矯直技術(shù)研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外矯直技術(shù)工藝較早的的發(fā)展起來，成長(zhǎng)較快。隨著19世紀(jì)冶煉技術(shù)的迅猛發(fā)展，軋制、矯直機(jī)械在19世紀(jì)末就已經(jīng)出現(xiàn)。邁入20世紀(jì)，以電能驅(qū)動(dòng)取代蒸汽為標(biāo)志，促進(jìn)了冶金機(jī)械的的進(jìn)步。英國(guó)在1905年制造的輥式板材矯直機(jī)大概是我國(guó)見到的最早的1臺(tái)矯直設(shè)備，人們對(duì)反彎輥式矯直以及圓材的旋轉(zhuǎn)矯直進(jìn)行了初步研究，并取得了一定的成果，20世紀(jì)初已經(jīng)有矯直圓材的二輥式矯直機(jī)，到1914年英國(guó)發(fā)明了2-1-2型五輥式矯直機(jī)（阿布拉姆遜式Abramsen），解決了鋼管矯直問題，同時(shí)提高了棒材矯直的速度[8]。20世紀(jì)30年代中期發(fā)明了2-2-2型六輥式矯直機(jī)，顯著提高了管材質(zhì)量，到60年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問題，美國(guó)的薩頓（Sutton）公司成功研制3-1-3型七輥式矯直機(jī)（KTC型）[8]。還有如高強(qiáng)度、大壁厚系數(shù)在30-50的薄壁無縫管，這類管用兩輥式矯直機(jī)矯直質(zhì)量達(dá)不到要求，因此全蘇冶金機(jī)器制造科研設(shè)計(jì)院提出一種鋼管高平直度的矯直方法，即鋼管在由3個(gè)相同雙曲面長(zhǎng)矯直輥形成的封閉式孔型中矯直。由全蘇冶金機(jī)器制造科研設(shè)計(jì)院研制的OBK1500x1型矯直機(jī)（奧爾忠尼啟則機(jī)器廠制造，安裝在李卜克內(nèi)西鋼管廠）即采用此種矯直方法[8]，工作輥由直流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)。但是由于技術(shù)保密等方面的原因，目前能夠在國(guó)內(nèi)獲得關(guān)于其矯直技術(shù)的資料較少。1.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 中華人民共和國(guó)成立前，在太原、鞍山、大治、天津、上海等地的一些加工廠能夠發(fā)現(xiàn)德國(guó)、英國(guó)、日本的矯直機(jī)。上世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)的矯直機(jī)大批量來到我國(guó)。70年代以來，隨著我國(guó)改革開放的深入，接觸到大量的國(guó)外設(shè)計(jì)與開發(fā)成果，矯直機(jī)的品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)等部分也獲得了快速發(fā)展與成熟。1989年齊齊哈爾第一重型機(jī)械廠為大連鋼廠設(shè)計(jì)了2臺(tái)七輥矯直機(jī)，1990年7月在精整熱處理分廠安裝試車成功。我國(guó)首臺(tái)六輥斜輥鋼管矯直機(jī)1993年在太原重型機(jī)械集團(tuán)公司試制成功，該設(shè)備是為國(guó)家重點(diǎn)工程—衡陽鋼管廠高壓鍋爐生產(chǎn)線配套的關(guān)鍵設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、半自動(dòng)和手工操作，具備矯直精度等級(jí)高、矯直效率高、操作便捷、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。上海寶鋼引進(jìn)英國(guó)布朗克斯（BRONX）工程公司制造的6CR。9型六輥矯直機(jī)于1994年4月投入生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助控制，德國(guó)德馬克（DEMAG）公司在引進(jìn)消化英國(guó)BRONX工程公司矯直機(jī)的基礎(chǔ)上，研制出計(jì)算機(jī)控制的2-2-2型六輥斜輥鋼管矯直機(jī)，它具有電動(dòng)矯直輥的更換裝置，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在天津無縫鋼管廠得到實(shí)際應(yīng)用[9]。