拉彎矯培訓(xùn)ppt課件

1、1 前前 言言 帶材的平直度缺陷是由于帶材沿寬度方向上的縱向延伸不均產(chǎn)生的，因此造成的附加帶材的平直度缺陷是由于帶材沿寬度方向上的縱向延伸不均產(chǎn)生的，因此造成的附加內(nèi)應(yīng)力使帶材失穩(wěn)，產(chǎn)生不平度缺陷，如波浪或瓢曲等。拉彎矯直機(jī)的原理就是通過(guò)給內(nèi)應(yīng)力使帶材失穩(wěn)，產(chǎn)生不平度缺陷，如波浪或瓢曲等。拉彎矯直機(jī)的原理就是通過(guò)給帶材施加外力，使帶材產(chǎn)生不同程度的縱向永久延伸，消除不均勻變形，達(dá)到矯直帶材帶材施加外力，使帶材產(chǎn)生不同程度的縱向永久延伸，消除不均勻變形，達(dá)到矯直帶材的目的。的目的。 2 然而，來(lái)料的情況是千變?nèi)f化的，如規(guī)格、狀態(tài)、板形等，均會(huì)影響實(shí)際操作中各然而，來(lái)料的情況是千變?nèi)f化的，如規(guī)格、

2、狀態(tài)、板形等，均會(huì)影響實(shí)際操作中各種參數(shù)的設(shè)定和最終矯直效果。因此，操作人員的經(jīng)驗(yàn)、操作技巧和判斷能力，往往種參數(shù)的設(shè)定和最終矯直效果。因此，操作人員的經(jīng)驗(yàn)、操作技巧和判斷能力，往往在實(shí)際生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用，而對(duì)拉彎矯直原理的認(rèn)識(shí)和對(duì)力能參數(shù)的正確理解，則在實(shí)際生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用，而對(duì)拉彎矯直原理的認(rèn)識(shí)和對(duì)力能參數(shù)的正確理解，則是實(shí)現(xiàn)正確操作的基礎(chǔ)。是實(shí)現(xiàn)正確操作的基礎(chǔ)。 3一、平直度的概念一、平直度的概念 帶材平直度常用帶材平直度常用“I I單位單位”來(lái)表示，公式：來(lái)表示，公式： 其中其中: h單個(gè)波浪高度單個(gè)波浪高度 L波浪間距或波長(zhǎng)波浪間距或波長(zhǎng)522)(104LhI單位4例如：例如：

3、來(lái)料波浪高度來(lái)料波浪高度10mm，波浪間距，波浪間距400mm。計(jì)算：。計(jì)算： 100I I-單位單位 通常在冷軋機(jī)上生產(chǎn)的帶材，離線平直度一般在通常在冷軋機(jī)上生產(chǎn)的帶材，離線平直度一般在5050200I200I單位；而現(xiàn)代化高水平冷軋機(jī)，單位；而現(xiàn)代化高水平冷軋機(jī)，軋出帶材的離線平直度可控制在軋出帶材的離線平直度可控制在30I-30I-單位以內(nèi)。單位以內(nèi)。 II7 .98105004105222值平直度5平直度的另一種表達(dá)方式平直度的另一種表達(dá)方式 式中：式中： L L單位帶材長(zhǎng)度單位帶材長(zhǎng)度 l l帶材縱向延伸量之差值帶材縱向延伸量之差值 來(lái)料帶材的平直度是拉矯延伸率來(lái)料帶材的平直度是拉矯

4、延伸率 設(shè)定的依據(jù)。設(shè)定的依據(jù)。510LlI單位平直度6二、延伸率的設(shè)定原則二、延伸率的設(shè)定原則 拉彎矯直機(jī)的延伸率是靠入口拉彎矯直機(jī)的延伸率是靠入口4#張力輥和出口張力輥和出口1#張力輥之間的速度差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。張力輥之間的速度差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 延伸率的設(shè)定取決于輸入帶材的平直度狀況。下圖是某廠家的一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)延伸率的設(shè)定取決于輸入帶材的平直度狀況。下圖是某廠家的一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)說(shuō)明，針對(duì)不同的來(lái)料平直度狀況，施加不同的延伸變形，可以獲得不同的帶材平說(shuō)明，針對(duì)不同的來(lái)料平直度狀況，施加不同的延伸變形，可以獲得不同的帶材平直度。直度。 7矯后帶材平直度I延伸率0.80.60.40.205251

