《轧制成形设备》课件：第8章-2.pptx

1、一、辊式矫直机的矫直原理1. 小变形量矫直方案 矫直机上排工作辊每个辊子均可单独进行调整，且每个辊子的压下量调整原则为：进入该辊的轧件经过反弯和弹复之后，其最大原始曲率应该完全消除。 每个辊子的压下量恰好能矫直前面相邻辊子处的最大残余曲率，是残余曲率逐渐减少的矫直方案。小变形量矫直方案特点(1) 优点：总变形曲率小，矫直轧件时功率消耗小。(2) 不能完全消除残余曲率。增加辊数可以进一步减小曲率变化范围。 原理：轧件上不同方向，不同数值的原始曲率，经过同一个反弯曲率的弹塑性反弯后，其残余曲率有趋向一致的特性。正是轧件的这一特性，使得轧件经多次交变的弹塑性弯曲后，其残余曲率逐渐趋向一致，形成单值残

2、余曲率，然后再进一步矫直。 方案：在前几个辊子采用比小变形矫直方案大得多的压下量，使轧件得到足够大的弯曲，迅速缩小残余曲率变化范围，接着后面的辊子采用小变形方案，反弯曲率逐渐减小，使轧件趋于平直。2. 大变形量矫直方案大变形量矫直方案特点（1）可以用较少的辊子获得较好的矫直质量；（2）由于过分增大轧件的变形程度，使轧件内部的残余应力增加，影响了产品的质量，并增加了矫直的能量消耗。1. 板材辊式矫直机（1）平行辊列矫直机 下排辊子固定不动，上排辊子可以调整图3.2-17 平行辊列矫直机示意图二、辊式矫直机的结构为了防止矫直辊在矫直过程中产生挠曲变形，在矫直辊上设有支持辊，通常下工作辊和下支持辊固

3、定不动，上工作辊和上支持辊可集体地在高度方向上调节。图3.2-18 具有支持辊的平行辊列矫直机示意图 特点： 前后辊都具有相同的反弯曲率，板材从矫直机出来后具有较大的残余曲率。矫直质量不高。 应用：矫直厚度为440mm 中厚板。辊数：通常513，其中57个辊子于矫直厚板。（2）倾斜辊列矫直机下排辊子固定不动，上排辊子安装在可调整的上机架内，上排辊子可调整成与下排辊子成一倾斜度。图3.2-19倾斜辊列矫直机示意图1工作辊2支持辊特点：矫直辊从入口端到出口端逐渐加大上下辊间的距离，从而使被矫板材在矫直过程中的残余曲率逐渐减小，最后板材得以平整。符合辊式矫直机的矫直原理，矫直质量较好。设有送入辊和送

4、出辊，辊数通常为717。应用：广泛用于矫直厚度小于4mm的薄板，有时也用矫直中板。支持辊是分段式的。矫直时根据板材的浪弯或瓢曲的部位不同，通过调整某列支持辊，使工作辊的相应部位预先产生挠度，有针对性地矫直板材的中部或边部缺陷。图3.2-20 可调矫直辊挠度的矫直机示意图（3）可调矫直辊挠度的矫直机 用途用来矫直各种断面的工字钢、角钢、槽钢及钢轨等。 矫直辊类型由辊轴和带孔槽的可拆辊套组合而成。 分类悬臂式矫直机闭式矫直机2.型钢矫直机图3.2-23 悬臂式矫直机示意图特点：操作、调整、维修和更换轴套等较方便，但两支持轴承受力不均。应用：多用于矫直中小型钢材特点：两端轴承受力均匀，机座刚性较好。

5、但操作人员看不到钢材的矫直情况，给调整工作造成困难，并且更换辊套时拆装不便，影响矫直机的效率。应用：多用于矫直大型钢材图3.2-24闭式矫直机示意图通常在入口和出口处设置一对立辊。其作用是引导钢材正确地进入矫直机并适当矫直钢材的侧弯。型钢矫直机辊数较少：大型钢材矫直机：79辊中小型钢材矫直机：711辊 上述上下工作辊轴线平行的辊式钢板矫直机和辊式型钢矫直机，在矫直管、棒等圆形断面轧件时存在两个致命的缺点：第一，只能矫直圆材垂直于辊轴的纵向剖面上的弯曲；第二，自转现象使轧材产生严重的螺旋形弯曲（俗称麻花弯）。因此，管棒材等圆形断面轧件一般在上下轴线相交错且辊形为三维双曲面的斜辊矫直机上矫直。3.

