拉弯矫直机延伸率达不到要求的原因
拉弯矫的操作控制
拉矫操作控制1：开卷张力和卷取张力的确定a:张力的计算：T=厚度*宽度*张力系数(10N-40N)(1kfg=10N)。
b:开卷张力的选择:最大开卷张力不超过上一道工序的卷取张力，最小保证能带紧1#张力辊不打滑。
C: 卷取张力的选择: 最小保证能卷齐卷紧不错层而且能带紧8#张力辊不打滑，一般选择是开卷张力的1.1—1.5倍。
2：延伸率的确定a:拉矫机设定的延伸率是前后张紧辊（张力辊）之间的相对速度差，其实它包含了以下几个部分：其中：——矫平来料板形缺陷所需的塑性延伸率；——铝带弹性变形所产生的延伸率；——拉矫机本身的延伸率损失或误差。
铝带弹性变形所产生的延伸率：是指除消除铝带的波浪以外，是由于拉矫机组系统产生的弹性变形，铝带在张紧辊产生的弹性滑移或过载打滑等现象所损失掉的延伸率。
拉矫机本身的延伸率损失或误差：是指驱动和传动系统的误差，如交流变频驱动的拉矫机速度误差较大，必须设置较大的延伸率。
b:延伸率可根据铝带的波浪程度来确定，其基本原则是所选择的有效延伸率只要大于铝带长短纤维之间的长度差一定的数值，能使铝带的最长纤维也开始产生一定数量(小量)的塑性变形即可。
一般而言，只采取拉伸矫直时，延伸率为0.3～0.8％，采用延伸率控制时,矫直所用的延伸率必须大于材料的屈服强度下的延伸率εS ,即ε>εS ,才能使材料发生塑性变形,达到矫直效果。
由式（1）可知,被矫直材料的延伸率可以表示为ε=(V2 - V1)/V1×100% (1)式中V1 ———入口张力辊的速度;V2 ———出口张力辊的速度。
3：其它工艺参数之间关系的确定铝带在拉矫过程中是靠拉伸和矫直（弯曲）共同作用使铝带整体发生延伸从而改善板形的。
其中矫直（弯曲）变形取决于矫直（弯曲）辊的压入量和矫直（弯曲）辊的直径。
矫直（弯曲）辊直径减小、压入量增大和张力的增加都会使铝带获得的延伸率增加。
上述三者之间是相辅相成、缺一不可的。
总的来说，张力在三者中对延伸率的影响最为明显，压入量的影响次之，矫直（弯曲）辊直径影响最小。
拉弯矫直延伸率的计算及试验分析
拉弯矫直延伸率的计算及试验分析戚向东;连家创;董志奎【摘要】At present,there was a lack of complete mathematical model in process of stretch�bend straightening.According to the calculation models of the neutral layer offset and the elongation of the strip in the process of stretch�bend straightening,the calculating methods of the tension,straightening force and elonG gation were given.Through calculations and industrial tests,the effects of the straightening procedure on the residual elongation were analyzed,and the accuracy of the models was verified.%针对目前拉弯矫直过程缺少完整的数学求解模型的问题，根据矫直带材在拉弯过程中，中性层偏移量及延伸率的计算模型，给出了拉弯矫直张力、矫直力和延伸率的计算方法。
通过计算与工业试验，分析了拉弯矫直机矫直规程对残余延伸率的影响，并验证了计算模型的精确性。
【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)008【总页数】4页(P1113-1116)【关键词】拉弯矫直;张力;延伸率;计算模型;工业试验【作者】戚向东;连家创;董志奎【作者单位】燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，秦皇岛，066004; 燕山大学，秦皇岛，066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，秦皇岛，066004; 燕山大学，秦皇岛，066004;燕山大学，秦皇岛，066004【正文语种】中文【中图分类】TG333.2拉伸和弯曲联合作用的辊式拉弯矫直方法是比单纯拉伸或单纯弯曲更有效的矫直方法[1-2]。
