拉弯矫培训ppt课件

1、1 前前 言言 带材的平直度缺陷是由于带材沿宽度方向上的纵向延伸不均产生的，因此造成的附加带材的平直度缺陷是由于带材沿宽度方向上的纵向延伸不均产生的，因此造成的附加内应力使带材失稳，产生不平度缺陷，如波浪或瓢曲等。拉弯矫直机的原理就是通过给内应力使带材失稳，产生不平度缺陷，如波浪或瓢曲等。拉弯矫直机的原理就是通过给带材施加外力，使带材产生不同程度的纵向永久延伸，消除不均匀变形，达到矫直带材带材施加外力，使带材产生不同程度的纵向永久延伸，消除不均匀变形，达到矫直带材的目的。的目的。 2 然而，来料的情况是千变万化的，如规格、状态、板形等，均会影响实际操作中各然而，来料的情况是千变万化的，如规格、

2、状态、板形等，均会影响实际操作中各种参数的设定和最终矫直效果。因此，操作人员的经验、操作技巧和判断能力，往往种参数的设定和最终矫直效果。因此，操作人员的经验、操作技巧和判断能力，往往在实际生产中起着关键作用，而对拉弯矫直原理的认识和对力能参数的正确理解，则在实际生产中起着关键作用，而对拉弯矫直原理的认识和对力能参数的正确理解，则是实现正确操作的基础。是实现正确操作的基础。 3一、平直度的概念一、平直度的概念 带材平直度常用带材平直度常用“I I单位单位”来表示，公式：来表示，公式： 其中其中: h单个波浪高度单个波浪高度 L波浪间距或波长波浪间距或波长522)(104LhI单位4例如：例如：

3、来料波浪高度来料波浪高度10mm，波浪间距，波浪间距400mm。计算：。计算： 100I I-单位单位 通常在冷轧机上生产的带材，离线平直度一般在通常在冷轧机上生产的带材，离线平直度一般在5050200I200I单位；而现代化高水平冷轧机，单位；而现代化高水平冷轧机，轧出带材的离线平直度可控制在轧出带材的离线平直度可控制在30I-30I-单位以内。单位以内。 II7 .98105004105222值平直度5平直度的另一种表达方式平直度的另一种表达方式 式中：式中： L L单位带材长度单位带材长度 l l带材纵向延伸量之差值带材纵向延伸量之差值 来料带材的平直度是拉矫延伸率来料带材的平直度是拉矫

4、延伸率 设定的依据。设定的依据。510LlI单位平直度6二、延伸率的设定原则二、延伸率的设定原则 拉弯矫直机的延伸率是靠入口拉弯矫直机的延伸率是靠入口4#张力辊和出口张力辊和出口1#张力辊之间的速度差来实现的。张力辊之间的速度差来实现的。 延伸率的设定取决于输入带材的平直度状况。下图是某厂家的一组试验数据，数据延伸率的设定取决于输入带材的平直度状况。下图是某厂家的一组试验数据，数据说明，针对不同的来料平直度状况，施加不同的延伸变形，可以获得不同的带材平说明，针对不同的来料平直度状况，施加不同的延伸变形，可以获得不同的带材平直度。直度。 7矫后带材平直度I延伸率0.80.60.40.205251

5、0022060060040022010025来料平直度I8带材在拉伸弯曲状态下，其延伸变形包括弹性变形和塑性变形两部分，其中弹性变形量可根带材在拉伸弯曲状态下，其延伸变形包括弹性变形和塑性变形两部分，其中弹性变形量可根据虎克定律计算得出，即：据虎克定律计算得出，即： 2/4107mmN其中其中: 材料的屈服强度；材料的屈服强度； E铝材的弹性模量，取铝材的弹性模量，取 ELl9对于对于1152-H18 PS版基产品，版基产品， 值约为值约为200MPa， E为为 。计算可知，材料的极限弹性变形量计算可知，材料的极限弹性变形量 l l/L/L200MPa /( (7104) )0.28%。也就是

