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摘 要：拉伸弯曲矫直机是一种高端有色金属精整加工设备，只要是借助对带材拉伸弯曲的作用来消除或者是抵消薄带波浪和翘曲等板形的缺陷，在开展生产活动的过程中，因为来料板型自身存在着较为明显的不规则性，所以我们需要根据其具体的原因对整个机组的参数进行全面的控制和调整。对带材拉矫过程中所产生的拉力、矫直切入量和带材延伸率等一些比较重要的参数进行全面的分析，带材材料自身上的质量会对延伸率的设定产生非常重大的影响。在拉力达到最大水平的情况下，我们可以对切入量进行全面的调整，从而达到优化的目的。
关键词：拉伸弯曲；矫直；参数；铝带
1、引言
当前铝带精整行业得到了非常显著的发展，这对于铝带的平直度也提出了更高的要求，传统的拉力矫直机采用的是其自身的张力将下料的屈服达到极限，这样也就使得材料出现塑性形变，使其平直度能够充分的满足相关的标准及要求、对于厚料和机组的要求，其功率不能太大，如果功率过大，一方面会使得机组的尺寸过大，同时也会使得资源无法得到充分的利用。在這样的情况下研究出了一种新式的精整设备—拉伸弯曲矫直机，其在应用的过程中具有能耗小，平直度水平较高的优点。
2、工作原理
铝带拉伸弯曲矫直机通常是借助对铝带材开展弯曲矫直，同时还要对其进行高强度的拉伸，最终抵消带材的波浪和飘曲等众多的缺陷，这样就可以使得板形产品自身的质量和机械性能得到全面的提升。设备运行的过程中，带张力的带材在受到了啦拉伸和弯曲作用之后，带材会沿着几何中心层的位置被拉伸，中心层会向弯曲的内侧进行移动，而在弹复的过程中，几何中心层的弹复会产生变形的现象，这样也就使得弹复曲率明显的减小，同时在这一过程中还产生了非常明显的剩余延伸率。比较小的张应力也能够使得带材产生永久型的延伸变形，此外，在经过了反复弯曲处理之后，可以使得材料内部的残余应力和残余的弯曲明显的减小，甚至可以达到完全没有，这样也就使得瓢曲的带材矫直成平直度非常高的带材。
3、拉弯矫机及技术特征
3.1设备主体组成结构
设备包括两组上下弯曲辊系、一组矫直辊系、若干导向辊、托架机构和机架装置。托架装置在升降油缸的带动下，移动至工作位置，由两组涡轮升降机将工作辊系移动到规定位置。板带在经过弯曲辊时，被连续的弯曲拉伸，产生塑性变形，得到设计的延伸率。在矫直张力的控制下，直径较大的矫直辊系又将在弯曲过程产生的残余板型变化和应力释放掉，达到最终的拉矫效果。拉矫直效果不仅与设备的精度，工艺参数的选定有直接关系，还与来料带材本身的平直程度有关，拉弯矫设备不可针对所有的板型进行精整，目前若需3-5I的板型精度，允许来料带材的最大平直度为50I。
3.2设备参数对矫直质量的影响
拉伸弯曲矫直机实质的原理是根据来料的板型不同，选定控制方式，即张力控制或是延伸率控制。确定所选方式后，控制弯曲辊的切入量，也就是确定了带材弯曲的曲率。根据以上论述，会得到拉伸弯曲过程中，对带材影响最大的三个参数为：矫直张力、弯曲曲率和给定延伸率。研究发现，为了达到要求的延伸率ε，所需的矫直张力T与带材所受弯曲的曲率K成反比，即ε=F（T×K）。F为修正系数。
在实际精整过程中，我们发现：矫直张力会随着弯曲辊位置的不用而在一定范围内变化。如果张力一定的情况下，延伸率会随着工作辊的切入量的变化而改变。同样的，如果确定了延伸率，弯曲曲率的变换又会引起矫直张力的变化。在矫直张力变化的同时，会改变带材中塑性变形部分的比例，也有可能会使带材实际的延伸率小于设备所提供的延伸率，导致出口S辊产生打滑现象，产生带材的划伤。综上所述，矫直过程中最重要的几点要素，以张力的变化对带材的影响最明显，所以在实际的生产过程中，矫直段的张力控制范围是生产工艺中最为重要的因素。
4、带材矫直所需延展率的设定
拉弯矫的过程就是利用弯曲和拉伸，使带材产生塑性变形。
带材沿宽度分布的纵向纤维得到伸长，最终得到比较平直的板带效果。机组设定的带材延展率ε包含三部分：（1）带材在矫直张力作用下的弹性延伸率ε1。（2）引起带材侧弯的边部纵向纤维长度之差ε2。（3）带材形状不良的在各宽度单元内长短纵向纤维长度之差ε3。
5、矫直张力的设定