关于拉伸弯曲矫直机在使用中常见问题的讨论
８ ２・
科技论 坛
关于拉伸弯 曲矫直机在使用中常见问题 的讨ห้องสมุดไป่ตู้
宋凤莲 （ 河 南省开封 市技 师学院， 河南 开封 ４ ７ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要： 板材 的平直度在 产品应 用中受到越 来越 多的关注， 因此矫 直机在 各种 薄带材生产线上越 来越 受到重视 ， 本文介 绍 了 拉伸弯 曲矫 直机的矫正原理及矫 直机在应用 中的切入量 、 打滑、 延伸率补偿等 问题 ， 以克服改进其不足 ， 使 其作 用得到更加有效的发挥 。
盯ｔ 广带铺 申 Ｊ 立力 ｈ 一 带钢厚度 盯广屈服点 ｋ 一系数， ｋ ＝Ｅ 。 ／ ２盯ｉ ， Ｅ ｌ 一 数 Ｐ 一 带钢曲率 从匕 式可看出日 ， 中性层偏移量 Ａ与拉伸应力 盯。 成正比。当 ｏ ｒ 。 为 零， 带钢处于纯弯曲状态时 ， Ａ为零。 在这 ， 钢 缴 曲， 其
又由欧拉公 式得
ｅ ＞８ ２ ＞８ｌ Ｖ＞ Ｖ２ ＞ Ｖ１
我国 优质带钢的生产更多的贡献力量。 参考文献
可见， 被动辊的出口 速度 永远大于 ＾ 口 速度。 【 ｌ 降同 虎宽带钢拉矫机工作机理及性能优 化的 研究 北京： 北京 科技大 １ ９ ９ ７． ４ ２ ２张力辊处于“ 电动状态” 。 当 张力辊工作于 ” 电 动状态时， 张力 辊 学． 处于主 。这时张力 辊在电 机的驱动下拖动特铮 隧 转， 见图２ 。 设出 甫矫 直 理论与参数计算ｌ 北京： 机械工业出 版襁１ ９ ９ 口 张力辊线速度为 Ｖ Ｅ ， 并令其与出口 带钢速度 海机电工业管理局． 宝 钢２ ０ ３ ０ ａ ｒ ｍ冷轧 枳细机械设备关 键技术的探讨 ｖ 。 。 相等， 同理可得其各段张力、 速度及拉伸应变： 耻 海： 上海科技文献出版社， ｌ ９ ８ ＆
高强钢延伸率不合格原因的分析研究
图 3 断口夹杂物及能谱图
2． 3 金相检测分析 2． 3． 1 组织分析
从距离断口较近的区域取样，磨制金相试样观 察组织发现： 不合格样品心部存在偏析现象，偏析带 内有硫化物夹杂，合格样品组织较为均匀，不存在偏 析现象，如图 4 所示。
图 4 样品组织对照
2． 3． 2 非金属夹杂物 按照 GB / T10561 － 2005《钢中非金属夹杂物含
图 5 基体中夹杂物形貌
3 分析与讨论
3． 1 断口分析 不合格样品断口与合格样品断口相比，断裂机
制均主要为韧性断裂，断口形貌以韧窝及变形韧窝 为主，唯一的不同是前者存在细长孔洞区域并且内 部存在夹杂物，这会严重破坏基体的连续性，对钢板 沿厚度方向的力学性能造成很大影响。 3． 2 偏析的影响
由于连铸过程中发生的成分偏析极易引起 C、 Mn、S、P 等元素的偏聚［3］。特别是 Mn 的富集会加 重其分布的不均匀性，并形成相应的夹杂物。偏析 带内由于锰元素的偏析，会增加高温奥氏体的稳定 性，使奥氏体冷却时发生平衡转变的孕育期变长，即 CCT 曲线向右移动，在形变奥氏体冷却过程中，偏析 区域形成的过冷组织与基体区域存在差异，导致两 部分组织抗塑性变形能力不同，引起板材力学性能 的各向异性［4］，在受力变形过程中产生内应力及应 力集中，而出现微孔洞甚至分层现象。
山钢结构件等。近期宽厚板事业部高强度钢板在进 行力学性能检验时部分批次出现了断后延伸率不合
谱进行夹杂物成分确定； 从与断口连接处取基体试 样，磨制金相观察面，利用 Leica 金相显微镜对显微
的现象。本文以 Q690D 为分析对象，针对高强钢断 后延伸率不合的现象，利用金相显微镜，扫描电子显 微镜以及能谱仪等对不合格试样的非金属夹杂物、 显微组织以及断口形貌等进行分析研究，以求揭示
探析影响汽车钣金件拉延问题的因素及解决方法
科技论坛2017年5期︱347︱探析影响汽车钣金件拉延问题的因素及解决方法梁 忠靖江市新程汽车零部件有限公司，江苏 靖江 214500摘要：随着改革开放的不断深入，汽车行业不断发展，为我国国民出行提供了良好的保障。
汽车的生产和制造中会出现大量的问题，在汽车运行时产生的拉延过程会对汽车钣金件造成影响，使相关零件的质量得不到提高。