6、说，对于也就是说，对于1152-H18 PS版基产品，如果给定版基产品，如果给定的延伸率低于的延伸率低于0.28，材料完全处于弹性变形阶。，材料完全处于弹性变形阶。2/4107mmN10材料的塑性变形量计算如下：材料的塑性变形量计算如下：理论上，若来料带材的原始平直度为理论上，若来料带材的原始平直度为100I100I单位，单位， 即即 l l/L/L10105 5100I100I， 则则 l l/L/L100/10100/105 5= = 0.10.1。也就是说，至少需要施加也就是说，至少需要施加0.10.1的塑性变形量，的塑性变形量，才能使带材平直。才能使带材平直。 11 极限弹性变形量极限

7、弹性变形量和和最小塑性变形量最小塑性变形量两者叠加，就是矫直带材所需的最小两者叠加，就是矫直带材所需的最小延伸率延伸率( ( ) )值。值。 计算可知：计算可知： 0.280.10.38 就是说，矫直就是说，矫直1152-H18 PS版基产品，来料平直度为版基产品，来料平直度为100I,I,所需的最小延伸率是所需的最小延伸率是0.38。 考虑张力辊打滑、速度偏差、不均匀变形等极限情况，对于来料平直度在考虑张力辊打滑、速度偏差、不均匀变形等极限情况，对于来料平直度在50200I I的该的该产品，产品，延伸率设定值一般在延伸率设定值一般在0.30.5。 12 如果延伸率设定过大，会无谓加大传动载荷

8、，增加机组能耗。同时施加过量的拉伸如果延伸率设定过大，会无谓加大传动载荷，增加机组能耗。同时施加过量的拉伸变形会导致带材表面形成变形会导致带材表面形成“橘皮状橘皮状”缺陷或缺陷或“舟舟”状横弯，影响产品质量。状横弯，影响产品质量。13 三、张力的设定原则三、张力的设定原则 整个拉矫机列的张力分布分为三段，整个拉矫机列的张力分布分为三段，开卷段张力开卷段张力、矫直段张力矫直段张力、卷取段张力卷取段张力。 其中矫直段张力大小是整个机列各段张力设定的基础。在纯拉伸矫直的情况下，其中矫直段张力大小是整个机列各段张力设定的基础。在纯拉伸矫直的情况下，矫直段张应力必须大于材料的屈服极限，才能使材料产生塑性

9、变形，实现矫直作矫直段张应力必须大于材料的屈服极限，才能使材料产生塑性变形，实现矫直作用。用。141、张力放大系数、张力放大系数 从开卷段到矫直段，张力是通过两组从开卷段到矫直段，张力是通过两组“S” 张力辊来实现逐级放大的。整个张力辊组的张力辊来实现逐级放大的。整个张力辊组的张力放大系数可由张力放大系数可由欧拉公式欧拉公式计算得出计算得出 。feTT0 式中：式中： T T0 0 、T T 放大前、后的张应力值。放大前、后的张应力值。 f带材与张力辊面的摩擦系数带材与张力辊面的摩擦系数 带材绕张力辊组的包角之和，取弧度值。带材绕张力辊组的包角之和，取弧度值。15张力放大系数张力放大系数K K

10、 的计算方法：的计算方法： 通常，带材绕每个张力辊的包角为通常，带材绕每个张力辊的包角为230，整个入口四个辊组的包角之和为，整个入口四个辊组的包角之和为920，转，转换成弧度为换成弧度为= 16.06。对于聚氨酯辊面，与带材的摩擦系数约为。对于聚氨酯辊面，与带材的摩擦系数约为0.150.25，在辊面，在辊面清洁的条件下，可取清洁的条件下，可取 f0.18。计算入口辊组的张力放大倍数。计算入口辊组的张力放大倍数K K。 1806.1618. 00eeTTKf16计算表明，普通计算表明，普通8辊拉弯矫直机列的张力放大系数约为辊拉弯矫直机列的张力放大系数约为18，理论上，如开卷张应力设，理论上，如

