矫直工艺优化
新型铜带材矫直机设计优化及制造工艺研究

弯曲, 这种弯曲沿出口方向逐渐减弱。这就使带材从入
口到出 口,在交变应力作用下 ,所受应力从 大到小逐渐
变化 , 从而消除带 材在S J L 过程 中产生 的残余 内应 力 ,  ̄t 达到改善带材力学性能和矫直 的 目的。下辊 系 由 5 组活
动的支撑辊 、中间辊及工作辊组成 ,它可 以通 过 5个丝
() a 带材 在 弯 曲辊上 的弯 曲 () 同位置应 力 变化情 况 b不
图 1 拉伸弯曲应力变化情况
拉伸弯曲矫直机设备本身的精度及稳定性 。本 文重点介 绍了如何通过 2 辊拉 伸弯 曲矫直机 的结构设 计优 化及 3 提高零部件加工精度来 保证 拉伸弯 曲矫直机设 备的高精
度及稳定性 。
()下辊组的弯辊装置 ( 4 楔铁调节)。
( )工作辊数 量多。 5 通过这些 装置可以使矫直机 的上 下矫直辊之 间的缝 隙任意可调 。根据被矫带材 的材 质 、板厚 、板形等 不同
杠带动下斜楔分别单独调整每组辊子 与上辊 系工作辊之
间的压合量 。
参数 ,可选 用不同的辊缝 。被矫带材通 常在弯 曲矫直 机 的入 口处产生较大的弯曲,这种弯 曲沿出 口方 向逐 渐减 弱 。经过很多辊子 反复矫正 ,带材 的曲率 逐步减小且逐
图 2 拉伸弯曲矫直机组 示意
还包括 20r 30 m铝带 5 a 辊拉伸弯曲矫直机 。不久前 , 我厂
为安徽某铜业有限公司研制生产了 60 m铜带 2 辊拉伸 0r a 3
由于矫直机 上下矫直辊之间 的缝 隙是可 凋的,所 以
弯曲矫直机 , 安装调试后 , 人生 产取 得了 良 的效 果, 投 好
随着国民经济和工业技 术的发展 ,用户对铜及铜 合 金板 、带材各项质量指标 的要求越 来越 高。近年 来,虽
连轧中型生产线矫直机改进及工艺优化

H EB El ME TALL URGY
To t a l NO 2l 1
2 0 1 3, Nu mbe r 7
连 轧 中型 生 产 线 矫 直 机 改 进 及 工 艺 优 化
冯 向 工
( 河北钢铁集团
宣钢公司 , 河北
宣化
0 7 5 1 0 0 )
摘要 : 介 绍 了宣 钢 连 轧 中 型生 产 线 K X J 8 0 0矫 直 机 在 生 产 中存 在 的 弯 曲 、 尺寸超差 、 磨损、 扭转、 波 浪 湾 等 产 品缺 陷 。通 过 分 析 论 证 , 用 KX J 9 0 0矫 直 机取 代 K X J 8 0 0矫 直 机后 , 增 强 了喷 水 系 统 的 冷 却 能 力 、 改
s ra t i g ht e n i ng r ol l e r r e d uc e d,t h e wi n d i n g e xt e n t o f a n gl e s t e e l g r e a t l y l o we r e d, a n d S O t he r o l l i ng p i e c e s d e -
I M PROVEM ENT OF S TRAI GHTENER D M EDnJ M S ECTI ON CONTI NUOUS ROLL G L E AND I TS P ROCESS OP T I ZATI ON
Fe n g Xi a n g g on g
提升装 备水 平 、 调 整产 品结构 的重点 工程 之一 , 产 品
主要 有 1 0 #~ 2 8 # 槽钢 、 8 #~ 2 0 # 角钢 、 1 0 #~ 2 5 # 工 字 钢 和 U1 8~U 2 9矿 用 钢及 5 0~1 1 0 mm 圆 钢 , 钢
中板矫直工艺的研究与改进

生 产 中普 遍存 在的 问题 , 重地 制 约了 生产 。 机 严 单 架 生 产和预计 双机 架 投产后 节 奏 时 问对 比见 表 2
( 2 ×22 0rm 钢 板 为 例 ) 以 0mm 0 n 。
表 1 矫 直 机 工 艺 参 数 简 介
矫 直 机 类 型
矫 盘钢 板 尺寸 / m a r
有 的矫 直 能力 将 制约 轧 机 产能 的 明 显增 大 , 过钢
能力受 到限制 , 成为 生产 中的 “ 瓶颈 ” 这 是 中厚 板 ,
户 要求 。 矫直 原理 是采用 交 变弯曲变 形法 , 钢 其 使
板 在辊式矫 直 机 中经 过交错 排 列矫直 辊 的多次反 向弯 曲 , 始 曲率 的不 均 匀 度 逐 渐 减 小 , 而 矫 原 进
维普资讯
第1 2卷第 1 期
20 0 6年 2 月
宽 厚 板
WI DE AND HEAVY LATE P
Vo . 2 No 1 11 . .
