[发明专利]铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法

说明书

本发明公开了一种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法，涉及金属压力加工技术领域，该方法包括以下步骤：A、卷外径和卷重之间的换算；B、加工过程中的金属损耗计算；C、确定投料最大倍尺数；D、根据最大倍尺数确定扁铸锭的最优投料规格。本发明通过以上四个步骤的计算，得到优化后的扁铸锭投料规格，主要解决目前铝板带加工厂在生产卷材时，由于扁铸锭投料规格未达到最优化而导致的批量成品率损失问题。

技术领域

本发明涉及金属压力加工技术领域，尤其是一种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法。

背景技术

铝合金热轧卷材(下简称卷材)是铝板带加工厂的一项主要产品，下游客户在向铝板带加工厂发送订单合同时，会对卷材的尺寸规格作出明确的要求，其中针对卷材的卷重或卷外径的要求直接影响到扁铸锭投料的规格，也对产品的成品率构成重大影响。生产计划员一般根据订单合同中所要求的卷重或卷外径要求，反算扁铸锭的投料规格，但订单合同中所提供的卷重或卷外径通常是一个范围值，因此生产计划员在设计过程中往往是只需保证所生产的卷材的卷重或卷外径值落入这个范围内就可以了，并未考虑以成品率最大化为目标，这导致所设计的扁铸锭投料规格并不是基于成品率最大化的最优规格。从工业化大生产的角度来说，这给工厂带来巨大的成品率损失。目前，还没有一套完整的优化控制方法能够以批量生产成品率最大化作为目标，根据订单信息合理地设计出扁铸锭的最佳投料规格。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法，这种方法可以解决现有的扁铸锭投料规格控制方法无法实现批量生产成品率最大化的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法包括以下步骤：

A、卷外径和卷重之间的换算：根据卷材的卷外径尺寸或卷重的所需范围，换算出最大卷重或最大卷外径以及最小卷重或最小卷外径；

B、加工过程中的金属损耗计算：根据重剪剪切部分的厚度、重剪剪切部分的长度和所需铸造的扁铸锭的宽度，计算重剪剪切部分的重量；根据所需铸造的扁铸锭的宽度、所需卷材宽度、最大卷外径、卷材的卷内径，计算最大切边剪剪切部分的重量；

C、确定投料最大倍尺数：在加工单块扁铸锭的过程中，仅会出现一次重剪切头尾和一次切边工序，根据熔铸工序所能铸造的最大扁铸锭的重量、重剪剪切部分的重量、最大切边剪剪切部分的重量，向下取整计算投料最大倍尺数；

D、根据最大倍尺数确定扁铸锭的最优投料规格：当投料最大倍尺数为正整数时，验证卷材的最大卷重是否超出了熔铸工序所能铸造的扁铸锭的重量，如未超出，则按照熔铸工序所能铸造的扁铸锭的最大长度、最大厚度进行投料；如超出，则按能满足优化条件的所需铸造的扁铸锭的最优长度、最优厚度进行投料。

上述铝合金热轧卷的扁锭投料规格优化控制方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：步骤A的卷外径和卷重之间的换算计算式如下：

最大卷重G_max与最大卷外径D_max的关系式为：

最小卷重G_min与最小卷外径D_min的关系式为：

其中，D_max为最大卷外径，单位为毫米；D_min为最小卷外径，单位为毫米；B_卷为所需卷材宽度，单位为毫米；G_max为最大卷重，单位为吨；G_min为最小卷重，单位为吨；ρ为卷材的铝合金密度，单位为克/立方厘米；d_卷为卷内径，单位为毫米。

进一步的，步骤B的重剪剪切部分的重量的计算式为：