11、开卷张应力设为为10MPa,经入口张力辊组放大后，在矫直段最大可形成经入口张力辊组放大后，在矫直段最大可形成180MPa的张应力。的张应力。反算之，要矫平屈服极限反算之，要矫平屈服极限=200MPa的材料，矫直段张应力必须大于的材料，矫直段张应力必须大于200MPa，所需，所需的开卷张应力应大于的开卷张应力应大于200/18=12MPa。若在矫直辊投用的情况下，需要的扭矩载荷会相应降低若在矫直辊投用的情况下，需要的扭矩载荷会相应降低2050%，与矫直辊压入深度，与矫直辊压入深度有关。有关。172、开卷、开卷/卷取张力的设定原则卷取张力的设定原则 依据张力放大原则，一般开卷张应力取材料屈服极限的

12、依据张力放大原则，一般开卷张应力取材料屈服极限的815，卷取张力一般为开卷张力，卷取张力一般为开卷张力的的1.11.5倍。倍。张应力张应力乘以带材的乘以带材的横截面积横截面积即为实际张力值。即为实际张力值。 值得注意的是，开卷张力的作用并不是矫平带材，其最小设定值应以保证带材在张力辊值得注意的是，开卷张力的作用并不是矫平带材，其最小设定值应以保证带材在张力辊面不产生打滑为原则面不产生打滑为原则。无谓的增大开卷张力，既增大电机负荷，又容易使带材产生不均匀。无谓的增大开卷张力，既增大电机负荷，又容易使带材产生不均匀变形导致断带。变形导致断带。 18 卷取张力的作用除保证带材不产生打滑外，更主要是保

13、证卷取不产生串层。卷取张力稍大卷取张力的作用除保证带材不产生打滑外，更主要是保证卷取不产生串层。卷取张力稍大于开卷张力的目的是降低张力辊电机的负荷。于开卷张力的目的是降低张力辊电机的负荷。 在保证卷取不产生串层的前提下，应尽可能采用较小的卷取张力，这有利于成品卷材不产在保证卷取不产生串层的前提下，应尽可能采用较小的卷取张力，这有利于成品卷材不产生擦伤、瓢曲、起鼓、翘边等缺陷。生擦伤、瓢曲、起鼓、翘边等缺陷。19例如：例如：PS 1152-H18 0.271030mm来料平直度来料平直度100I I，材料的，材料的为为200MPa, 设定如下：设定如下：延延 伸伸 率率：=0.5%；开卷张力开卷

14、张力： T T1 1=12 N/mm=12 N/mm2 2（0.270.271030mm1030mm） =33374000N=33374000N卷取张力卷取张力： T T2 2=1.2=1.2T T1 1=4500=45005000N5000N卷取串层除与卷取张力有关外，与带材表面带油量大卷取串层除与卷取张力有关外，与带材表面带油量大小有直接关系，所以还要参考实际情况设定。小有直接关系，所以还要参考实际情况设定。20四、拉矫生产中应注意的几个问题四、拉矫生产中应注意的几个问题1、断带（电气故障除外）、断带（电气故障除外）裂边；裂边；开卷张力过大，全段不均匀变形；开卷张力过大，全段不均匀变形；来

15、料板形不良，局部不均匀变形。来料板形不良，局部不均匀变形。2、燕窝、燕窝打底卷取不牢（小燕窝）；打底卷取不牢（小燕窝）；卷轴胀径，破坏套筒强度（大燕窝）；卷轴胀径，破坏套筒强度（大燕窝）；张力梯度不当。张力梯度不当。213、延伸率不稳、延伸率不稳张力辊径设定；张力辊径设定；张力辊定期磨削，防止打滑；张力辊定期磨削，防止打滑；张力辊电机转速或编码器故障；张力辊电机转速或编码器故障；延伸率测定（长度法，速度法）。延伸率测定（长度法，速度法）。4、切边质量、切边质量荷叶边；荷叶边；毛刺（刀钝）；毛刺（刀钝）；卷边；卷边；周期刀痕（啃刀）周期刀痕（啃刀）225、辊系不平行、辊系不平行单边松（波浪）；单边松（波浪）；擦伤；擦伤；6、横向擦伤、横向擦伤卷轴端头跳动；卷轴端头跳动；自动对中调节滞后；自动对中调节滞后；辊面不净；辊面不净；喷油，防止干摩擦。喷油，防止干摩擦。7、头尾料过多、头尾料过多来料头尾缺陷，来料头尾缺陷，工序对头尾料不精细。工序对头尾料不精细。23另外，对于长期服役的各种