在此類先進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)的研究人員不斷取長(zhǎng)補(bǔ)短，從上個(gè)世紀(jì)50年代起系統(tǒng)闡述雙曲線輥形設(shè)計(jì)方案的精準(zhǔn)測(cè)算方法及曲率表達(dá)式，到80年代系統(tǒng)闡述等曲率反彎輥形測(cè)算方法。其中，西安重型機(jī)械研究所作為研究單位，太原重型機(jī)械廠作為設(shè)計(jì)方案制造單位，共同完成了大批矯直機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代以后，中國(guó)開始了大踏步的趕超，許多新開發(fā)的矯直機(jī)申請(qǐng)了國(guó)家的發(fā)明專利；許多新成果申請(qǐng)了科技成果進(jìn)步獎(jiǎng)；有的申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。如成功開發(fā)的雙向反彎輥形2輥矯直機(jī)、復(fù)合轉(zhuǎn)教式矯直機(jī)、平行輥異輥距矯直機(jī)及矯直液壓自動(dòng)切料機(jī)等[10]。進(jìn)入21世紀(jì)初，矯直機(jī)向高精度、高速度和高度自動(dòng)化方面發(fā)展。鈦材加工工藝技術(shù)不斷進(jìn)步，向節(jié)能減排、環(huán)保健康、簡(jiǎn)潔持續(xù)、快速便捷的方向發(fā)展，自主研發(fā)的矯直設(shè)備加快升級(jí)換代，向集裝化、統(tǒng)一化、精密化、緊湊化、自動(dòng)化和規(guī)范化的方向發(fā)展。經(jīng)過近幾十年的艱苦奮斗，我國(guó)矯直機(jī)制造已完成了從仿制到創(chuàng)新的重大轉(zhuǎn)變。截至目前，針對(duì)不同規(guī)格、不同型材的矯直設(shè)備，我國(guó)都能開發(fā)生產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)設(shè)備因?yàn)橛兄鴥?yōu)異的綜合性價(jià)比，在確保實(shí)用功能優(yōu)良的情況下，能夠明顯減少投資金額，已為鈦加工企業(yè)普遍選用，鈦加工基本全部依賴于外國(guó)設(shè)備的情況已然成為過去式。當(dāng)今，部分國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)矯直設(shè)備不但廣泛用于我國(guó)生產(chǎn)制造企業(yè)，而且已遠(yuǎn)銷國(guó)外，廣受世界各地制造企業(yè)的喜愛。1.3二輥矯直過程中存在的難點(diǎn)及未來發(fā)展趨勢(shì)二輥矯直過程研究主要包括兩方面的內(nèi)容，一是二輥矯直工藝?yán)碚摰难芯?，二是二輥矯直設(shè)備的研究與開發(fā)。矯直技術(shù)的發(fā)展與矯直理論研究是分不開的。首先需要建立完善的矯直理論模型，然后制定出適應(yīng)該矯直理論的矯直工藝原理和矯直工藝流程，進(jìn)而研發(fā)以此為基礎(chǔ)的矯直設(shè)備。矯直理論是研究矯直成形過程中工件彈塑性變形機(jī)理和各種矯直方案基本原理的一門工藝?yán)碚揫11]。依據(jù)常用的矯直加工工藝和加工工件的特點(diǎn)，圍繞著被矯工件的彈塑性變形展開，主要是根據(jù)彎曲特性，分析矯直對(duì)象的撓度，得出相應(yīng)的矯直行程，即得到彎曲撓度與矯直行程之間的耦合關(guān)系，建立撓度矯直行程數(shù)學(xué)模型。從矯直技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其生產(chǎn)加工的質(zhì)量和速度難以兼具。為了有效地提高矯直機(jī)的效率和精度，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者和生產(chǎn)技術(shù)企業(yè)的研究非常廣泛，主要是從矯直變形理論研究、矯直工藝參數(shù)優(yōu)化和現(xiàn)有設(shè)備改造與創(chuàng)新等三個(gè)方面開展研究，其中精密矯直理論模型的建立仍舊是難點(diǎn)。隨著信息化技術(shù)和人工智能的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)與現(xiàn)有的矯直加工裝備進(jìn)行集成和融合，以提升矯直加工精度，有利于使企業(yè)的生產(chǎn)模式向自動(dòng)化、智能化方向轉(zhuǎn)變。