F b u r 2 0 ‘5 e ray 06
・
生产实践 ・
中板矫 直 工艺 的研 究与 改 进
赵 杰锋 王 景 李 东宁 高丽 霞
( 阳钢 铁 股 份 有 限 公 司 ) 安
摘 要 安 阳 钢 铁 股 份 有 限 公 司 第 轧 钢 厂 二 期 工 程 完 工 以后 , 板 生 产 线 增 加 了粗 轧 机 , 量 大 幅 增 二 中 产
提升斜辊矫直机矫直质量的工艺研究

提升斜辊矫直机矫直质量的工艺研究CHEN Haoming;DOU Maoke【摘要】为了提升斜辊矫直机矫直质量,以生产线配备的6CR9型六辊斜辊矫直机应用为例,针对当前钢管矫直存在的直线度不佳、管头压扁、管端矫伤、椭圆度超标、辊痕较深等问题,分析了产生这些问题原因.分析认为,压弯挠度、压扁量、矫直辊斜角、矫直速度等工艺参数的配置不合理是影响矫直质量的主要原因.在钢管矫直过程中,需结合钢管材质、规格及原始弯曲度等参数,在理论计算的基础上,结合生产实践及测量数据,进一步优化和匹配各工艺参数,以达到提升矫直质量的目的.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】6页(P37-42)【关键词】钢管;矫直机;压弯挠度;辊缝;斜角;校准【作者】CHEN Haoming;DOU Maoke【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TG333.930 引言钢管斜辊矫直是指钢管与矫直机矫直辊倾斜相交,矫直辊转动时,钢管一边旋转一边前进,矫直辊对钢管的压弯轨迹呈螺旋线形,钢管承受均匀的径向力和连续的纵向弯矩,使沿整根钢管的轴向和圆周方向发生连续的纵向和径向弹塑性变形,进而达到矫直、减小管材椭圆度的目的[1]。
在油套管生产中,管材的直线度及椭圆度较差,不但容易引起管体跳动,车丝困难或产生黑皮扣等质量问题,而且影响下井过程中接箍拧紧效率,尤其对于高抗挤套管,椭圆度不好将会导致抗挤毁性能的劣化。
本研究以宝鸡石油钢管有限责任公司采用HFW高频焊管经热张力减径工艺生产油套管配置的斜辊冷矫直机为例,结合理论和生产实际,通过分析钢管矫直过程中出现的问题,找出影响矫直质量的主要因素,采取优化措施提升钢管矫直质量。
1 斜辊矫直机设备简介钢管生产线配备6CR9型斜辊矫直机,矫直钢管的规格为外径60.32~194.5mm,最大矫直载荷为100 t,最大矫直速度为90 m/min。
矫直辊上下成对布置,上三辊和下三辊分别配置一台电机驱动。
矫直机调整工艺分析

矫直机调整工艺分析作者:贾金凤来源:《科技创新与生产力》 2013年第6期贾金凤(太原通泽重工有限公司,山西太原 030032)摘要:矫直机压下量及下中辊高度调整参数的确定,是矫直机应用过程中最重要的理论依据。
结合已设计出的热处理生产线中的六辊钢管矫直机,阐明了矫直机压下量及下中辊高度调整设计的一种方法。
关键词:矫直机;现场压下量;现场中辊高度;钢管中图分类号:TG333.2 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2013.06.083矫直机是无缝钢管生产线中的重要设备,管材在热处理后存在明显的弯曲,以至影响在精整工序中的流动,钢管通过矫直机时经过互相交叉的辊子,一边旋转一边前进,在前进的过程中使钢管矫直。
矫直机在前进的过程时矫直辊轴线与钢管轴线需保持一定的倾斜角,且上下辊需一定程度地压紧钢管,以提供带动钢管旋转前进时的摩擦力。
为了使钢管矫直后变得平直,必须承受均匀的径向力和连续的纵向弯曲,使整个管子的长度和圆周方向发生连续的纵向的径向弹性变形和塑性变形,从而达到矫直和减少椭圆的目的,并对钢管表面起到光洁和强化的作用,因而需进行辊子高度的调整。
1 矫直挠度调整为了使钢管产生一个纵向弯曲,须调整中间辊的高度,使钢管在弯曲时产生一个挠度。
根据理论推导,要使钢管在发生弯曲变形时发生塑性变形的部分在全长的40%左右,最大挠度见图1。