这种类型的拉伸弯曲矫直机在运行的过程中通常采用的是两弯两矫式的设计，入口两对工作辊子的直径一定要科学合理，带材在经过弯的辊时，其会产生较大的弯曲变形，带材在经过了非常明显的弯曲变形之后，再经过辊径，使得前面操作中的应力得到充分的释放。在经过了实际的生产操作之后，其比较适合使用在矫直段张力屈服极限在1/10—1/4的带材材料。在材料已经被限定的情况下，我们就可以选择较为合理的矫直张力，张力的确定也有其自身的原则，通常，我们采取的是最小原则，这样就可以十分有效的避免张力辊压过重而使得带材出现一些不良情况，此外，选择较小的矫直张力还能十分有效的降低整条生产线开卷的情况，从而使得能耗得到了控制。
6、矫直张力与初始张力的关系
初始张力经过入口S辊的放大，得到矫直所需要的矫直张力，再由出口S辊的张力缩小作用，将张力缩小直卷取机所需张力。根据欧拉公式张力放大系数K=efα，由公式可知，张力的放大缩小倍数，由张力辊表面材料与带材的摩擦系数f与带材在张力辊上的总包角来确定。式中的关系只是表征了理论上的函数关系，在具体的生产过程中，还要考虑带材的厚度，带材在S辊上的贴合程度等原因。此部分应该注意一下几点：
（1）S辊发挥放大、缩小的功能由驱动电机的选项决定。
（2）此公式只是表征了S辊的最大能力，并不代表S辊一投入使用就会立刻得到放大或者缩小的系数。在生产试验中我们发现，S辊可以根据矫直张力的需要自动的调节实际方法系数KC。其区间根据试验所得为1≤Kc≤efα。式中：α—矫直带材与S辊的实际包角，受带材厚度和带材与S辊的接触情况影响。
在调试的过程中我们发现，设备的延伸率一定的情况下，S辊放大系数满足带材延伸率的情况下，初始的张力的变化不会显著的引起矫直张力的变化。即是上面谈到的S辊可以根据实际情况，放大系数可以在其允许的范围内进行调节，满足矫直张力的要求。
7、结语
对带材板型影响的因素有很多，在生产流程当中，机组的速度面，升降速度的快与慢都会对板型的质量产生非常大的影响。总体上来讲，拉矫的效果会对机组运行速度的稳定性产生非常大的影响，同时在这一过程中，较小的张力幅度相对较为合理，同时其延伸度的设定，拉伸弯曲矫直机在铝带精整行业是一个非常重要的设备，我们在实际的工作中必须要对其加以全面的控制和处理。
参考文献：
[1]杜雁冰，韩静涛，张永军.小型专用拉弯矫直机的设计与工艺研究[J].机械设计与制造.2012（04）
[2]高希岩.板带拉伸弯曲矫直技术与装备[J].中国建材科技.2010（05）
[3]符可惠.拉弯矫直机张力辊的设计计算[J].有色金属加工.2007（04）
关键词：拉伸弯曲；矫直；参数；铝带
1、引言
当前铝带精整行业得到了非常显著的发展，这对于铝带的平直度也提出了更高的要求，传统的拉力矫直机采用的是其自身的张力将下料的屈服达到极限，这样也就使得材料出现塑性形变，使其平直度能够充分的满足相关的标准及要求、对于厚料和机组的要求，其功率不能太大，如果功率过大，一方面会使得机组的尺寸过大，同时也会使得资源无法得到充分的利用。在這样的情况下研究出了一种新式的精整设备—拉伸弯曲矫直机，其在应用的过程中具有能耗小，平直度水平较高的优点。
2、工作原理
铝带拉伸弯曲矫直机通常是借助对铝带材开展弯曲矫直，同时还要对其进行高强度的拉伸，最终抵消带材的波浪和飘曲等众多的缺陷，这样就可以使得板形产品自身的质量和机械性能得到全面的提升。设备运行的过程中，带张力的带材在受到了啦拉伸和弯曲作用之后，带材会沿着几何中心层的位置被拉伸，中心层会向弯曲的内侧进行移动，而在弹复的过程中，几何中心层的弹复会产生变形的现象，这样也就使得弹复曲率明显的减小，同时在这一过程中还产生了非常明显的剩余延伸率。比较小的张应力也能够使得带材产生永久型的延伸变形，此外，在经过了反复弯曲处理之后，可以使得材料内部的残余应力和残余的弯曲明显的减小，甚至可以达到完全没有，这样也就使得瓢曲的带材矫直成平直度非常高的带材。
3、拉弯矫机及技术特征
3.1设备主体组成结构
设备包括两组上下弯曲辊系、一组矫直辊系、若干导向辊、托架机构和机架装置。托架装置在升降油缸的带动下，移动至工作位置，由两组涡轮升降机将工作辊系移动到规定位置。板带在经过弯曲辊时，被连续的弯曲拉伸，产生塑性变形，得到设计的延伸率。在矫直张力的控制下，直径较大的矫直辊系又将在弯曲过程产生的残余板型变化和应力释放掉，达到最终的拉矫效果。拉矫直效果不仅与设备的精度，工艺参数的选定有直接关系，还与来料带材本身的平直程度有关，拉弯矫设备不可针对所有的板型进行精整，目前若需3-5I的板型精度，允许来料带材的最大平直度为50I。
