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浅析矫直机是如何矫直薄钢板的?

发布时间2017-09-04
  随着世界工业发展水平的不断提高,汽车行业的蓬勃发展,人们对板材的需求量急剧上升,尤其是薄钢板。据统计资料显示,世界人均薄板消费量是50kg,发达国家人均消费达200kg,以发达国家消费趋势来看,我国薄钢板消费量处于急剧上升阶段。由于薄板加工简单,重量轻,可以承受较大的载荷,所以在工程上使用颇广,如建筑物的楼板、地基板、钢的腹板、水工结构的闸门、飞机机翼、船舶的外壳、集装箱、容器的底板等。由于不同部门对钢板的需求不同,尤其是汽车用薄钢板要求的品种范围广、规格幅度大、形状精度高、成形性能好、表面要求严格,导致对钢板规格及型号需求的多样化.。同时,对钢板的加工质量也提出了更高更严的要求。
  钢板在轧制、冷却及剪切过程中,由于塑性变形不均、加热和冷却不均、剪切以及运输和堆垛等原因,必然产生不同程度的弯曲、瓢曲、浪形、镰弯和歪扭的塑性变形,或内部产生残余应力,这在成为合格的产品之前,都必须采用矫直机进行矫直加工,矫正钢板形状和消除残余应力;这是一项繁杂的工作,对不同厚薄的钢板,矫直辊要有不同的压下量,不同的矫直力。下面简要叙述矫直机的矫直原理和矫直方案的选择:
  矫直机的原理
  钢板的矫直就是使钢板承受某种方式和一定大小的外力作用,产生一定的弹塑性变形;当上述外力去除后,在内力作用下又产生弹性恢复变形,直到内力达到新的平衡,从而得到所要求的矫平效果;矫直过程—-实质就是弹塑性变形过程。对于薄钢板,一般常采用多辊矫直机进行矫直。
  矫直的基本原则是:钢板经过反弯、弹复后的相对残余曲率Csi为零,即反弯曲率Cpi等于反弯之后的弹复曲率Cyi。如果轧件弹复后还未被矫直,则此残余曲率Csi即为下一次再弯曲时的原始曲率,即Csi=Cr(i+1)。
  矫直方案的选择
  为了使板材矫直质量在现有的设备下得到很好的提高,对于不同缺陷、厚薄的板材、采用不同的矫直方案;方案如下:
  一、小变形调整方案
  这种调整方案的基本原则是:进入该辊的钢板、经过反弯及弹复后,其最大原始曲率应完全消除。为了能消除进入该辊的最大原始曲率Cro,该辊的反弯曲率Cρ应等于反弯之后的弹复曲率。
  二、最小能量调整方案
  这种方案的出发点是钢板平直部分不产生塑性变形,故钢板平直部分内部不产生残余应力.。采用这种调整方案时,各辊下的反弯曲率都是相等的。
  三、大变形调整方案
  由于相对总弯曲曲率Cz越大,因此相对弹复曲率的差值也越大。大变形调整方案就是根据这一特点来进行调整的,它在第二、三辊上采用很大的相对反弯曲率,使钢板各部分的相对弯曲曲率Cz均达到很大的值,则可使用相对弹复曲率Cy接近于同方向的某一数值,这就可较迅速地将相对残余曲率减小,使整个钢板长度上几乎成为单值曲率;在第四辊或第五辊以后,钢板的相对反弯曲率逐渐减小,逐渐趋于平直.这种调整方案可消除一定的横向瓢曲。
  四、整体倾斜调整方案
  这种调整方案,主要是调整首、尾部压下量,其首部压下量使其相对反弯曲率Cρ=3~5,尾部压下量的相对反弯曲率Cρ(n-1)=1。当确定第二辊及倒数第二辊(n-1辊)上的反弯曲率后,就可按线形规律来确定其他辊子的反弯曲率。目前市场上的辊式矫直机普遍采用这种调整方案,因为这种方案制造起来经济快捷,而且适用于大部分场合,但是对于钢板矫直特别高的情况下,就要考虑以上的三种方案了。
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