辊式矫直对冷轧板板形的影响

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1、辊式矫直对冷轧板板形的影响刘红娜本溪钢铁(集团)有限责任公司冷轧厂精整车间摘要分析冷轧扳在矫直机工作辊间的应力状态，提出了矫直机改变板形的机理．以冷轧厂精整车问R1剪切线的十九辊矫赢机为例，简述几种常见板形缺陷在矫直机矫正前后的变化，并提出支承辊调整的原则，分析按此原则调整后对板形的影响，为优化矫直工艺提供依据．1引言冷轧板在辊式矫直机上经反复弹塑性变形，上下表面分别产生拉伸和压缩，在消除板带原始曲率的同时，也对板形有一定的改变，尤其是可以调整工作辊挠度的矫直机，更可以通过调整某列支承辊的垂直压F来改变工作辊的挠度，有针对性地矫正板材

2、的中部或边部缺陷。以提高矫直效果【l】。在本钢冷轧厂精整剪切线上，矫直是唯一对板形有影响的工序，经生产实践中反复测量发现，辊矫前后的板带不平度并无线性相关的关系，甚至有时矫后的不平度无改变或稍大于矫前的现象，现以精整车间Rl线矫直机为例．从理论上对以上现象进行论述。2辊式矫赢机改变板形的原理分析冷轧板板形不良一般是由于在轧制和平整等工序中造成板带在纵向和横向上延伸率不均匀造成的。要改变板形，就必须对板带不同部分给以不同的延伸，现分析板带在矫直过程中的应力状态和变形过程，为方便讨论，提出其中相邻的三根辊进行分析．带材在矫直辊的压力下产生

3、弯曲时，其横截面上的应力分布如图l所示。在1．2阶段，带材处于弹性变形阶段，在2点以后带材表层的应力超过屈服极限，进入弹塑性变形阶段。钢带在进行反复弯曲时，由于中性层的存在，其外层纤维的拉伸变形和压缩变形相互抵消，不会使带材产生塑性延伸。但在4点处和其附近位置，受到矫直辊的矫直压力P．改变了上下表面的应力状态。(如图2所示)。假设带材板形平誊，即带材的纵向纤维不受相邻部分的纵向应力，则在4点左右，钢带的下表面应力状态为两向压缩，而上表面为一向拉伸和一向压缩。(冷轧板到精整车间时，宽厚比很大，约为1000左右。变形主要形式为弯曲，可以认

4、为横向上无正应力)。钢板的矫直为常温、低速变形，根据塑性加工知识，其塑性变形的主要机制为滑移，而滑移发生与否躺鲥Ⅱ口哿舻每专璺望墅铲嚯购蟹主要取决于金属所受的最大剪应力是否达到临界切应力口l。即是否满足t．，>t。。其中t。为最大剪应力，其值为t。I：(o。一o，)／2：t。为临界切应力，其值为t，=o5／2“1：式中o，为高度方向压力．o，为弯曲正应力。根据实测板带矫直前后的长度可知，在R1线板带的延伸率可达0。1％左右。因此，可以确定板带发生了塑性变形，即满足了t．。>t，的条件。由圈2可知，在上表面o。和0。方向相反，而在下表面

5、0。和0a方向相同，也就是说在矫直辊压下的过程中，随P力的增加．上表面的最大剪应力要逐渐大于下表面，因此上表巾J苗九达剑变形条件开始变形，然后r表面才开始变形。因此，?-ilIl里4点的应力分布中威力为三处即中壁层处不在钢板的几何中一0，而是向弯曲中心有一个偏移量A，在辊矫过程中，A的量很小，但它是改变板形的决定因素，只有在A偏移量存在的情况下，板带才能产生延伸。而延伸的存在才使板形的改变成为可能。3几种常见板形经平直辊矫直的变化R1线矫直机为带有五列可单独调整的支承辊的19辊辊式矫直机，在生产中采用大变形量矫直方式，在这种方式中，板

6、带一般在头5—7个辊前产生塑性变形，后几个辊子为弹性变形，因此，板形的改变也集中在前几个道次，以下的分析均以前部几辊子为对象进行。为讨论板带在平直辊间变形，先将五列支承辊均调整到一个平面内，且保证与工作辊均匀接触，使工作辊在承受矫直力后不产生挠度，仍为平直状态。下面分别进行讨论。3．1边浪首先分析单边浪板形的变形规律，单边浪均在一侧存在有平直部分，另--III有浪的部分越到边部不平度越高，即延伸越大，在矫真辊开始压下时，平直部分首先与辊面接触受到压力，越接近边部，就越晚受到压下，压力也越小，也就是说矫直机开始转动时，有浪的部位与辊子的

7、接触弧比平直部位短，所受的辊的压应力也比平直部位小。板带与矫直辊的接触形式和上表面的应力状态如图3所示。oA-A剖面寸审图3板带与辊的接触形式和应力状态从图中可见，从1点至2点接触弧不断增加，2、3点间因为板形平直，所以接触弧不变，因此得出1、2、3点上表面的应力状态，1点仅有单向拉应力，较难变形，2、3点虽然均受一向拉伸和一向压缩，但2点的拉应力包括弯曲产生的拉应力和有浪部分对2点的拉应力两部分，因此2点的最大剪切力大于3点，即2点在整个板材横向上为最易变形点。当矫直机不断增大压下时，2点首先达到屈服点开始变形，然后以2点为基本点，

8、变形逐渐向1、3扩散，实际生产中，精整来料的边浪在横向上的宽度一般为200．300ram左右，变形一般为以下两种情况。1)如果板形边部的不平度比较小。在矫直压下过程中，变形很快从2点到达l、3，因采用大变形量矫直方式，使