式中,L为矫直时第一对与第二对(第三对)矫直辊的辊距;σS为钢管的屈服极限;E为钢管的弹性模数,碳素钢取2×104 k g/mm2;d为钢管的直径。
求出的最大挠度,即是中间辊的高度调整量,并通过调节中间辊高度的电机进行调整。
现以碳素钢为例,所计算中间辊的高度见表1。
2 矫直辊压下量调整在调节矫直辊的压下量时,应以钢管能够顺利地旋转前进,且不会因压下量过大而导致矫伤及矫方为原则。
根据矫直的有关理论,钢管在矫直时,其所能承受的最大压紧力为式中,b为接触宽度;δ为钢管壁厚;R为钢管半径;σt为钢管的抗弯屈服极限。
矫直机的矫直工艺介绍注意点

模型结构来源于厚板横剪机组的精矫机,是9辊平行辊矫直片,矫直工作辊下辊有单独调节功能,上辊升降为手动,有弯辊的凸度调节。
矫直工艺模拟的结果分析
一般钢卷打开后,除了在纵向上存在残余应力分布不均的问题,在钢板横断面上也易出现残余应力分布不均的情况。当钢板在横断面上有应力分布不均时,需要到消除波浪弯的目的。因此,矫直机除了研究在纵向上的压弯方案优化以外,矫直机横向的凸度值调节也是改善钢板残余应力分布的重要措施。当板子边部有浪形(存在压应力),辊子向上抬起;中部有浪时,辊子两边向下,中部抬起。具体数值依靠钢板原始弯曲浪形情况并结合现场数据得到。
不同矫直工艺参数的模拟结果比较
为简化初始条件,采用没有初应力状态的钢板模型,模拟了两种不同辊缝值的矫直工艺。模拟实验按照不同矫直压弯量的计算方法得到两组参数变量。压弯量不同,得到矫直后的钢板内应力结果也有所不同,同时,各辊矫直力水平也不尽相同。
a.内应力分布比较。对于两组压弯值,选用钢板中部的同一横断面上的单元节点来比较。从不同矫直工艺下的应力分布曲线中可以知道,无论是内应力的分布还是数值上结果都是较好的。采用大变形线性递减原则进行的压弯方式虽然矫直模拟后的残余应力分布也比较均匀,但是在数值上比其余两者都要大出许多,而采用小变形原则进行的压弯方式尽管数值上结果相差不大,但在分布上却并不是很均匀。
b.矫直力大小比较。由于辊缝值的不同,自然得到模拟后各辊矫直力大小也会有所不同。两组模拟实验结果都表明辊缝值越小的辊子矫直力越大。
矫直机的矫直工艺介绍注意点
矫直片近年来,随着计算机硬件能力及软件水平应用的提高,有限元法在金属弹塑性变形领域中得到进一步的应用。在热轧钢板生产中,随着高强度用钢需求量的不断上升,板形缺陷成为主要的质量问题。矫直是改善钢板残余应力分布,使热轧钢板生产合乎平直度标准要求的一道必不可缺的重要工序。因此有必要对矫直工艺参数与钢板残余应力之间的关系进行研究分析,但在实际生产中很难进行这样的对比研究,而且矫直的中间状态也无法取得。针对矫直工艺参数的变化以及钢板初始状态的不同,通过有限元软件ANSYS进行模拟分析,从而为矫直工艺的优化提供建议,实现热轧钢板产品质量的提高。
《2024年铝合金薄壁管材矫直过程工艺参数的研究》范文

《铝合金薄壁管材矫直过程工艺参数的研究》篇一一、引言铝合金薄壁管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性,在航空、汽车、机械制造等领域得到了广泛应用。
然而,在生产过程中,由于各种因素的影响,铝合金薄壁管材往往会出现弯曲、扭曲等形变问题,这严重影响了其使用性能和产品质量。
因此,对铝合金薄壁管材进行矫直处理显得尤为重要。
本文旨在研究铝合金薄壁管材矫直过程的工艺参数,以提高矫直效率和产品质量。
二、矫直工艺概述铝合金薄壁管材的矫直过程主要包括装夹、预处理、矫直和后处理等步骤。
其中,工艺参数的选择对矫直效果具有重要影响。
本文研究的工艺参数主要包括矫直压力、矫直速度、矫直温度和矫直次数等。
三、矫直压力的研究矫直压力是影响矫直效果的关键因素之一。
过小的矫直压力无法使管材产生足够的塑性变形,难以达到矫直效果;而过大的矫直压力则可能导致管材产生过大的塑性变形,甚至出现破裂等问题。
因此,需要合理选择矫直压力。
通过实验研究发现,矫直压力与管材的厚度、材质、硬度等因素密切相关。
