一種輥式矯直機(jī)矯直方案的研究

1矯直機(jī)矯直技術(shù)輥式矯直機(jī)廣泛應(yīng)用于各種形狀的金屬板帶材料。在一條機(jī)器上，通常在主機(jī)之前制作粗直和供應(yīng)材料。軋件連續(xù)通過交錯(cuò)排列且轉(zhuǎn)動(dòng)著輥?zhàn)?得到多次反復(fù)反向的彎曲,如果輥?zhàn)拥膲合铝空{(diào)整適當(dāng),可使軋件不同原始曲率迅速變?yōu)榫坏那?逐漸將軋件矯平。矯直機(jī)矯直方案的合理確定,不僅可以有效地矯正軋件,使軋件平直,板形質(zhì)量得到改善,而且可以降低設(shè)備的承載能力和提高經(jīng)濟(jì)效益。矯直機(jī)壓下量的計(jì)算是生產(chǎn)實(shí)踐中制定矯直規(guī)程的依據(jù),作者根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試數(shù)據(jù)研究了某廠十一輥矯直機(jī)的矯直方案并依據(jù)壓下量的計(jì)算制定了矯直壓下規(guī)程,用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和生產(chǎn)實(shí)踐,取得了較好的效果。2u3000相對(duì)彈復(fù)速率對(duì)于理想彈塑性板帶材,若其經(jīng)過第i輥時(shí)具有相對(duì)原始曲率為C0i,相對(duì)反彎曲率為Cρi,則可確定其相對(duì)彈復(fù)曲率Cti為:Cti=1.5?12C2ziCti=1.5-12Czi2式中Cti——第i輥下的相對(duì)彈復(fù)曲率Cti=1ρti/1ρjCti=1ρti/1ρjρti——第i輥下的彈復(fù)曲率半徑ρj——純彈性變形時(shí)彈性極限彎曲半徑Czi——第i輥下的相對(duì)總彎曲曲率Czi=C0i+Cρi板材經(jīng)過該輥后的相對(duì)殘余曲率Csi為相對(duì)反彎曲率Cρi和相對(duì)彈復(fù)曲率Cti之差,即Csi=Cρi-Cti軋件矯直的基本原則是:軋件經(jīng)過反彎、彈復(fù)后的相對(duì)殘余曲率Csi為零,即反彎曲率Cρi等于反彎之后的彈復(fù)曲率Cti。如果軋件彈復(fù)后還未被矯直,則此殘余曲率Csi即為下一次再?gòu)澢鷷r(shí)的原始曲率,即Csi=C0(i+1)3矯直機(jī)結(jié)構(gòu)型式矯直機(jī)的調(diào)整方案應(yīng)根據(jù)矯直機(jī)的類型和上矯直輥的調(diào)整方式來確定。本文論述的十一輥矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)型式為:上矯直輥組和下矯直輥組都為水平列輥式,上排六輥,下排五輥。調(diào)整上矯直輥組的傾角和壓下量,可使上、下矯直輥列形成兩種形式:(1)平形式;(2)整體傾斜式。4矯直機(jī)相對(duì)反彎曲率的確定十一輥矯直機(jī)矯直的板材為熱軋后或水平連鑄后的銅帶卷,可視為理想彈塑性材料。在大量計(jì)算的基礎(chǔ)上,選取了四種矯直方案來進(jìn)行比較。方案一～三是上排矯直輥整體傾斜調(diào)整時(shí)的三個(gè)方案,整體傾斜調(diào)整的矯直機(jī)尾部矯直輥的(一般為第n-1輥)壓下量的相對(duì)反彎曲率Cρ(n-1)=1,以第二輥至第n-1輥?zhàn)鳛橄鄬?duì)曲率計(jì)算的起止點(diǎn),其間各輥的相對(duì)反彎曲率按線性規(guī)律來確定。方案四為上排矯直輥整體平行調(diào)整時(shí)的一個(gè)方案,四種矯直方案的計(jì)算結(jié)果列于表1。續(xù)上表分析表1中的數(shù)據(jù),可以得出如下的結(jié)論:(1)上排矯直輥整體平行調(diào)整的矯直機(jī),板材在經(jīng)過所有矯直輥后將獲得較小的均一殘余曲率,但若矯直機(jī)出口側(cè)沒有一個(gè)能單獨(dú)可調(diào)的矯直輥,則板材將不能被完全矯平。(2)上排矯直輥整體傾斜調(diào)整的矯直機(jī),當(dāng)適當(dāng)增大第二輥的壓下量而使其相對(duì)反彎曲率Cρ2加大時(shí),前面幾個(gè)輥?zhàn)涌裳杆偈拱宀墨@得同向均一的殘余曲率,后面幾個(gè)輥?zhàn)拥闹饕饔檬侵饾u減小趨于均勻的殘余曲率。(3)過大的反彎曲率對(duì)矯直質(zhì)量沒有好處,選擇合適的反彎曲率,不僅可以有效地矯直軋件,而且可以降低設(shè)備的承載能力,提高經(jīng)濟(jì)效益。(4)對(duì)于具有不同原始曲率的軋件,選用較小的相對(duì)反彎曲率可以將軋件矯平,不必盲目加大反彎曲率。(5)通過對(duì)經(jīng)過矯直輥后板材各種相對(duì)曲率的變化的分析比較,可以優(yōu)選矯直方案。通過分析與比較可知,方案二為最優(yōu)矯直方案,采用較小的反彎曲率可以將具有較大原始曲率的板材矯直,降低了設(shè)備的承載能力,提高了經(jīng)濟(jì)效益。5fifjmm式對(duì)于傾斜輥列矯直機(jī),按第三輥和第n-2輥為起止點(diǎn)調(diào)整壓下量和傾角,比按第二輥和第n-1輥調(diào)整所獲得的矯直質(zhì)量好。對(duì)于理想彈塑性板材各矯直輥的壓下量可按下式計(jì)算:fyi=2Kfifj(mm)式中Kfi=1(3?1C2zi)2(20?18Czi+2C3zi)Κfi=1(3-1Czi2)2(20-18Czi+2Czi3)fj——被矯板材彈性極限彎曲時(shí)的撓度fj=Mjt248EJ(mm)fj=Μjt248EJ(mm)Mj——板材純彈性彎曲時(shí)的彈性極限彎曲力矩Mj=bh26σs(N?mm)Μj=bh26σs(Ν?mm)E——被矯板材的彈性模量,MPaJ——被矯板材的橫截面慣性矩,mm4t——矯直輥輥距,mmb——被矯板材的寬度,mmh——被矯板材的厚度,mmσs——被矯板材的屈服強(qiáng)度,MPa6板帶材矯直章程編制應(yīng)用上述壓下量的計(jì)算公式按方案二對(duì)十一輥矯直機(jī)的第三輥和第九輥的壓下量進(jìn)行了計(jì)算,并依此按線性規(guī)律確定了其他矯直輥的壓下量以及位于矯直機(jī)上機(jī)架入口側(cè)和出口側(cè)開口度指示器的指示數(shù),編制了對(duì)應(yīng)于不同材質(zhì)、不同規(guī)格的板帶材矯直規(guī)程。表2給出