板带矫直机压下量的计算方法及其对矫直质量的影响.pdf

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1、第32卷第4期武汉科技大学学报Vo1．32。No．42009年8月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyAug．2009板带矫直机压下量的计算方法及其对矫直质量的影响王志刚，王辉，李友荣(武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北武汉，430081)摘要：针对某辊式板带矫直机的结构特点，采用大变形法则确定了压下量，并利用曲线拟合方法，模拟矫直时带钢的变形曲线，确定了压下量与反弯挠度的关系。结果表明，利用该方法可方便地预测压下规程的矫直效果。关键词：板带矫直机；压下量；反弯挠度；残余挠度中

2、图分类号：TG333．2_。1文献标志码：A文章编号：1674—3644(2O09)O4一O347一O4随着国民经济的发展和机械工业的技术进的影响。弯曲有曲率和挠度两种不同的表示方步，用户对钢材产品质量的要求越来越高，而对板法。反弯曲率C对应反弯挠度，弹复曲率c带材而言，则是对其平直度和精度要求的提高。对应弹复挠度，而残余曲率C(残余曲率一反辊式板带矫直机是板带材精整生产线上的关键设弯曲率一弹复曲率)，则对应残余挠度，故反弯备，用以消除板带材的波浪弯和瓢曲等形状缺陷。挠度由弹复挠度和残余挠度组成：对于不同材质和厚度的板带材，合适的压下量(辊===+

3、(1)位)是确保矫直质量的技术关键[1]。由于辊式矫矫直辊的压下量是根据作用在板材上的反弯挠度直机矫直过程是由多次反弯、弹复组成的弹塑性来确定的。图l为在F作用下的各挠度之间的变形过程，板带材变形复杂，虽有很多对矫直辊压对应关系。由图1可看出，当残余挠度为0时，说下量设定的研究，但有关压下量对矫直质量的影明板材已被矫直，反之板材未矫直。响却研究较少。为此，本文针对某厂七辊板带矫直机，采用大变形原则确定了各工作辊的压下量，利用曲线拟合的方法，模拟了该压下规程时带钢的变形曲线。利用该变形曲线确定压下量和反弯挠度的关系，可方便地预测该压下规程的矫直效圈1

4、弯曲挠厦不恿图果。该方法克服了传统矫直理论利用残余曲率表Fig．1Drawingofbendingdeflection征矫直质量时曲率和压下量之间的关系不直观的1．1弹复挠度的确定缺点，为工业现场合理设定矫直机工作辊的压下在矫直过程中，板材的弯曲与挠度之间的关规程、提高板带矫直质量提供了一种简便可行的系用的是材料力学中表示弯曲与挠度关系的公方法。式，且建立在弹性变形基础上，因此得到的应是弹1矫直辊的压下量设定复挠度与弯曲力矩的关系，即：一面t2M(2)板带材在辊式矫直过程中是一个多次交替反弯的过程，类似于连续梁的多载荷弯曲，所以矫直理论基础采用梁的

5、弹塑性弯曲理论[2]。为了简化M一{[号一丢()]+分析，需对模型作如下假设：①板材的弯曲为纯弯詈[+丢c。一号]}c3曲；②忽略矫直辊与板材接触点位置对弯曲力矩收稿日期：2009—05—12基金项目：湖北省高等学校优秀中青年团队计划资助项目(T200905)．作者简介：王志刚(1973一)，男，武汉科技大学教授，博士生导师．E-mail：wzhigan8@wust．edu．ca武汉科技大学学报2009年第4期式中：M为弹塑性弯曲力矩，kN·mm；t为矫直矫直效果。同时根据已知的压下量也无法得到各辊辊距，mm；E为板材的弹性模量，MPa；为板辊的反

6、弯挠度和残余曲率，难以对最终的矫直效材横截面对中性轴的惯性矩，inm；o-为屈服极果进行评价。笔者运用曲线拟合的方法，利用已限，MPa；b、H分别为板材的宽度和厚度，mm知的压下量，模拟带钢矫直过程中的变形曲线，用为材料的最大弹性应变；1／p为总变形曲率，几何解析法找出压下量和反弯挠度之间的关系，mm-。；E为材料的加工硬化强度模量，MPa。以确定压下量对矫直质量的影响。1．2残余挠度的确定2．1基本思想传统弯曲理论中的挠度公式是由弹性变形得根据变形连续性假设，带钢在矫直过程中受到的。在此，塑性变形遗留下来的残余挠度采用矫直辊作用产生连续的弯曲变形

7、。由于中性层不文献E3-1的研究结果，当残余曲率小于屈服曲率发生弹塑性变形，故中性层弯曲变形曲线可由几时，即：条不同曲率的曲线光滑连接而成。图2为带钢中一C(4)性层曲线示意图。．当残余曲率大于屈服曲率时，有：筹㈣带钢中式中：为弹性极限挠度；C为残余曲率与屈服曲率之比。1．3矫直辊压下量的确定由于该矫直机的上辊系必须整体倾斜调整，图2带钢中性层曲线示意图在下辊固定的情况下，按照文献E2]确定人口辊2Fig．2Drawingofdeformationcurveofplate’Sneutro-和出口辊6的压下量，则中间辊的压下量就可以sphere确定。

8、入口辊2的压下量为利用曲线拟合方法，按已知的各辊压下量，分一2=2(-I-)(6)段求解出各相邻两辊间带钢中性层曲线的方程