本技术提供一种涉及力学多参数变化的带钢拉伸弯曲矫直计算方法,涉及矫直机领域。该方法综合考虑待矫直带钢内部的初始应力情况以及带钢在拉伸弯曲矫直过程中出现的不同应力状态,建立不同应力分布状态下带钢中性层的纵向应变与弯曲曲率的解析通式;在考虑带钢的板材强化及初始残余应力情况下,建立不同塑性应力分布状态下带钢的曲率解析通式;将带钢在不同弯曲辊组和矫直辊组下出现单侧塑性应力状态和双侧塑性应力状态的不同情况叠加,建立带钢发生拉伸弯曲矫直过程中总残余应变量的解析通式。本发明通过建立带钢拉伸弯曲矫直计算方法,准确掌握带钢在拉伸弯曲矫直过程的变化规律,以减少带钢缺陷,提高带钢质量。
背景技术
高质量冷轧带钢作为装备制造业的一个重要分支,广泛应用于汽车、航空航天、船舶、建筑等领域。在生产加工过程中,带钢内部不均匀残余应力超过屈曲临界条件将引起带钢板形瓢曲问题,形成边浪、中浪等板形缺陷,严重影响带钢质量。拉伸弯曲矫直是一种常用的金属板材的矫直技术,主要通过弯曲辊、矫直辊以及张力辊的共同作用下对带钢进行拉伸和弯曲,使带钢产生弹塑性变形从而消除带钢中由先前加工步骤引入的残余应力和不平整。
以往于拉伸弯曲矫直机的研究重点多基于拉伸弯曲矫直的基本原理以及工艺参数,然而带钢的拉伸弯曲矫直是一个十分复杂的变形过程,并非是简单的拉伸和弯曲叠加而成,而是拉伸和弯曲的耦合作用形成,相互影响,产生了弹塑性延伸,即变形。因此,以往的研究难以对带钢拉伸弯曲矫直机理进行精确分析,未能建立起耦合带钢中性层变化量、弯曲曲率以及辊子压下量等多因素的深入探究其变形机理,缺乏一套完整的带钢在拉伸弯曲矫直过程中的解析模型,在拉伸弯曲矫直过程中相关参数的设定多依赖于现场经验,缺少科学的理论指导和可靠的解析依据。
因此,基于带钢在拉伸弯曲矫直过程中复杂的变化,在考虑材料强化的前提下,探究耦合带钢初始残余应力、弯曲曲率和中性层变化量等多力学参数的拉伸弯曲矫直解析机理,准确掌握带钢在拉伸弯曲矫直过程的变化规律尤为重要,对减少板材缺陷,提高板材质量有着意义。
实现思路