenden Materials gemessen werden, sind weitere wichtige Parameter berücksichtigt, die die Verfestigungskurve beeinflussen.
Es ist ferner vorteilhaft, dass die Härtemessung vorzugsweise während verfahrensbedingter Stillstandszeiten der Kaltverformungsanlagen erfolgt. Dadurch tritt keinerlei Verzögerung im Produktionsablauf ein. So kann die Härtemessung bei Tandemstraßen vorzugsweise zwischen Abhaspel und Schweißmaschine während des Schweißens erfolgen und somit die Schweißzeit ausnutzen. Entsprechend erfolgt die Härtemessung bei Reversierstraßen, vorzugsweise in Bereich von deren Dickenmessgeräte während der Eichung derselben und erfordert ebenfalls keine Zusatzzeit.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen bzw. Diagrammen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Verfestigungskurve mit additiver Korrektur,
Fig. 2
eine Verfestigungskurve mit multiplikativer Korrektur.
In beiden Figuren 1 und 2 sind die Standardverfestigungskurven mit Verfestigungskraft kf0 als Funktion des Verformungswegs (ε) ausgezogen und die korrigierten Verfestigungskurven Kf1 (ε) gestrichelt dargestellt.
In Figur 1 unterscheiden sich kf0 (ε) und kf1 (ε) durch ein additives Korrekturglied +/- ▴ kf = k(H0, H1, Rm0...) · kf0 (0).
Dabei sind:
kf0 (0) =
Anfangswert der Standardverfestigungskurve bei ε=0,
H0 =
Standardhärtewert
H1 =
gemessener Härtewert,
Rm0 =
Standardzugfestigkeit.
Demnach gilt: kf1 (ε) = kf0 (ε) + ▴ kf
In Figur 2 ist jeder kf (ε)-Wert mit dem Faktor k(H0, H1, Rm0...) multipliziert.
Demnach gilt: kf1 (ε) = kf0 (ε) · k(H0, H1, Rm0...)
Beide Korrekturmodelle geben den Einfluss der gemessenen Härte H1 auf die Verfestigungskraft kf1 (ε) wieder.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur für Kaltwalzstraßen, sondern auch für alle Arten von Dressiergerüsten, Streckbiegerichter, Richtmaschinen (Band und Blech), ebenso für Kaltprofilrichtmaschinen und Kaltwalzstraßen für Profile und Draht.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen, wie Kaltwalzstra-ßen, Dressiergerüste, Streckbiegerichter, Richtmaschinen und andere,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der daraus basierenden Voreinstellung zur Stichplanauslegung der Kaltverformungsanlage verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Verfestigungskurve eines Werkstoffs oder einer Werkstoffgruppe mit dazugehörenden Standardwerten von Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit usw. durch additive oder multiplikative Verknüpfung mit einem Korrekturglied korrigiert wird, dass zumindest eine über den gemessenen Härtewert ermittelte Zugfestigkeit enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der mittels Härtemessung vorausberechneten und der beim Walzen effektiv gemessenen Walzkraft des ersten Gerüstes bzw. des ersten Stiches zur rechnerischen Korrektur der vorausberechneten Walzkraft des jeweils folgenden Walzgerüstes bei Tandemanlagen bzw. des folgenden Stiches bei Reversieranlagen verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Standardverfestigungskurve nach der jeweils gemessenen Härte des Walzgutes und nach ausgewerteten Abweichungen und Korrekturwerten der Walzkraft früherer Walzungen erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung dynamisch erfolgt, vorzugsweise nach dem EQUOTIP-Messverfahren.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung an mehreren Stellen des zu verformenden Materials erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Härte auch die Temperatur und die Oberflächenreibung des zu verformenden Materials gemessen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung vorzugsweise während verfahrensbedingter Stillstandszeiten der Kaltverfestigungsanlage erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung bei Tandemstraßen vorzugsweise zwischen Abhaspel und Schweißmaschine während des Schweißens erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Härtemessung bei Reversierstraßen vorzugsweise im Bereich von deren Dickenmessgeräte während der Eichung erfolgt.
EP99110703A 1998-07-14 1999-06-02 Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen Expired - Lifetime EP0972580B1 (de)

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