本文对造成其影响的因素进行分析，从方向、工艺方面对此进行全面的探讨并提出相关的解决办法。
关键词：钣金件；影响因素；工艺优化；拉延；解决办法中图分类号：TG38 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）05-0347-01引言 汽车钣金件的形状十分特殊，它是由多个曲面组成的，这种特殊的组成状态就导致了其材料在形成的过程中发生会巨大变化，进而导致其各个零件的耗损度增加，使产品的整个质量都无法达到一个最佳的状态。
钣金件在进行拉延的过程中会发生起皱现象，为防止这种现象可以对其材料进行优良选取，对其流动环境进行改进。
其中一些零件也会因为材料不对称因素的影响发生起皱、开裂。
为了使其能够更好的应用到汽车中，改善钣金件形成时周围的力的作用，使其在拉延中不起皱、不开裂对于企业的经济效益有着重要的作用。
1 影响因素 1.1 冲压方向 冲压方向对钣金件有着重要的影响，冲压方向的确定和调节是否合理对钣金件的质量有着直接影响。
正确的冲压方向能够使钣金件的耗损程度减小，进而获得良好的拉延件。
首先，在确定冲压方向后应当对零件进行一次拉磨成型，不要存在二次拉磨，使零件避免不必要的磨损；其次，在进行拉延的过程中凸模和材料的接触面要尽可能的越大越好，在这个过程接触面也要往中心靠拢，保证其能够受力均匀；再次，材料接触面的各种受力应当使均匀的；最后，良好的冲压方向的确定对于材料日后的加工十分有利。
1.2 工艺补充 汽车的覆盖件有发动机、底盘，还有构成驾驶室、车身的金属薄板制成的空间形状的表面和其内部零件，其种类繁多，在其中形状不规则的也有很多，不规则的形状就导致了其成型比较困难，这就要求其要有相应的工艺进行补充，使拉延件具备更好的性能，一般工艺的补充都要使拉延减少拉延的深度。
带材拉弯矫直过程中张力波动及打滑探讨
第19卷第4期V o l .19№41998青岛建筑工程学院学报 Jou rnal of Q ingdao In stitu te of A rch itectu re and Engineering带材拉弯矫直过程中张力波动及打滑探讨Ξ肖 林 杨成仁 刘琨明 苏逢荃(青岛建筑工程学院机械工程系,青岛266033)摘 要 对拉矫开始时带材延伸率的变化情况进行了分析,提出了延伸率过渡阶段和延伸率稳定阶段的概念,并指出在过渡阶段带材延伸率是变化的.根据过渡阶段带材延伸率变化的事实,分析了采用延伸率直接控制方式的拉矫机在起、制动阶段带材张力波动以及带材和张力辊之间打滑的原因,并提出了延伸率控制应遵循的原则.关键词 拉伸弯曲矫直机,拉伸弯曲矫直,控制,带材中图法分类号 T G 333.23在带钢的连续拉伸弯曲矫直中拉伸和弯曲是两个缺一不可的基本因素,带钢的拉伸弯曲矫直效果之所以比普通的辊式矫直要好其原因就在于对带钢施加了张力.从目前情况看,张应力的取值一般为(1 10～1 3)Ρs .在拉弯过程中带钢的张力应保持在某一值而且不变从而建立稳定的拉矫过程.但是,由于多种原因带钢的张力会产生波动,张力波动使张力辊传动装置承受动载荷而过早损坏.张力波动过大会使带钢在张力辊上打滑,带钢在张力辊上打滑会产生延伸率损失[1],带钢得不到应有的延伸.因此对带钢的张力波动进行分析和研究是非常必要的.图1 连续拉伸弯曲矫直机1,2,3,4为张力辊5,6,7为弯曲辊1 张力波动和打滑图1为一连续拉弯矫直机的示意图,1#辊和2#辊组成入口张力辊组,3#和4#组成出口张力辊组,bc 为弯曲段.带钢在张力辊上的打滑可分为弹性打滑(或隐性打滑)和整体打滑(显性打滑或摩擦滑动).弹性打滑是由于缠绕在张力辊上的带钢的不均匀弹性变形引起的.其特点是与张力辊接触的带钢上的不同的点相对于张力辊表面具有不同的相对速度,例如:在入口张力辊组中,a 点处带钢与张力辊表面之间的相对速度就大于f 点的相对速度.弹性打滑是不可避免的,它将使张力辊表面产生磨损.关于弹性打滑的情况和原因已有明确的阐述[1].本文主要对整体打滑进行讨论.Ξ冶金部有偿资助项目 收稿日期:1998-05-28由于多种原因,带钢的张力会产生变化,称为张力波动.张力的波动使张力辊传动装置过载或承受动载荷而提前损坏,某冷轧厂酸洗机组拉矫机的情况证明了这一点.设备的损坏会给生产带来很大的影响,造成很大的经济损失.