6、 斜辊矫直机又称阿氏辊系，用于矫直管、棒材，其长辊为驱动辊、短辊为压弯辊是阿氏辊系的演化，专用于管材的矫直以辊形的凸凹变化实现对短圆材的矫直，还能矫直圆材两端和压光圆材表面典型的7辊辊系，在生产中大量使用，可以看作是两种原始形态的阿氏辊系（a）与（b）的综合辊系中两端辊主要起压扁矫直和圆整作用，中间辊保证较长的塑性弯曲区，可获得良好的表面质量和矫直质量。 辊系可以增大第3对辊处塑性弯曲区的长度，使这种辊系可以真正成为管棒材两用的矫直辊系(g) 21-1(9) 辊系辊系是9辊高速矫直辊系，入口端一对压紧辊保证工件快速咬入压扁矫直。矫直速度可达360m/min。辊系为7辊式大直径薄壁管矫直辊系，前

7、后各用3个斜辊按相隔120度环抱管材，既可以按三角压扁方式起到矫直和圆整作用，又可以利用中间辊进行三段的连续压弯。1、辊式矫直机的力能参数（1）矫直辊的压力 各辊的压力分布规律(P156)：从第1辊至第3辊压力递增；从第n-2辊至第n辊（最后3辊）压力递减；中间各辊的压力相差不大；第3辊的压力最大。（2）辊式矫直机传递的功率所传递的功率为：式中 D：矫直辊直径；v：矫直速度； ：传动效率。M1：使轧件产生塑性变形的矫直力矩；（各力矩的计算可参考教材和设计手册）M2：辊子沿轧件的滚动摩擦力矩；M3：辊子轴承的摩擦力矩。)342 . 3()(10212)(321kWDvMMMN2、辊式矫直机结构参

8、数（自学15min P159-163）矫直过程：使处于张力作用下的带材，经过弯曲辊剧烈弯曲时产生弹塑性延伸变形，从而使三元形状缺陷得以消除，随后再经矫平辊将残余曲率矫平。1. 特点（1）能消除带材的瓢曲、边缘浪形和镰刀弯等三元形状缺陷，从而提高矫直质量。（2）退火后的带材经拉伸弯曲矫直后，其机械性能有所改善。（3）表面质量高。（4）应用范围广。（5）在酸洗机组中可作机械破磷装置。当采用0.51.5%的延伸率，可获得良好的除磷效果，降低酸液的消耗，提高酸洗速度。2. 矫直原理矫直时承受一定张力的带材经过弯曲辊的弯曲，在叠加的拉伸和弯曲应力作用下产生弹塑性延伸变形，使原来的短纤维部分得到伸长，因而

9、消除三元形状缺陷3. 延伸率带材的延伸率的变化范围一般在0.53%，可按下表选择序号用 途带材延伸率（%）1单纯为了矫正带材0.512用于机械破鳞0.51.53矫正有严重缺陷的带材 1.54控制和改善带材机械性能 2将来在国产大飞机身上，将有越来越多的“重庆造”。昨日，来自西南铝业的消息，我市唯一一条与国家启动的“大飞机”项目、载人航天探月工程和重点国防项目配套的铝合金厚板生产线投产，年产量5万吨，产品厚度最大可达250毫米。据悉，该产品将主要用于大飞机机翼、大梁、起落架等受力部位。铝厚板为大飞机配套。目前，世界上只有美国、欧洲四国和俄罗斯有制造大飞机的能力，占领国际市场的主要是波音和空客。铝合金预拉伸厚板是大飞机所需的必备高品质材料。“由于缺乏大规格关键主机和配套设备，目前我国大部分铝合金预拉伸厚板基本上依赖进口。”西南铝负责人称。据悉，作为中国大飞机项目股东之一，中铝集团将负责为国产大飞机项目提供铝合金和钛合金材料，中铝集团旗下的西南铝业将担负起为大飞机机翼、尾页、壁板、骨架批量制造提供相应材料的重任。为此，四年前，西南铝开建国内首条铝合金厚板生产线，投资超10亿元，专门装备了4300毫米大轧机和12000吨拉伸机等“重量级”的铝加工设备。