3.2设备参数对矫直质量的影响
拉伸弯曲矫直机实质的原理是根据来料的板型不同，选定控制方式，即张力控制或是延伸率控制。确定所选方式后，控制弯曲辊的切入量，也就是确定了带材弯曲的曲率。根据以上论述，会得到拉伸弯曲过程中，对带材影响最大的三个参数为：矫直张力、弯曲曲率和给定延伸率。研究发现，为了达到要求的延伸率ε，所需的矫直张力T与带材所受弯曲的曲率K成反比，即ε=F（T×K）。F为修正系数。
在实际精整过程中，我们发现：矫直张力会随着弯曲辊位置的不用而在一定范围内变化。如果张力一定的情况下，延伸率会随着工作辊的切入量的变化而改变。同样的，如果确定了延伸率，弯曲曲率的变换又会引起矫直张力的变化。在矫直张力变化的同时，会改变带材中塑性变形部分的比例，也有可能会使带材实际的延伸率小于设备所提供的延伸率，导致出口S辊产生打滑现象，产生带材的划伤。综上所述，矫直过程中最重要的几点要素，以张力的变化对带材的影响最明显，所以在实际的生产过程中，矫直段的张力控制范围是生产工艺中最为重要的因素。
4、带材矫直所需延展率的设定
拉弯矫的过程就是利用弯曲和拉伸，使带材产生塑性变形。
带材沿宽度分布的纵向纤维得到伸长，最终得到比较平直的板带效果。机组设定的带材延展率ε包含三部分：（1）带材在矫直张力作用下的弹性延伸率ε1。（2）引起带材侧弯的边部纵向纤维长度之差ε2。（3）带材形状不良的在各宽度单元内长短纵向纤维长度之差ε3。
5、矫直张力的设定
这种类型的拉伸弯曲矫直机在运行的过程中通常采用的是两弯两矫式的设计，入口两对工作辊子的直径一定要科学合理，带材在经过弯的辊时，其会产生较大的弯曲变形，带材在经过了非常明显的弯曲变形之后，再经过辊径，使得前面操作中的应力得到充分的释放。在经过了实际的生产操作之后，其比较适合使用在矫直段张力屈服极限在1/10—1/4的带材材料。在材料已经被限定的情况下，我们就可以选择较为合理的矫直张力，张力的确定也有其自身的原则，通常，我们采取的是最小原则，这样就可以十分有效的避免张力辊压过重而使得带材出现一些不良情况，此外，选择较小的矫直张力还能十分有效的降低整条生产线开卷的情况，从而使得能耗得到了控制。
6、矫直张力与初始张力的关系
初始张力经过入口S辊的放大，得到矫直所需要的矫直张力，再由出口S辊的张力缩小作用，将张力缩小直卷取机所需张力。根据欧拉公式张力放大系数K=efα，由公式可知，张力的放大缩小倍数，由张力辊表面材料与带材的摩擦系数f与带材在张力辊上的总包角来确定。式中的关系只是表征了理论上的函数关系，在具体的生产过程中，还要考虑带材的厚度，带材在S辊上的贴合程度等原因。此部分应该注意一下几点：
（1）S辊发挥放大、缩小的功能由驱动电机的选项决定。
（2）此公式只是表征了S辊的最大能力，并不代表S辊一投入使用就会立刻得到放大或者缩小的系数。在生产试验中我们发现，S辊可以根据矫直张力的需要自动的调节实际方法系数KC。其区间根据试验所得为1≤Kc≤efα。式中：α—矫直带材与S辊的实际包角，受带材厚度和带材与S辊的接触情况影响。
在调试的过程中我们发现，设备的延伸率一定的情况下，S辊放大系数满足带材延伸率的情况下，初始的张力的变化不会显著的引起矫直张力的变化。即是上面谈到的S辊可以根据实际情况，放大系数可以在其允许的范围内进行调节，满足矫直张力的要求。
7、结语
对带材板型影响的因素有很多，在生产流程当中，机组的速度面，升降速度的快与慢都会对板型的质量产生非常大的影响。总体上来讲，拉矫的效果会对机组运行速度的稳定性产生非常大的影响，同时在这一过程中，较小的张力幅度相对较为合理，同时其延伸度的设定，拉伸弯曲矫直机在铝带精整行业是一个非常重要的设备，我们在实际的工作中必须要对其加以全面的控制和处理。
参考文献：
[1]杜雁冰，韩静涛，张永军.小型专用拉弯矫直机的设计与工艺研究[J].机械设计与制造.2012（04）
[2]高希岩.板带拉伸弯曲矫直技术与装备[J].中国建材科技.2010（05）
[3]符可惠.拉弯矫直机张力辊的设计计算[J].有色金属加工.2007（04）