当带钢两端的张力差大于带钢和辊子之间的摩擦力时,带钢和张力辊之间将产生打滑,如果不考虑带钢本身的弹性变形,整个带钢将以相同的相对速度相对于张力辊打滑,因此称为整体打滑.带钢的整体打滑将会产生延伸率损失,使带钢达不到理想的矫直效果.可见张力波动和带钢的整体打滑都是极其有害的.带钢的整体打滑是张力波动引起的,因而下面重点对张力波动进行分析2 延伸率的直接控制方式与张力波动2.1 延伸率和延伸率控制方式拉弯矫直机中最主要的工艺参数是带材的延伸率.可以把延伸率分为带材延伸率和设备延伸率.带材的实际延伸率称为带材延伸率.弯曲辊的压下量和张力的大小决定了带材延伸率.对于某一规格的金属带材只要控制了弯曲辊的压下量和带材张力就控制了延伸率,这种方式可称为延伸率间接控制方式.反之,也可以通过直接控制前后张力辊组的转速差来控制带材延伸率,可称之为延伸率直接控制方式.前后张力辊的相对转速差为∆e =(v 2-v 1) v 1×100◊.把∆e 称为设备延伸率,带材的实际延伸率用∆表示.应当注意的是:设备延伸率和带材延伸率这两者并不总是相等.如果带材在张力辊上打滑,带材延伸率将小于设备延伸率.2.2 带材延伸率的变化与张力辊转速调整在拉矫开始一小段时间内带材延伸率实际上是从小到大变化的(如图2所示),这一阶段为延伸率过渡阶段.过渡阶段后延伸率达到所希望的带材延伸率∆x ,为延伸率稳定阶段.图2 带钢上的应变分布假设带材所受张力为T ,并暂不考虑张力沿带材长度的变化,T 一般取值为1 10～1 3T s ,T s 是与屈服应力对应的张力.相应的张应力和应变分别为ΡT (一般为(1 10～1 3)Ρs )和ΕT ((1 10～1 3)Εs ),ΕT =ΡT E ,E 为带材的弹性模量.在图2中bc 段表示弯曲辊组的长度,带材在be 段经过拉伸和弯曲的联合作用后会产生弹塑性延伸,其纵向应变将从纯弹性应变ΕT 增加到所需要的带材延伸率∆x (可达到3◊左右).也就是说,如果带材上的某一物质单元在拉弯过程中从b 点走到e 点,那么它的纵向应变将从ΕT 增加到∆x .这一物质单元从e 点走到d 点其纵向应变保持∆x 不变.其应变变化情况见图2中的实线曲线.显然,只有当拉矫前原始位置在b 点的带材物质单元经历了从b 点到e 点的过程之后,带材延伸率才能达到所需要的带材延伸率∆x .此后的阶段为延伸率稳定阶段.此前的阶段为延伸率过渡阶段.延伸率过渡阶段时间t g 就是带材上的一物质单元从b 点走到e 点所用的时间.实际上图2中的实线曲线既是延伸率稳定阶段ad 之间带材上各点的纵向应变分布又是带材上一物质点从a 点走到d 点时此物质点处的带材应变变化情况.图2中的虚线曲线是带材刚开始拉矫时的情况,此时带材的张力刚建立起来.在刚开始拉矫时,除弯曲辊处小段长度外带材的绝大部分都没有经历塑性变形.24 青岛建筑工程学院学报 第19卷从图2可以看到:在刚开始拉矫时和在延伸率稳定阶段,ad 之间各点的纵向应变只是位置的函数,Ε=Ε(x ).但是,在延伸率过渡阶段,ad 之间不同的点具有不同的变形历史,例如:如果带材上的一个点在拉矫开始时处于m 点的位置,那么在过渡阶段其应变将沿曲线12345变化.所以在过渡阶段带材的纵向应变也与变形过程有关,即:Ε=Ε(x ,t ).在此用时间t 表示变形过程中的某一状态点而不是纯粹的时间.t 时刻ad 之间Ε(x ,t )的平均值就是此时刻的带材延伸率∆(t ).即:∆(t )=∫ ad Ε(x ,t )d x (1)图3 带钢延伸率的变化 图3是带材延伸率∆(t )的变化曲线示意图.在过渡阶段带材延伸率∆(t )从ΕT 到∆x 在延伸率稳定阶段(t ≥t g )∆(t )=∆x.了解带材延伸率的变化情况可以正确地控制设备延伸率∆e (前后张力辊组的转速差).在忽略弹性打滑的前提下,如果转速差∆e <∆(t )就达不到希望的矫直效果;如果∆e >∆(t )就会在带材中产生太大的张力,造成带材打滑或设备损坏.显然,应该有:∆e =∆(t )(2) 这一关系不仅应在带材延伸率稳定阶段满足,也应在过渡阶段满足.如果出口张力辊组的转速为n out ,入口张力辊组的转速为n in ,转速与带材延伸率之间应满足以下关系:n out -n in n out =∆(t )(3)式(3)整理后得:n in n out =1-∆(t )(4)式(3)或(4)对于所有的拉弯矫直机都是适用的.