五辊矫直辊压下量的计算与分析

五辊矫直辊压下量的计算与分析

1带钢的下特点直机直机的直刷辊布局方法包括三种形式：平行配置、倾斜配置和倾斜配置。矫直辊平行布置的五辊矫直机具有以下特点:(1)所需矫直张力小;(2)具有一定数量交错的矫直辊,可以反复弯曲;(3)压下量可以调整。但由于其矫直辊数量少,对带钢的反复弯曲次数少,因此矫直精度不高,一般只布置在机组的开头位置和开卷机配合使用,用来对带钢的头部和尾部进行矫直。针对不同厚度带钢,本文分析计算了五辊矫直机的矫直辊压下量及其调整方法。2矫直机构造设计为达到板形矫直和消除残余应力的目的,矫直机压下量从入口至出口逐渐递减,入口矫直辊的压下量较大,以保证带钢得到较大程度的矫直效果,之后压下量依次减小,消除入口矫直辊对轧件强制弯曲后形成的残余应力。由于矫直辊压下量不同,带钢经过各个矫直辊时形成的塑性变形率也是不同的,通常在矫直机入口矫直辊处带钢的塑性变形率设置为最大值(70%～100%),而在出口矫直辊处设置为最小值(0%～10%),通常取0值,既能保证良好的矫直效果,又能解决内应力导致的翘曲问题。五辊矫直机布置见图1,矫直机辊距P为180mm,辊径为Φ150mm,辊长1500mm。1#、3#和5#辊为固定辊,2#和4#辊可以单独压下。通过有限元分析得出,当塑性变形率为80%时Q235带钢矫直压下量与带钢厚度的关系曲线见图2。由图2可知,随带钢厚度增加,矫直辊压下量减小。矫直不同厚度的带钢时各个矫直辊压下量和塑性变形率见表1,矫直机2#辊压下量随带钢厚度增大而减小,4#辊压下量变化不大,一般小于3mm。在保证此塑性变形的前提下,带钢上下表面伸长率较均匀,能很好消除翘曲板形。3上辊初始调压下量的确定由于带钢厚度变化时4#辊的压下量变化不大,所以在实际生产中可以按下面方法调整2#辊的初始压下量,如图3所示,当辊子对带钢不产生任何弯曲时,上下辊的中心距为L1(见图3a):L1=D+H0式中,D为矫直辊直径,mm,D=Φ150mm;H0为来料带钢厚度。当矫直辊间没有带材时,将上下两辊靠到一起,上下辊的中心距为L2(见图3b):L2=D2−(0.5P)2−−−−−−−−−−−√L2=D2-(0.5Ρ)2式中,P为矫直辊辊间距离,mm,P=180mm;给带钢一个压下量,上下辊中心距为L3(见图3c):L3=L1-e式中,e为带钢压下量。在实际生产中,L3的测量比较困难,所以压下量调整可以先把上、下辊压靠在一起,然后把上辊初始上调,使辊子对带材的压下量正好是所要求的e值。上辊初始上调量的确定:Δ0=L1-L2-e式中,Δ0为上辊初始上调量。即Δ0=D+H0−D2−(0.5P)2−−−−−−−−−−−√−eΔ0=H0−e+30Δ0=D+Η0-D2-(0.5Ρ)2-eΔ0=Η0-e+30带钢厚度由H0变为H1,上辊初始上调量为Δ1:Δ1=H0-H1-e+30所以带钢厚度由Hi变为Hi+1,上辊上调量为Δi+1为:Δi+1=Hi-Hi+1-e+30(i=0,1,2,…)4带钢厚度对2#辊压下量的影响通过以上对矫直辊平行布置的五辊矫直机的有限元分析,可以得出如下结论:(1)随着带材厚度的增加,矫直辊的压下量减小。(2)随带钢厚度增大,2#辊压下量变化较大,4#辊压下量变化较小。(3)在实际操作中,4#辊的压下量调整可以固定不变,2#辊压下量可以根据带材厚度的变化调整