參考文獻(xiàn)何蕾.基于專利分析的我國(guó)鈦及鈦合金材料發(fā)展研究[J].新材料產(chǎn)業(yè),2018,8.常輝,周廉,王向東.我國(guó)鈦工業(yè)與技術(shù)進(jìn)展及展望[J].航空材料學(xué)報(bào),2014,34(4):37-43.李毅,趙永慶,曾衛(wèi)東.航空鈦合金的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].材料導(dǎo)報(bào),2020,34(Z1):280-282.田永武,朱樂樂,李偉東,等.高溫鈦合金的應(yīng)用及發(fā)展[J].熱加工工藝,2020,8.崇霄霄,欒文樓,王豐翔,等.全球鈦資源現(xiàn)狀概述及我國(guó)鈦消費(fèi)趨勢(shì)[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2020,40(2):162-170.李霖,任衛(wèi)峰.中國(guó)鈦材市場(chǎng)近年發(fā)展趨勢(shì)分析[J].新材料產(chǎn)業(yè),2018,2:39-41.劉念,王建民,曾永龍.輥式矯直機(jī)矯直過程有限元仿真[J].武鋼技術(shù),2012,50(3):35-37.白連海.精密管材生產(chǎn)工藝技術(shù)[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2016:266-267.周勇德.試析鋼管矯直機(jī)的技術(shù)發(fā)展[J].寶鋼技術(shù),1995,5:54-56.鄭凌云.中厚板矯直機(jī)工作輥的彎輥分析[D].昆明:昆明理工大學(xué),2007.上田修三.結(jié)構(gòu)鋼的焊接低合金鋼的性能及冶金學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004:11-17郝曉弘,李建偉,安愛民,等.熱軋板帶橫向和縱向厚度綜合控制系統(tǒng)LQG控制[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,37(6):73-77.趙立軍.熱矯直機(jī)綜合控制系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用[D].鞍山:遼寧科技大學(xué),2016.丁問司,劉坤,丁云柯.閥控非對(duì)稱伺服缸基于粒子群優(yōu)化的模糊PID控制器研究[J].液壓與氣動(dòng),2017(9):17.馮汝廣.塑料檢查井試驗(yàn)機(jī)的電液加載控制系統(tǒng)研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2015.黃友銳,曲立國(guó).PID控制器參數(shù)整定與實(shí)現(xiàn)[M].北京:科學(xué)出版社,2010:186-187.YanpingS,ZHENGK,ChunhuaWU,etal.Surveyofresearchonapplicationofheuristicalgorithminmachinelearning[J].JournalonCommunications,2019,40(12):124.張瑩瑩.變壓器故障診斷智能方法研究[D].北京:華北電力大學(xué),2017.KennedyJ,EberhartR.Particleswarmoptimization[C]//ProceedingsofICNN'95-internationalconferenceonneuralnetworks.IEEE,1995,4:1942-1948.FarahaniM.DesignofPIDcontrollerusingmulti-objectivegeneticalgorithmforloadfrequencycontrolininterconnectedpowersystems[J].JournalofIntelligent&FuzzySystems,2014,27(2):709-716.JinQ,LiuQ.Multi-loopPI/PIDcontrollersdesignfordisturbancerejectionbasedonnon-parametriceffectivemodelandnon-convexoptimisation[J].I