显然,应该按照公式(3)或(4)对前后张力辊组的转速进行调整以保证所需要的带材延伸率及正常的工作张力.在拉矫机的稳定运转阶段前后张力辊的转速一般满足公式(4).但是,应当注意的是,在拉矫机的加速和减速阶段前后张力辊的转速一般不满足公式(4).这将给带材矫直质量和设备带来严重的问题.2.3 延伸率直接控制方式与张力波动连续拉弯矫直机张力辊的驱动方式有以下几种:直流电机单独驱动、液压马达单独驱动、集体驱动、带差动机构的集体驱动、混合驱动等.对应于延伸率的2种控制方式,上述张力辊的5种驱动方式可归为2类:液压马达单独驱动是属于延伸率间接控制方式;直流电机单独驱动可以采用转速控制(即延伸率直接控制)也可以采用力矩控制(延伸率间接控制);其他都属于延伸率直接控制方式.对于延伸率间接控制方式,不存在设备延伸率和带材延伸率不相等的问题.在此主要对延伸率直接控制方式进行分析.2.3.1 集体驱动方式 在张力辊采用集体驱动方式的连续拉弯矫直机上,前后2个张力辊组之间采用变速齿轮箱连接以保证所需要的前后张力辊组之间的转速差,从而实现所需要的带材延伸率∆x .也就是说,一旦开始拉矫,前后张力辊组的速度差就想迫使带材的延伸率为∆x ,且∆x 的值远远大于正常情况下刚开始拉矫时的延伸率值ΕT .显然,在开始拉矫时如此大的速34第4期 肖 林等:带材拉弯矫直过程中张力波动及打滑探讨 度差必将在带材内引起很大的张力,按照∆x与ΕT的比例推算,此张力将达到正常工作张力的十几倍以上.当然,在张力还没有达到如此之大之前带材已经在张力辊上打滑.也可以如下表述:开始拉矫时前后张力辊组的速度差给带材施加了一个很大的载荷,此张力载荷大的足以使带材在张力辊上打滑.根据上面的分析,可以得出如下的结论:对于前后张力辊组采用集中驱动的拉弯矫直机,在延伸率过渡阶段必定会产生过大的带材张力,此张力会引起张力波动和带材在张力辊上打滑,使矫直机的运行状态不稳定.显然,前后张力辊组采用集中驱动的拉弯矫直机存在明显的先天缺陷.2.3.2 带差动机构的集体驱动方式 对于前后张力辊组采用差动装置的拉弯矫直机,前后张力辊组的转速差是由延伸率控制电机控制的.按照传动关系,有:n out=n i,n out-n in=n y i y(5)式中 n,i分别是主传动电机的转速和主传动电机到出口张力辊的速比;n y,i y分别是延伸率控制电机的转速和延伸率控制电机到入口张力辊的速比把公式(4)代入公式(5)并整理可得:n y n =i yi∆(t)(6) 在采用带差动机构的集体驱动方式的连续拉弯矫直机上,只要延伸率电机的转速与主传动电机转速保持公式(6)所确定的相互关系,就可以保证所需要的带材延伸率∆及正常的带材张力T.如果两个转速之间不保持上述关系(例如:延伸率电机的转速过小或过大)就不能保证所需要的带材延伸率或产生过大的张力.两者不协调的问题最可能发生在加速和减速阶段,在此阶段延伸率电机的转速和主传动电机的转速都处于变速过程,两者很难保持公式(6)所确定的相互关系.某冷轧厂酸洗机组拉弯矫直机的实际情况证明了这一点.“1#～4#辊传动系统中的悬臂齿轮箱,在升降速过程中,发现无规律不定期的抖动,抖动时,整个减速箱剧烈摇晃,且发出极大的撞击声,抖动的时间不长,一般在半分钟之内,至10秒种左右,有时抖动并不明显,但却能听到发自主减速箱内的齿轮撞击声。
矫直机常见问题
常见矫直缺陷的处理方法初调整时，可将钢管送入辊中，使辊身长度3/4与管子接触，辊与管的接触部分间隙一般不大于0.05-0.1mm（可用塞尺检查）以免发生矫凹缺陷。
一般钢管压下量的调整是根据被矫钢管的材质、壁厚、直径、弯曲度调整辊子的压下量、角度，也就是被矫的钢管硬度、壁厚、直径、弯曲度愈大，则压下量也愈大；反之则应减少。
第一对辊子主要用于咬入钢管，第二对辊子对钢管矫直起着重大作用。
矫直机正常工作时第二对辊子禁止随意调整。
当辊的角度、压下量初调好以后，可用几根钢管进试矫直一次，使其弯曲、椭圆度及表面质量合乎技术要求。
矫直机的速度根据钢管的弯曲度和材质调整。
一般是弯曲度愈大、愈硬，管径愈大，速度愈慢，反之则快一、矫直后钢管管体直度达不到要求1 原因分析：1) 反弯量值太大或太小。
2) 压下量太小。
2 处理方法：1) 根据钢管规格、材质及来料弯曲度，选择正确的压下量和反弯量。
2) 矫后钢管弯曲度大于来料弯曲度说明反弯量过大，如矫后弯曲度小于来料弯曲度（直度未达标）说明反弯量值过小。
