周期变厚度带钢的轧制理论及核心技术

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。

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。