帶材在拉彎矯直中的受力分析

對受拉伸彎曲帶材在第1個彎曲輥上的彎矩卸載階段進行了分析，結果表明帶材在第一個彎曲輥上拉伸彎曲后產生的殘余曲率相當大，須在后續(xù)的計算中予以考慮．同時，對帶材拉伸彎曲過程中各種中性軸、中性軸之間的關系及其在帶材中的位置變化情況進行了討論，明確指出了受拉伸彎曲帶材的第1次彎曲和第2次彎曲的不同點．對受拉伸彎曲帶材的多次彎曲時的縱向延伸計算進行了討論．

帶材在拉伸彎曲矯直機上一般需要多次彎曲．受拉伸彎曲的帶材首先在第1個彎曲輥上經歷彎矩加載階段，彎曲到較大程度之后是彎矩卸載階段，直到卸載到彎矩為零．我們把這一彎矩加載和彎矩卸載階段稱為受拉伸帶材的第1次彎曲．隨后在反向彎矩的作用下帶材被伸直并在第2個彎曲輥

拉彎矯直的原理是基于彈塑性拉彎矯直理論。最初的彈塑性拉彎矯直理論是建立在1個定律和5條假設之上的,即:虎克定律、彎曲變形前后的平面假設、彎曲變形的纖維間沒有作用力假設、彎曲應力與到中性層的距離成正比假設、拉伸(壓縮)變形率與彎曲變形率是線性函數可以相加減假設。

平直度是衡量冷軋帶材產品質量的重要指標之一,隨著用戶對帶材平直度要求的不斷提高,帶材平直度的控制和改善顯得日益重要。拉伸彎曲矯直技術是減緩帶材板形缺陷,改善帶材質量的重要途徑。由于拉伸彎曲矯直過程涉及拉彎、彈復等多方面問題,變形十分復雜,如何準確的定量的描述這一變形過程成為關鍵。因此對其展開研究,具有重要的理論和實際意義。 本文分別在理想彈塑性平面應變假設和線性強化彈塑性平面應變假設條件下,考慮任意初始板形缺陷(初始殘余應力)的影響,推導出不同應力分布型式的中性層偏移量以及中間層縱向應變的計算公式,并分析了其應力分布的邊界條件。求出了帶材整體塑性延伸的邊界條件,對帶材的拉伸彎曲矯直過程的延伸率與張力和彎曲曲率的關系以及彎曲曲率和彎曲彈復進行了探討。把上述推導出的拉伸彎曲的基本理論公式應用于帶材的拉伸彎曲矯直定量分析,考慮初始殘余應力沿板寬橫向分布值,編制了反映張力、彎曲曲率、延伸率、應力和應變變化關系、彎曲彈復的相應程序。分析了帶材厚度變化,張力和彎曲曲率的匹配關系變化對拉伸彎曲矯直后的帶材內部殘余應力分布的影響。 本文實現了考慮任意初始板形缺陷的帶材矯直的定量分析。通過仿真定量的說明了經過拉伸彎曲矯直后帶材的板形得到了改善,為準確設定張力和彎曲輥彎曲曲率的大小以達到合適的匹配關系奠定了理論基礎。本文的研究為矯直工藝參數的設定和矯直機的設計提供新的理論依據和方法,為今后的研究工作奠定了理論基礎,提供了相應的仿真計算程序。