二、矫后管头弯曲度超标，管体不超标1 原因分析：1) 压下量不够。
2) 出口辊闭合较慢。
2 处理方法：1) 调整合适的压下量。
2) 调整出口辊闭合延时，减少矫直盲区。
三、管头压扁1 原因分析：1) 矫直辊闭合过早，对管头产生碰伤。
2) 压下量过大。
2 处理方法：1) 调整矫直辊闭合延时。
2) 减少矫直辊压下量。
四、管尾碰伤1 原因分析1) 反弯量值过大。
2) 入口上辊角度过小。
3) 调整中间辊打开延时。
2 处理方法：1) 降低反弯量。
如来料弯曲较大，适当增加出口辊和中间辊压下量。
2) 适当增加入口上辊角度。
五、管体矫痕1 原因分析：1) 矫直辊角度过小或过大。
2) 矫直辊没有压下量。
2 处理方法：1) 适当调整矫直辊角度（找出产生矫痕的矫直辊）。
2) 适当调整矫直辊压下量。
的晃动。
六、工具管理矫直机的矫直工具为矫直辊，当矫直辊磨损较为严重，不能满足与钢管保持接触或表面裂纹、缺陷影响钢管的矫直质量时，应对矫直辊予以更换。
拉弯矫直机延伸率达不到要求的原因
该机设计带材宽度 ( 1000 ～ 1700) mm , 厚度 (012～210) mm ,所以 S = 3400～200 mm2
由(1) 式计算得 ,最大设计张应力 σ入max = 4312～73414 M Pa
关键词 拉伸弯曲矫直机 无级变速器 张应力
Increasing the Elongation of continuous tension leveling line
Xie Fenghua
(China National Nonferrous Metals Industry Equipment Corp ,Peking ,100814 ,China)
所以当实际延伸率所需传递扭矩d2增大10的要求n为出口侧张力装置最后一个辊子的角速度由带有差动装置的辅助机构调整与入口侧最后一个辊子的角速度之差可见辅助机构调整辊子的速度增加量为主传动装置的所以借助于较低功率的辅助机构即可获得延伸率的改变1998vol20该厂会同有关方面对传动系统中的出口齿轮箱和无级变速箱在内共三套差速器结论为差速箱齿轮是可以承担超额定负荷20的负荷
1998 ,Vol. 26 , №7
轻 合 金 加 工 技 术
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拉弯矫直机延伸率达不到要求的原因
谢凤华
(中国有色金属工业设备公司 北京市 100814)
【摘要】 连续拉伸弯曲矫直机是近年来发展和应用的一种先进矫直设备 。分析 了某厂连续式拉伸弯曲矫直机延伸率达不到设计要求 (310 %) 的原因 。增加最大设 计张力和无级变速箱传递的扭矩可解决这一问题 。
3 处理方案及效果
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Abstract Continuous tension leveling line is one of the advanced equipment for abtainning extreme flatness in aluminium sheets. The causes that the elongation of the leveler in a factory can’t increase to meet the need for leveling efficiency are analyzed. Research provided the solution :increasing maximum design tension and torgue passed by the unit continuously varying speed. Keywords continuous tension leveler ;unit continuously varying speed ;tension
5 % ,可见辅助机构调整辊子的速度增加量为
主传动装置的 1/ 200～1/ 20 , 所以借助于较
低功率的辅助机构即可获得延伸率的改变 。
20
轻 合 金 加 工 技 术
1998 ,Vol. 26 , №7
