用轧制法获得差厚钢板替代激光拼焊板,用作实现汽车减重的冲压件坯料,具有无焊缝、质量好、生产效率高、成本低等优点,可大幅度节材节能。本申请以周期变厚度带钢生产差厚钢板的萌芽技术为背景,重点解决以下科学问题及核心技术问题1)分析由厚变薄和由薄变厚二种过渡轧制的几何、物理、力学关系,建立周期性频繁改变轧件尺寸和和速度条件下的相关轧制理论;2)差厚钢板纵向断面形状的优化设计理论与控制方法;3)基于存在过渡区轧制的差厚钢板精确微跟踪方法,实现垂直方向厚度、水平方向位置的双重高精度控制;4)大厚差钢板的多道次差厚轧制理论与技术,差厚来料轧制差厚产品的相关理论与高精度控制方法。课题目标是建立周期变厚度轧制的新理论,给出周期变厚度轧制条件下轧制力、力矩、前后滑等参数的计算方法,试轧出周期变厚度带钢的样件。解决上述科学问题将为开发与生产周期变厚度带钢提供理论指导,对推进汽车减重具有重要意义。
Variable Gauge Rolling;Tailor Rolled Blank;VGR-f equation;VGR-s equation;Car lightweight
本项目针对周期性变厚度轧制过程开展研究,完成了课题任务书规定的各项内容,取得的主要成果如下 1)推导了变厚度轧制过程力平衡微分方程VGR-f方程,证明了经典的Karman方程是VGR-f方程在轧辊垂直方向位移速度为零时的特例,此项成果为变厚度轧制力能参数的研究奠定了基础;2)提出了变厚度轧制质量守恒的新表述方式VGR-s方程,证明了著名的秒流量相等关系是VGR-s方程在轧辊垂直方向位移速度为零时的特例,此项成果为变厚度轧制运动学参数的研究奠定了基础;3)提出差厚板断面曲线形状优化设计的方法,相关成果获得一项发明专利授权;4)提出轧制差厚板的微跟踪方法,为实现横向尺寸与厚度尺寸的高精度控制提供了手段,相关成果获得一项发明专利授权;5)变厚度轧制应用研究方面,在变厚度轧制理论指导下进行差厚板生产技术开发,新建了用于汽车减重的差厚板的轧制生产线,目前已经开始批量生产差厚板,实现了科技成果转化为生产力的目标;发表了标注基金资助的论文14篇,培养研究生9人,其中有4人已经获得博士学位,5人已经获得硕士学位,相关成果共获得6项发明专利授权。