5、0022060060040022010025來(lái)料平直度I8帶材在拉伸彎曲狀態(tài)下，其延伸變形包括彈性變形和塑性變形兩部分，其中彈性變形量可根帶材在拉伸彎曲狀態(tài)下，其延伸變形包括彈性變形和塑性變形兩部分，其中彈性變形量可根據(jù)虎克定律計(jì)算得出，即：據(jù)虎克定律計(jì)算得出，即： 2/4107mmN其中其中: 材料的屈服強(qiáng)度；材料的屈服強(qiáng)度； E鋁材的彈性模量，取鋁材的彈性模量，取 ELl9對(duì)于對(duì)于1152-H18 PS版基產(chǎn)品，版基產(chǎn)品， 值約為值約為200MPa， E為為 。計(jì)算可知，材料的極限彈性變形量計(jì)算可知，材料的極限彈性變形量 l l/L/L200MPa /( (7104) )0.28%。也就是

6、說(shuō)，對(duì)于也就是說(shuō)，對(duì)于1152-H18 PS版基產(chǎn)品，如果給定版基產(chǎn)品，如果給定的延伸率低于的延伸率低于0.28，材料完全處于彈性變形階。，材料完全處于彈性變形階。2/4107mmN10材料的塑性變形量計(jì)算如下：材料的塑性變形量計(jì)算如下：理論上，若來(lái)料帶材的原始平直度為理論上，若來(lái)料帶材的原始平直度為100I100I單位，單位， 即即 l l/L/L10105 5100I100I， 則則 l l/L/L100/10100/105 5= = 0.10.1。也就是說(shuō)，至少需要施加也就是說(shuō)，至少需要施加0.10.1的塑性變形量，的塑性變形量，才能使帶材平直。才能使帶材平直。 11 極限彈性變形量極限

7、彈性變形量和和最小塑性變形量最小塑性變形量?jī)烧忒B加，就是矯直帶材所需的最小兩者疊加，就是矯直帶材所需的最小延伸率延伸率( ( ) )值。值。 計(jì)算可知：計(jì)算可知： 0.280.10.38 就是說(shuō)，矯直就是說(shuō)，矯直1152-H18 PS版基產(chǎn)品，來(lái)料平直度為版基產(chǎn)品，來(lái)料平直度為100I,I,所需的最小延伸率是所需的最小延伸率是0.38。 考慮張力輥打滑、速度偏差、不均勻變形等極限情況，對(duì)于來(lái)料平直度在考慮張力輥打滑、速度偏差、不均勻變形等極限情況，對(duì)于來(lái)料平直度在50200I I的該的該產(chǎn)品，產(chǎn)品，延伸率設(shè)定值一般在延伸率設(shè)定值一般在0.30.5。 12 如果延伸率設(shè)定過(guò)大，會(huì)無(wú)謂加大傳動(dòng)載荷

8、，增加機(jī)組能耗。同時(shí)施加過(guò)量的拉伸如果延伸率設(shè)定過(guò)大，會(huì)無(wú)謂加大傳動(dòng)載荷，增加機(jī)組能耗。同時(shí)施加過(guò)量的拉伸變形會(huì)導(dǎo)致帶材表面形成變形會(huì)導(dǎo)致帶材表面形成“橘皮狀橘皮狀”缺陷或缺陷或“舟舟”狀橫彎，影響產(chǎn)品質(zhì)量。狀橫彎，影響產(chǎn)品質(zhì)量。13 三、張力的設(shè)定原則三、張力的設(shè)定原則 整個(gè)拉矯機(jī)列的張力分布分為三段，整個(gè)拉矯機(jī)列的張力分布分為三段，開(kāi)卷段張力開(kāi)卷段張力、矯直段張力矯直段張力、卷取段張力卷取段張力。 其中矯直段張力大小是整個(gè)機(jī)列各段張力設(shè)定的基礎(chǔ)。在純拉伸矯直的情況下，其中矯直段張力大小是整個(gè)機(jī)列各段張力設(shè)定的基礎(chǔ)。在純拉伸矯直的情況下，矯直段張應(yīng)力必須大于材料的屈服極限，才能使材料產(chǎn)生塑性