在保证不破裂的前提下,适当增加矫直压力可以提高矫直效果。
此外,矫直压力的作用时间也是影响矫直效果的重要因素,需要根据具体情况进行合理设置。
四、矫直速度的研究矫直速度是指管材在矫直过程中的移动速度。
矫直速度过快,可能导致管材无法充分发生塑性变形,影响矫直效果;而矫直速度过慢,则可能增加生产时间和成本。
因此,需要找到一个合适的矫直速度。
实验结果表明,矫直速度与管材的材质、厚度、硬度以及矫直压力等因素有关。
在保证不产生裂纹的前提下,适当提高矫直速度可以提高生产效率。
然而,需要注意的是,矫直速度的调整需要与矫直压力和其他工艺参数相配合,以达到最佳的矫直效果。
五、矫直温度的研究矫直温度是指管材在矫直过程中所处的环境温度。
适当的加热可以降低管材的硬度,提高其塑性,从而更容易发生塑性变形,达到更好的矫直效果。
然而,过高的温度可能导致管材表面氧化、颜色变化等问题,甚至导致材料性能下降。
超细铝丝矫直过程分析及工艺优化

DOI:10.16185/j.jxatu.edu.cn.2019.06.005http://xb.xatu.edu.cn超细铝丝矫直过程分析及工艺优化王强锋,李 磊,曹 岩,白 蠫,乔 虎(西安工业大学机电工程学院,西安710021)摘 要: 为了改善超细铝丝矫直工艺质量,文中基于ABAQUS软件进行了超细铝丝矫直过程仿真。
根据矫直工艺过程中线材的特性,对金属丝在矫直后的一些状态参数(矫直力、线材直线度、塑性形变和残余应力等)进行分析,通过对比材料矫直前后坐标的变化曲线,对矫直设备的整体构造参数、工艺技术参量及矫直方案的正确性进行分析和检验,为超细金属线材矫直理论的进一步完善以及探究如何改善矫直过程中工艺技术的相关参数配置提供参考依据。
关键词: 超细铝丝;矫直;塑性形变;残余应力中图号: TH123+.1 文献标志码: A文章编号: 1673 9965(2019)06 0653 06犃狀犪犾狔狊犻狊犪狀犱犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀狅犳犛狋狉犪犻犵犺狋犲狀犻狀犵犘狉狅犮犲狊狊犳狅狉犝犾狋狉犪犉犻狀犲犃犾狌犿犻狀狌犿犠犻狉犲犠犃犖犌犙犻犪狀犵犳犲狀犵,犔犐犔犲犻,犆犃犗犢犪狀,犅犃犐犢狌,犙犐犃犗犎狌(SchoolofMechatronicEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710021,China)犃犫狊狋狉犪犮狋: Inordertoimprovethestraighteningprocessforultra?finealuminumwires,thestraighteningprocessissimulatedbasedontheABAQUSsoftware.Accordingtothecharacteristicsofwiresinthestraighteningprocess,somestateparameters(thestraighteningforce,straightnessofwire,plasticdeformationandresidualstress)ofthestraightenedwiresareanalyzed.Bycomparingthecurvesofthechangesinthecoordinatesbeforeandafterstraightening,theintegralstructureparameters,technologicalparametersandthecorrectnessofthestraighteningschemeofthestraightenersareanalyzedandchecked.Thisstudyprovidesreferenceforfurtherperfectingthestraighteningtheoryofultra?finemetalwiresandimprovingtheconfigurationofrelatedparametersinstraighteningprocess.犓犲狔狑狅狉犱狊: ultra?finealuminumwire;straightening;plasticdeformation;residualstress 超细铝丝等金属条材在加工、运输和存储等过程中,因受到外部环境及其内力变化的影响,材料将产生弯曲变形现象,进而导致其性能发生改变,并对接下来的加工使用环节影响甚大[1]。
