拉弯矫直机理与工艺参数研究

论文摘要

随着航天、国防、电子设备、家用电器、制罐等工业的迅速发展,尤其是我国轿车产业的突飞猛进,对冷轧薄带材板形质量的要求越来越高,需求量也在不断增加。在各个工序中采取有效的措施来提高带材的板型质量便成为带材生产厂家的当务之急。继辊式矫直机、连续拉伸矫直机应用于带材矫直后,结合二者优点的连续拉弯矫直机已经在多数国家发展起来。连续拉弯矫直技术能有效的改善板形、使其性能均匀化、消除各种板形缺陷,最终达到提高带材产品质量的目的。但是国内目前各钢厂使用的拉弯矫直机多为从国外引进,同时由于国外的技术保护,目前国内尚无系统的拉弯矫直设计理论。以崔甫老师书为代表的理论研究,只对带材拉弯变形进行了初步分析,没有给出各个参数的具体计算方式。因此,现阶段的国内拉弯矫直机都是在没有理论指导、只凭生产经验的情况下对其进行调试的,这大大的降低了工作效率,而有的甚至长期处于不佳状态。本文通过建立带材拉弯矫直过程的理论模型,进一步分析其变形机理,推导带材在拉弯矫直过程中的变形量与带材中间层偏移量。并以当前钢厂最常用的“两弯一矫”式矫直机为例,考虑其加载方式,分析其变形量,对其产生延伸率的原因进行分段、分步骤分析,并根据分析现有延伸率公式存在的问题,推导出延伸率公式。以新提出的延伸率为基础,对其它工艺参数关系进行讨论,得出其定性与定量的关系,为拉弯矫直机的设计与后期调试提供必要的理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 国内外研究现状与研究方向
• 1.2.1 拉弯矫直机的发展概况
• 1.2.2 拉弯矫直技术的国内外研究现状
• 1.2.3 拉弯矫直理论的研究方向
• 1.3 课题主要的研究内容
• 第2章 基于初等梁弯曲理论的拉弯矫直机理的分析
• 2.1 带材板型的缺陷分析
• 2.1.1 板形的概念
• 2.1.2 几种常见的板形模式
• 2.1.3 板形缺陷的评价指标
• 2.2 关于材料变形中的中性轴分析
• 2.3 研究理想弹塑性材料下的拉弯矫直理论的意义
• 2.4 基于理想弹塑性带材的拉弯矫直理论的分析
• 2.4.1 基于理想弹塑性带材的假设
• 2.4.2 理想弹塑性带材平面应变问题的基本定义
• 2.4.3 考虑原始弯曲的几个曲率的定义
• 2.4.4 拉弯过程中的应力分布形式
• 2.4.5 拉弯过程中带材变形与中性层偏移量的分析
• 2.4.6 不同形式应力分布之间边界条件的分析
• 2.4.7 理想弹塑性材料下带材中间层产生塑性延伸条件的分析
• 2.5 考虑加载历史的拉弯矫直原理的分析
• 2.5.1 带材受两次弯曲作用的基本定义
• 2.5.2 带材第一次弯矩卸载阶段的分析
• 2.5.3 关于带材一次弯曲后的回弹分析
• 2.5.4 关于带材的两次加载与卸载之间的关系
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于一般板弯曲理论的拉弯矫直理论的分析
• 3.1 基于一般板弯曲理论的定义与假设
• 3.2 基于一般板弯曲理论的拉弯矫直原理的分析
• 3.2.1 基于一般板弯曲理论拉弯模型的现阶段研究
• 3.2.2 基于一般板弯曲理论拉弯模型的建立
• 3.2.3 基于一般板弯曲理论的带材拉弯变形的分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于“两弯一矫”式矫直机的工艺参数分析
• 4.1 拉弯矫直中带材张力损失对延伸率作用的分析
• 4.1.1 弹性变形贡献值的分析
• 4.1.2 塑性延伸功贡献值的分析
• 4.1.3 关于张力损耗的分析
• 4.2 关于多段延伸率的分析与推导
• 4.2.1 原有延伸率的计算公式存在的问题
• 4.2.2 延伸率计算公式的提出
• 4.2.3 关于设定延伸率后出现延伸率损失分析
• 4.3 带材弯曲曲率半径和包角的分析
• 4.3.1 带材弯曲曲率半径和最小弯曲辊径的计算
• 4.3.2 带材包角的计算
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于延伸率的工艺参数分析
• 5.1 张力与弯曲曲率关系的分析
• 5.2 包角与弯曲曲率关系的分析
• 5.3 压下量与带材最大弯曲半径关系的分析
• 5.3.1 带材的挠曲方程推导
• 5.3.2 压下量与带材最大弯曲曲率关系的分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