9、變形，實(shí)現(xiàn)矯直作矯直段張應(yīng)力必須大于材料的屈服極限，才能使材料產(chǎn)生塑性變形，實(shí)現(xiàn)矯直作用。用。141、張力放大系數(shù)、張力放大系數(shù) 從開(kāi)卷段到矯直段，張力是通過(guò)兩組從開(kāi)卷段到矯直段，張力是通過(guò)兩組“S” 張力輥來(lái)實(shí)現(xiàn)逐級(jí)放大的。整個(gè)張力輥組的張力輥來(lái)實(shí)現(xiàn)逐級(jí)放大的。整個(gè)張力輥組的張力放大系數(shù)可由張力放大系數(shù)可由歐拉公式歐拉公式計(jì)算得出計(jì)算得出 。feTT0 式中：式中： T T0 0 、T T 放大前、后的張應(yīng)力值。放大前、后的張應(yīng)力值。 f帶材與張力輥面的摩擦系數(shù)帶材與張力輥面的摩擦系數(shù) 帶材繞張力輥組的包角之和，取弧度值。帶材繞張力輥組的包角之和，取弧度值。15張力放大系數(shù)張力放大系數(shù)K K

10、 的計(jì)算方法：的計(jì)算方法： 通常，帶材繞每個(gè)張力輥的包角為通常，帶材繞每個(gè)張力輥的包角為230，整個(gè)入口四個(gè)輥組的包角之和為，整個(gè)入口四個(gè)輥組的包角之和為920，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成弧度為換成弧度為= 16.06。對(duì)于聚氨酯輥面，與帶材的摩擦系數(shù)約為。對(duì)于聚氨酯輥面，與帶材的摩擦系數(shù)約為0.150.25，在輥面，在輥面清潔的條件下，可取清潔的條件下，可取 f0.18。計(jì)算入口輥組的張力放大倍數(shù)。計(jì)算入口輥組的張力放大倍數(shù)K K。 1806.1618. 00eeTTKf16計(jì)算表明，普通計(jì)算表明，普通8輥拉彎矯直機(jī)列的張力放大系數(shù)約為輥拉彎矯直機(jī)列的張力放大系數(shù)約為18，理論上，如開(kāi)卷張應(yīng)力設(shè)，理論上，如

11、開(kāi)卷張應(yīng)力設(shè)為為10MPa,經(jīng)入口張力輥組放大后，在矯直段最大可形成經(jīng)入口張力輥組放大后，在矯直段最大可形成180MPa的張應(yīng)力。的張應(yīng)力。反算之，要矯平屈服極限反算之，要矯平屈服極限=200MPa的材料，矯直段張應(yīng)力必須大于的材料，矯直段張應(yīng)力必須大于200MPa，所需，所需的開(kāi)卷張應(yīng)力應(yīng)大于的開(kāi)卷張應(yīng)力應(yīng)大于200/18=12MPa。若在矯直輥投用的情況下，需要的扭矩載荷會(huì)相應(yīng)降低若在矯直輥投用的情況下，需要的扭矩載荷會(huì)相應(yīng)降低2050%，與矯直輥壓入深度，與矯直輥壓入深度有關(guān)。有關(guān)。172、開(kāi)卷、開(kāi)卷/卷取張力的設(shè)定原則卷取張力的設(shè)定原則 依據(jù)張力放大原則，一般開(kāi)卷張應(yīng)力取材料屈服極限的

12、依據(jù)張力放大原則，一般開(kāi)卷張應(yīng)力取材料屈服極限的815，卷取張力一般為開(kāi)卷張力，卷取張力一般為開(kāi)卷張力的的1.11.5倍。倍。張應(yīng)力張應(yīng)力乘以帶材的乘以帶材的橫截面積橫截面積即為實(shí)際張力值。即為實(shí)際張力值。 值得注意的是，開(kāi)卷張力的作用并不是矯平帶材，其最小設(shè)定值應(yīng)以保證帶材在張力輥值得注意的是，開(kāi)卷張力的作用并不是矯平帶材，其最小設(shè)定值應(yīng)以保證帶材在張力輥面不產(chǎn)生打滑為原則面不產(chǎn)生打滑為原則。無(wú)謂的增大開(kāi)卷張力，既增大電機(jī)負(fù)荷，又容易使帶材產(chǎn)生不均勻。無(wú)謂的增大開(kāi)卷張力，既增大電機(jī)負(fù)荷，又容易使帶材產(chǎn)生不均勻變形導(dǎo)致斷帶。變形導(dǎo)致斷帶。 18 卷取張力的作用除保證帶材不產(chǎn)生打滑外，更主要是保

