板形缺陷的多輥矯直技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、軋制后的金屬板材存在多種板形缺陷，主要包括浪形、彎曲、鐮刀彎以及由殘余應(yīng)力引起的潛在板形缺陷。多輥矯直通常是板材最后一道平整工序，通過對板材施加逐步遞減的交替彈塑性彎曲變形消除板形缺陷。目前板材浪形的多輥矯直技術(shù)研究包括浪形產(chǎn)生機理以及工作輥凸度的調(diào)整方案;彎曲和殘余應(yīng)力的研究較深入，但尚未考慮多次反彎間的曲率耦合。針對以上問題，進行了系統(tǒng)研究并將成果應(yīng)用于某多輥矯直機的設(shè)計開發(fā)，主要內(nèi)容綜述如下:
　　第一章，概述了多輥矯直設(shè)備

2、的發(fā)展現(xiàn)狀及主要板形缺陷，綜述了多輥矯直技術(shù)消除板形缺陷的研究現(xiàn)狀。分析了現(xiàn)有文獻(xiàn)在多輥矯直消除浪形方面研究的不足。最后給出了主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)組織框架。
　　第二章，提出了工作輥凸度的梁膜法表達(dá)技術(shù)，梁膜法的核心思想是采用梁單元表達(dá)工作輥的機械特性，用薄膜單元表達(dá)工作輥與板材的接觸特性?；诹耗しń⒘擞行У睦诵味噍伋C直有限元模型，分析了工藝參數(shù)壓彎量和彎輥量對浪形矯直效果的影響。入口壓彎量的增大有利于浪形缺陷的消除，拋物線規(guī)律

3、分布的彎輥量能夠顯著降低矯直后的殘余浪形，但無法徹底消除。
　　第三章，分析了多輥矯直縱彎缺陷的機理，采用曲率積分法建立了多輥矯直的幾何模型，同時將前次反彎的殘余曲率以及彈性區(qū)與彈塑區(qū)的差異性引入彎矩曲率模型。綜合這兩組模型構(gòu)建了耦合曲率積分模型，系統(tǒng)地描述了多輥矯直工藝過程，討論了矯直過程板材曲率、板形曲線以及塑性變形率的變化規(guī)律，分析了壓彎量對縱彎矯直效果的影響。入口和出口壓彎量有無數(shù)組組合可以使板材矯直后殘余曲率為零，殘余曲

4、率對壓彎量的敏感性不受出口壓彎量變化的影響，隨著入口壓彎量的增大而增大。
　　第四章，在耦合曲率積分模型的基礎(chǔ)上，提出了殘余應(yīng)力評價標(biāo)準(zhǔn)，分析了多輥矯直過程板材一次反彎與交替多次反彎的殘余應(yīng)力演化規(guī)律，指出多輥矯直不僅可以消除初始?xì)堄鄳?yīng)力，還會引入新的多輥殘余應(yīng)力。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了殘余應(yīng)力的分析模型，研究了壓彎量對殘余應(yīng)力的影響。入口壓彎量越大，塑性變形率越大，初始?xì)堄鄳?yīng)力消除的越徹底，但同時多輥殘余應(yīng)力會增加，總的殘余應(yīng)力有所