该厂会同有关方面 , 对传动系统中的出 口齿轮箱和无级变速箱在内共三套差速器 , 进行了测绘和强度校核 , 结论为差速箱齿轮 是可以承担超额定负荷 20 %的负荷 。鉴于 在矫直 2 A 12 - T3 ( 112mm ×1200mm) 带材 时 ,延伸率达不到工艺要求的 212 % ,且该无 级变速箱中皮带磨损严重 、打滑 ,故提出实施 提高无级变速器额定传动扭矩 20 %的方案 。
参 考 文 献
1 四川机械设计研究院传动研究所 1 带式无级变速器设计说明 ,199313 2 黄华清主编 ,轧钢机械 ,北京 :冶金工业出版社 ,1980 3 一机部重机械研究所 1 拉伸弯曲矫直技术 1198015 4 《机械设计手册》联合编写组编 1 机械设计手册 1 北京 :化学工业出版社 ,1987112
关键词 拉伸弯曲矫直机 无级变速器 张应力
Increasing the Elongation of continuous tension leveling line
Xie Fenghua
(China National Nonferrous Metals Industry Equipment Corp ,Peking ,100814 ,China)
1998 ,Vol. 26 , №7
轻 合 金 加
谢凤华
(中国有色金属工业设备公司 北京市 100814)
【摘要】 连续拉伸弯曲矫直机是近年来发展和应用的一种先进矫直设备 。分析 了某厂连续式拉伸弯曲矫直机延伸率达不到设计要求 (310 %) 的原因 。增加最大设 计张力和无级变速箱传递的扭矩可解决这一问题 。
象 。经过仔细观察发现 ,无级变速器皮带短 时间磨损严重 ,且有打滑现象 。本文对这一 问题进行探讨 。
1 包角和张应力分析
1700mm 拉弯矫直机的工作原理见图 1 。 111 包角α及其调整范围
带材在弯曲单元工作辊上的包角 α与 延伸率ε关系很大 。当辊径和张力一定时 , 包角 α与延伸率ε关系如图 2 所示 。
该带式无级变速器用于平行轴间的子功率 传动 ,传动件和加压件是关键零件。该厂采用 了加强加压件的方法 ,即增加弹簧压缩量来提 高弹簧压紧力 20 %的方法[4] ,提高传递扭矩 20 %。该 方 案 实 施 以 后 , 带 材 延 伸 率 提 高 015 % ,达到 215 % ,取得了一定的效果。
本机 分 别 采 用 行 程 为 127 mm 和 102 mm 压下油缸调整弯曲单元上工作辊和矫直 单元工作辊压下量 。测绘和推算弯曲单元工
该机设计带材宽度 ( 1000 ～ 1700) mm , 厚度 (012～210) mm ,所以 S = 3400～200 mm2
由(1) 式计算得 ,最大设计张应力 σ入max = 4312～73414 M Pa
采用增大包角来加大带材延伸率 ,有利于改 善带材机械性能 ,因为当弯曲单元工作辊压下量 较大、张力较小时 ,材料应力 —应变曲线中屈服 平台形成、时效性能以及带材各向异性的影响均
当然 ,矫直辊出 ,入口侧张应力实际不可能 分别达到 96514 MPa 和 73414 MPa。一是因为 实际生产中 ,带材截面积较小时 ,不应设定最大 张力 ;二是带材实际张应力达到某一数值比如 110 MPa 时 ,带材被拉伸达到设定的延伸率时 , 其张应力不会再升高 ;三是带材张应力超过其 屈服强度(350MPa) 时 ,即被拉长或拉断。
所以 设 计 张 应 力 σ入max 为 : 4312 ～ 350 M Pa ,σ出max = 5618～350 M Pa 。
根据拉弯矫原理 ,其张应力σ理 一般应
1998 ,Vol. 26 , №7
轻 合 金 加 工 技 术
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达到材料屈服极限的 1/ 10 ～ 1/ 3[2 ] 。本 机 中 σ, s = 350 M Pa σ, 理 = 35～11617 M Pa 。在 实际设计中 ,各种规格 (截面积) 最大设计张 应力 σ0 m ax 都应达到σS / 3 , 带材张应力才能 在 ( 1/ 10～1/ 3) σS 范围内根据需要调节 , 但 本机中 ,带材截面积大于 125816 mm2 (宽度 大于 1200 mm2 ,厚度大于 1105 mm2) 时 ,最 大设计张应力小于 σS / 3 (11617 M Pa) ,带材 规格为 210 mm ×1700 mm 时 ,最大张应力 σ入max只有 4312M Pa 远远达不到 11617 M Pa 要求 。所以 ,笔者认为本机设计张应力偏小 。
