拉伸弯曲矫直机参数分析资料.docVIP

拉弯矫直机参数分析 中性层偏移量A的确定 钢带在张力的作用下经过弯曲辊时，断面外侧会产生很大的拉伸，内侧产生相对小一些的压缩，为了保证内外力的平衡，中性层必然会向下偏移：如下图： 通过计算得A=δt× h/(2δs) 如取δt =1/3δs时 A=1/6 h 式中：δt—钢带的张应力 h—钢带的厚度 δs—钢带的屈服极限 实际拉矫过程中，一次应变量不超过10倍屈服时的应变量，如取δs=300MPa时，屈服应变量为δs/E=300×10^6/(2×10^11)=0.15%，那么一次应变量不超过1.5%，对于一般的钢带，其δb时的延伸在20%以上，所以一次应变在相对很窄的延伸范围内完成，强化可以忽略，即认为屈服极限是定值（根据反变特性，如由拉升到压缩，屈服极限会略有下降，多次弯曲后，由于屈服平台没了，屈服极限是有所下降的）。本文全部计算不包括硬态板。 二．弯曲曲率半径（R0）与应变的关系 中性层的应变：A/R0 最外层的应变：(h/2+A)/ R0 最内层的应变：(h/2-A)/ R0 钢带经过一个弯曲辊产生两次变化，首先钢带由平直逐渐弯曲到曲率半径R0，此时处于钢带与工作辊的接触处，然后由曲率半径R0逐渐展开至平直。钢带上表面与下表面既经过最大拉伸，又经过最大压缩。 则经过一个弯曲辊中性层的总应变为：2×A/ R0 如果有n个弯曲辊，则总应变为：2×n×A/ R0 钢带经过拉矫机后无张力状态下会弹性回复，其应变为:δt/E 实际延伸率可得：ε=n×δt× h/ (R0×δs)-δt/E 如取n=4 δs=300MPa δt=100MPa h=0.2mm E=200GPa(碳钢) 当 R0=13时，延伸率为2% 最外层最大应变1% 当 R0=15时，延伸率为1.73% 三．张力损失 张力损失绝大部分消耗在弯曲时塑性变形上，这部分的损失为 （（1+λ^2）×h /(4××R0)-δs/E)×2×n ×100% λ=δt/δs 用以上的数据，当R0=13时，张力损失为9.1% 辊系部分的张力损失很小，不超过1% 则总张力损失为（（（1+λ^2）×h /(4××R0)-δs/E)×2×n+0.01）×100% 四．一定张力下，包角与带钢曲率半径的关系 以钢带与辊的接触点为支点，那么一侧的钢带受到以下三个力矩的作用： M1为拉伸应力产生的正力矩 M2为压缩应力产生的负力矩 M3为张应力产生的平衡力矩 有M1-M2=M3 利用积分可得出包角α=2×ACCOS((R0+h (1+2×λ)/6/λ)/(R0+h(1+2×λ-λ^2)/4/λ)) 注：此公式对于较大辊距，较大张力精度高 五．包角与弯曲辊的咬入量C的关系 取辊距为B 则咬入量C=2×R0（1-COSα）+（B-2×R0×SINα）TANα 六．拉矫参数与拉矫前后板型的关系 对于60I的板型，其纤维长短的变化率只有0.06%，按现有的资料提到的公式，拉矫机只要产生0.06%的延伸率就可将60I板型的钢带矫得很好，而在实际过程中，这是不可能的。实际拉矫时，长纤维处的张力要比短纤维处的小，拉矫机一般用的是平行辊，不同张力的钢带经过时产生的延伸率也不同，即张力大延伸率也大，每经过一次弯曲辊，张力差就减小一次，板型也就得到一次改善。 通过比较法得知，如果取λ=1/3 δs=300MPa 拉矫前板型为60I 如果拉矫后想得到3I，则至少需要0.58%的延伸率，如果拉矫后想得到2I，则至少需要0.86%的延伸率，由于分析过于困难，可作专题讨论。但可以得出以下结论： 对于一定的板型，拉矫后的板型要求越高，则需要的延伸率越大，且大大超过10^5I值 一定的延伸率，小张力更有利于改善板型（同时要考虑其它不利因素） 弯曲辊平行度在0.1以内时，其差值对拉矫机的性能几乎没有影响（1I） 钢带在拉矫机出口处的横截面上的张力均匀性直接影响到拉矫后的板型，因为张力不一样，弹性恢复就不一样。 七．拉矫常用的数据 品种 断面 mm x mm 最大屈服强度 N /mm2 拉矫机内最大张力( N ) 张力比 拉矫机延伸率 % CQ 0.3 x 1250 270 48 000 0.47 2.0 FH 0.3 x 1250 670 90 000 0.35 0.5 CQ 0.6 x 1250 270 61 800 0.3 2.0 FH 0.6 x 1250 670 123 000 0.24 0.5 CQ 1.2 x 1630