13、證卷取不產(chǎn)生串層。卷取張力稍大卷取張力的作用除保證帶材不產(chǎn)生打滑外，更主要是保證卷取不產(chǎn)生串層。卷取張力稍大于開(kāi)卷張力的目的是降低張力輥電機(jī)的負(fù)荷。于開(kāi)卷張力的目的是降低張力輥電機(jī)的負(fù)荷。 在保證卷取不產(chǎn)生串層的前提下，應(yīng)盡可能采用較小的卷取張力，這有利于成品卷材不產(chǎn)在保證卷取不產(chǎn)生串層的前提下，應(yīng)盡可能采用較小的卷取張力，這有利于成品卷材不產(chǎn)生擦傷、瓢曲、起鼓、翹邊等缺陷。生擦傷、瓢曲、起鼓、翹邊等缺陷。19例如：例如：PS 1152-H18 0.271030mm來(lái)料平直度來(lái)料平直度100I I，材料的，材料的為為200MPa, 設(shè)定如下：設(shè)定如下：延延 伸伸 率率：=0.5%；開(kāi)卷張力開(kāi)卷

14、張力： T T1 1=12 N/mm=12 N/mm2 2（0.270.271030mm1030mm） =33374000N=33374000N卷取張力卷取張力： T T2 2=1.2=1.2T T1 1=4500=45005000N5000N卷取串層除與卷取張力有關(guān)外，與帶材表面帶油量大卷取串層除與卷取張力有關(guān)外，與帶材表面帶油量大小有直接關(guān)系，所以還要參考實(shí)際情況設(shè)定。小有直接關(guān)系，所以還要參考實(shí)際情況設(shè)定。20四、拉矯生產(chǎn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題四、拉矯生產(chǎn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1、斷帶（電氣故障除外）、斷帶（電氣故障除外）裂邊；裂邊；開(kāi)卷張力過(guò)大，全段不均勻變形；開(kāi)卷張力過(guò)大，全段不均勻變形；來(lái)

15、料板形不良，局部不均勻變形。來(lái)料板形不良，局部不均勻變形。2、燕窩、燕窩打底卷取不牢（小燕窩）；打底卷取不牢（小燕窩）；卷軸脹徑，破壞套筒強(qiáng)度（大燕窩）；卷軸脹徑，破壞套筒強(qiáng)度（大燕窩）；張力梯度不當(dāng)。張力梯度不當(dāng)。213、延伸率不穩(wěn)、延伸率不穩(wěn)張力輥徑設(shè)定；張力輥徑設(shè)定；張力輥定期磨削，防止打滑；張力輥定期磨削，防止打滑；張力輥電機(jī)轉(zhuǎn)速或編碼器故障；張力輥電機(jī)轉(zhuǎn)速或編碼器故障；延伸率測(cè)定（長(zhǎng)度法，速度法）。延伸率測(cè)定（長(zhǎng)度法，速度法）。4、切邊質(zhì)量、切邊質(zhì)量荷葉邊；荷葉邊；毛刺（刀鈍）；毛刺（刀鈍）；卷邊；卷邊；周期刀痕（啃刀）周期刀痕（啃刀）225、輥系不平行、輥系不平行單邊松（波浪）；單邊松（波浪）；擦傷；擦傷；6、橫向擦傷、橫向擦傷卷軸端頭跳動(dòng)；卷軸端頭跳動(dòng)；自動(dòng)對(duì)中調(diào)節(jié)滯后；自動(dòng)對(duì)中調(diào)節(jié)滯后；輥面不凈；輥面不凈；噴油，防止干摩擦。噴油，防止干摩擦。7、頭尾料過(guò)多、頭尾料過(guò)多來(lái)料頭尾缺陷，來(lái)料頭尾缺陷，工序?qū)︻^尾料不精細(xì)。工序?qū)︻^尾料不精細(xì)。23另外，對(duì)于長(zhǎng)期服役的各種