MOA - 1 与 Somentor31 按 1 :1 互溶 MOA - 1 与 MR921 按 1 :1 互溶
MOA - 1 与 Somentor31 按 1 :1 互溶 MOA - 1 与 MR921 按 1 ;1 互溶
用 1700 mm 拉伸弯曲矫直机在对淬火 板 2A12 - T3 (112 mm ×1200 mm) 进行矫直 过程中 ,由于板带冷却变形大 ,需不断加大设 定延伸率 ,在 0～210 %范围内 ,设定值与实 际反馈值相符 ,但板形达不到要求 。延伸率 设定值加大到 212 %时 ,出现异常失控现象 , 实际反馈值逐渐下降 ,从 210 %一直下降到 0 ,至使全线停机 。重复试验情况均如此 。后 来进行淬火板 2A12 - T3 ( 210 mm ×1200 mm) 试制延伸率只达到 015 %～016 %时 ,亦 出现失控现象 ,并且入口工作辊存在摆动现
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项 目
内容 结
果
互溶性
承载能力
摩擦系数
退火性能
表 4 几 种 油 的 性 能 对 比
油 样
MOA - 1 与 Somentor31 任比例互溶 MOA - 1 与 MR921 任比例互溶
MOA - 1 与 Somentor31 按 1 :1 互溶 MOA - 1 与 MR921 按 1 :1 互溶
及主传动系统具有过载保护的特性 (打滑) 。
另外 , 在 试 制 2A12 - T3 ( 210 mm ×1200
mm) 时 ,延伸率只达到 015 %～016 % ,还有
一个原因就是入口工作辊摆动 ,引起包角变
化而产生的 ,更说明包角对延伸率的影响 。
当然还有可能有其它次要原因存在 。
312 处理方案及效果
收稿日期 :1998 - 05 - 09 谢风华 ,男 ,33 岁 ,工程师
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1998 ,Vol. 26 , №7
图 1 1700mm 拉伸弯曲矫直机工作原理示意图
优于采用大张力 ,小压下量的情况[1] 。
经过以上分析可知 ,本机带材在辊子上 的包角α调整范围 0. ～50. 是合适的 。
图 3 无级变速箱结构
延伸率不能升高的原因是存在无级变速
打滑现象 。经过分析 ,笔者认为 ,有两条主要
原因 :一是无级变速器额定传递扭矩偏小 ,所
以设定延伸率较大时 ,实际所需传递的扭矩
超过其额定传递扭矩 ,肯定要打滑 ;二是设计
张力偏小 。这与前面的相吻合 。即当生产工
艺需要设定延伸率为 212 % ,而本机主电机
2 延伸率控制
主电机至 5 # 、6 # 张力辊之间的传动过 程中 ,齿轮轮系齿数是确定的 ,即速比是确定 的 。但在无级变速箱中 ,轴 22 →轴 23 之间 采用皮带式无级变速器 。其结构如图 3 所 示 。该变速器为近似恒扭矩调速 ,主动轮是 调速机构 ,通过螺套的旋入和旋出来调节可 动键盘的轴向位置 ,从而实现无级调速 ,进而 控制延伸率ε。从动轮是加压装置 ,从动轮 的弹簧的压缩力等于加压力 。
针对上述两条主要原因 ,提出处理方案
1) 提高最大设计张力
2) 提高无级变速器额定传递扭矩
根据资料[ 3 ] ,带有差动装置的传动机构
之相对延伸率
ε=
△N n′
Nn
式中 △N n′为出口侧张力装置最后一个
辊子的角速度 (由带有差动装置的辅助机构
调整) 与入口侧最后一个辊子的角速度之差 ;
N n 为入口侧最后一个辊子之角速度 , 并由 主传动装置传给 。目前 ε值采用 015 % ～
对于矫直辊与 5 # 张力辊之间带材
P出max = 19308 N 由(1) 式计算得 ,最大设计张应力
σ出max = 5618～96514 M Pa
作辊包角最大为 50. ,调整范围 0. ～50. ;矫直 单元工作辊包角最大为 20. ,调整范围为 0. ～20. 。由矫直原理可知 ,带材弹塑性变形主 要发生在弯曲单元工作辊上 。所以带材在弯 曲单元工作辊的上的包角及调整范围大于矫 直单元工作辊是合理的 。