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YES
板形合格
钢板头部触发8#光栅后, 向冷矫发送OK指令
钢板头部触发3#光栅后, 向冷矫发送OK指令
NO 板形合 格
YES
矫直程序结束,启动 钢板传输程序
启动钢板反矫程序
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
反矫程序 第三道次矫直程序
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
实际矫直跟踪:
钢板0323527100,尺寸规格如下所示 31.75*4000*4688
矫直辊缝(mm) 204 203 203
矫直力(KN) 3700 4000 3900
矫直温度(℃) 961 952 950
矫直前
矫直后
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
2011年1-7月份共计生产特厚板25.3万吨,其中5月份 和7月份实现了特厚板的批量性生产。热矫直后板形合格 率达到99.9%以上。特厚板矫直工艺达到国内先进水平。
由于冷矫直机不具备超长、超短钢板的矫直能力,在 剪切过程中如果出现板形不良,在压平机等工装设备未投 入前,将面临判废的危险,制约了公司在市场品种规格上 的承接能力。
在此背景下开发了超长、超短钢板的冷矫工艺。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
➢ 超短板矫直模型开发
矫直过程中矫直机通过光栅对钢板进行物料跟踪,如 果要实现超短板的正常矫直,必须使钢板触发相应的反矫 光栅。
热矫直机一道次矫直工艺模型的优化,使首秦公司常规 厚度钢板矫直工艺水平达到了国内先进水平。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
3. 超长、超短钢板冷矫直工艺开发
冷矫直机设计矫直钢板长度范围为5~20m,但是,随 着市场环境的不断变化,客户需求的多样化及个性化,定 尺长度小于5m或大于20m的合同逐渐出现在生产计划中。
根据首秦自身特点,依托现有工艺设备开发一道次矫直工 艺,在提高板形质量的前提下提高矫直效率。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
首先对热矫直机进行重新标定,完善矫直机压下量与 矫直力对应关系曲线,同时对工艺模型进行更新,达到提 高模型计算精度的目的。
通过实际检验证明,钢板实际矫直力与模型计算矫直 力能够较好的吻合。
双机架的投产、特厚板产量的提升以及新产品、新工艺 的开发对矫直工艺提出了新的更高的要求。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
扩大热矫直厚度至300mm
矫直技术新要求
提高热矫直效率,释放轧机产能 扩大冷矫直长度范围
如何满足 生产要求
进一步优化钢板冷矫模型
利用首秦现有设备资源,通过工艺优化达到设备工艺升级的目标是 矫直工艺优化的重大课题。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
1. 特厚板热矫直工艺开发
热矫直机设计最大矫直钢板厚度为100mm,但是随着 产品结构的变化,特厚板产量逐步提高。因此,特厚板 板形控制对矫直工艺提出了新的要求。为了适应新形势 的需要,在现有工艺设备基础上必须开发新的矫直模式 以适应特厚板生产的需要。
钢板矫直前板形
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
2. 热矫直机单道次矫直工艺优化
单机架生产期间,轧制节奏相对较慢,热矫直机拥有充裕 的时间对钢板进行多道次矫直来保证钢板板形的质量要求。但 是,双机架投产后机时产由单机架时的15块提高至25块,因此 原有多道次矫直工序质量水平成为制约轧机产能释放的主要瓶 颈。
通过调研宝钢、沙钢等国内一线企业,为解决轧后板形问 题在使用预矫直工序的同时热矫直以三道次矫直为主。
3号光栅为第一道次矫直的确定光栅,8号光栅为第二 道次矫直触发光栅,同时这两个光栅也是后续矫直的触发 光栅。要实现钢板的正常矫直必须使钢板被正常检测到。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
模型判断 PDI长度值L
L<5m
NO
钢板正常矫直
YES
向冷矫发送short_length
NO
指令,启动矫直工艺程序
日期/规格 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 合计
[100,120) 3112.19 4003.212 5625.926 1949.012 5144.382 3080.115 75188.544 98103.381
[120,) 8142.201 7649.584 7009.684 3229.252 17289.517 8953.469 114991.996 167265.703
钢板厚度 矫直温度 辊缝补偿设定值
≥100~150 mm
800-900
900-1000
h+2
h+3
≥150~200mm
800-900
9001000
h+3
h+4
≥200~300mm
800-900 900-1000
h&宽厚板矫直 工艺优化
钢种:Q345B 厚度:200mm 矫直温度:950-970℃
h
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
针对特厚板矫直温度高、厚度大的特点,在矫直过 程中采用低压平辊矫直模式。矫直压力控制在1000KN5000KN之间,矫直辊缝根据钢板厚度及温度的不同进行 灵活调整。
通过对原矫直模型的解读,特厚板矫直工艺已成功 嵌套至原模型中并在现场得到很好的应用。同时申报了 相应的特厚板矫直专利。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
目前,我国正处于从钢铁大国到钢铁强国的过渡阶段, 钢铁工业处于深层次的结构调整之中。在此过程中,具有较 高附加值的中厚板成为发展的重点。中厚板的发展重点也正 在从过去一味的追求产量转移到追求产品质量和品种上来。
首秦公司现有一台热矫直机于2006年10月投产,一台冷 矫直与2010年10月投产。两台矫直机均采用先进的西门子工 艺技术,并在产品开发及生产过程中对产品板形质量控制起 到了重要作用。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
其次,针对不同钢种、不同尺寸规格钢板合理匹配相应 的矫直力、前倾、弯辊量等工艺参数,实现热矫直工艺更具 有针对性,使矫直工艺更加适应现场的需要。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
通过以上措施现场实施,在提高钢板板形质量的同时提 高了一道次矫直率,使钢板一道次热矫直率提高至85%,同 时保证钢板板形合格率达到90%。
钢板在正向矫直后头部触发8号反矫光栅后具备反矫 条件。反矫后仍可触发3号光栅,满足第三道次矫直条件。
首秦4300宽厚板矫直 工艺优化
➢ 超长板矫直工艺开发
由于3号光栅为钢板第一道次矫直触发光栅,第一道 次矫直时钢板头部位于第3个光栅外侧。1号与3号光栅间 距离为20m,因此光栅间的物理距离决定了矫直钢板的最 大长度。