拉伸弯曲矫直设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于拉伸弯曲矫直金属带材（1）的方法和拉伸弯曲矫直设备，其具有多个在带材行进方向（D）上依次设置的并且在带材行进方向（D）上隔开的矫直辊（5a、6a、7a、8a），处在小于弹性极限的拉应力中的带材（1）围绕矫直辊（5a、6a、7a、8a）被交变弯曲并且在此时被塑性拉伸，在一个或多个能相对于带材（1）被调节的矫直辊（5a、6a、7a）前面分别设置一个转向辊（5b、6b、7b），所述转向辊比相应后置的矫直辊具有更大的直径。该方法或该设备的特征在于，为了改变沉入深度，所述矫直辊（5a、6a、7a）能相对于相配的转向辊（5b、6b、7b）调节，使得带材（1）从转向辊离开的离开点（9）到带材（1）到达相配的矫直辊的到达点（10）之间的自由带长（F）不超过规定的最大值，在超过该最大值时会产生带材的纵向波纹度。在此优选这样设计所述设备，使得在沉入深度或包缠角度变化期间自由带长在整个调节范围上始终不超过最大值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种用于拉伸弯曲矫直金属带材的方法和设备，其具有多个在(水平或基本上水平的)带材行进方向上依次设置的并且在带材行进方向上隔开的矫直辊，处在小于弹性极限的拉应カ中的带材围绕矫直辊被交变弯曲并且在此时被塑性拉伸，在ー个或多个能相对于带材被调节的矫直辊前面分别设置ー个转向辊，所述转向辊比相应后置的矫直辊具有更大的直径。
技术介绍
在这种拉伸弯曲矫直设备或这种拉伸弯曲矫直机架中进行拉伸弯曲矫直时，带材 通常处在小于弹性极限或屈服极限的拉应カ中并且带材围绕矫直辊在塑性范围或弹性一塑性范围内被交变弯曲。所述塑性或弾性ー塑性作用的矫直辊也被称为拉伸辊。带材(总体上)被塑性拉伸和因此被拉长的程度被称为拉伸度。借助这种拉伸弯曲矫直设备可将不平的金属带材矫直和因此消除不平度。不平度例如指带材波纹度和/或带材弯弓，它们基于带材平面中带材纤维的长度差异而产生。但不平度也可指带材在纵向和/或横向上的带材弯曲，所述带材弯曲由带材中的弯矩引起，所述弯矩例如通过带材弾性ー塑性围绕转向辊被弯曲而产生或在带材被卷绕时因弾性一塑性变形而产生。纵向弯曲又被称为纵弯，横向弯曲横弯被称为横弯。在拉伸弯曲矫直期间，不平的带材在小于带材材料的弹性极限Re或技术弹性极限Rpacil的拉应カ下围绕直径足够小的辊被(交变)弯曲，由此通过拉应カ与弯曲的叠加在带材中产生弹性/塑性变形。带材被塑性拉长，并且该塑性拉长的程度被称为拉伸度。在塑性拉长中，原本短的带材纤维被相对剧烈地拉长。在理想情况下，在矫直后所有带材纤维具有相同的长度，因此原则上应产生没有波纹度或带材弯弓的被理想地矫直的带材。在实践中并不总是这样，因此在带材中可留有小的残余不平度(例如中间波纹或边缘波紋)。此外，在带材中通过交变弯曲引起残余弯矩，该残余弯矩可导致在矫直后在纵向(纵弯)或横向(横弯)上出现不希望的塑性残余弯曲。通过将各个辊上的弯曲强度适合地协调一致可基本消除残余弯矩。为此已经提出，以各种不同方式调节拉伸弯曲矫直机架的几何形状，以便实现尽可能好的矫直效果。此外由实践中原则上已知，在矫直辊之前、之间和/或之后设置转向辊，所述转向辊具有比矫直辊明显更大的直径并且通常仅具有弾性作用。例如由EP 0298852B1 (或DE 3885019T2)公开ー种用于矫直金属带材的装置，其中，在进ロ夹紧辊组和出口夹紧辊组之间设置多个拉伸弯曲矫直辊。可在设备的不同位置上设置转向辊，所述转向辊主要用于使带材在其通过设备时经过特定的行程。类似地，专业文章“Benefits of a new leveller technology forpackagingsteels:Multi-RolIer Tension Leveller，，(EmmanueIDechassey, Irsid (法国钢铁石开究院)，安赛乐集団，METEC会议(国际冶金技术展览会暨学术会议)，2003年6月)介绍ー种具有四个矫直辊的拉伸弯曲矫直装置。在此可调节第一矫直单元(第一和第二矫直辊)的重叠和第二矫直单元(第三和第三矫直辊)的重叠。在该设备中又集成有多个直径较大的转向辊。实践中已知的拉伸弯曲矫直设备——其中必要时也设有弹性作用的转向辊——原则上已被证明是有效的，但它们有待进ー步改进。
技术实现思路
因此本专利技术的技术问题在于，提供一种开头所提类型的拉伸弯曲矫直方法和ー种开头所提类型的拉伸弯曲矫直设备，借助该方法或该设备可特别可靠且有效地消除不平度。为了解决该任务，在开头所提类型的用于拉伸弯曲矫直金属带材的同类方法中提出为了改变沉入深度，所述矫直辊相对于相配的转向辊进行调节，使得在带材从转向辊离开的离开点到带材到达矫直辊的到达点之间的自由带长不超过规定的最大值，在超过该最 大值时会产生带材的纵向波纹度。为了改变沉入深度，特别优选所述矫直辊相对于转向辊进行调节，使得自由带长不超过(最大)带材宽度的8%、优选不超过(最大)带材宽度的4%的最大值。在考虑常见带材宽度的情况下，有利的是，自由带长不超过150mm、优选100mm、特别优选70mm的最大值。在此本专利技术首先从这样的认识出发，在传统的拉伸弯曲矫直机架中，在具有多个矫直辊的第一设备区段中主要产生拉伸度，并且在具有其它矫直辊的第二设备区段中主要消除残余弯矩。此外本专利技术还基于这样的认识至少在具有主要产生拉伸度的矫直辊的第一设备区段中适宜为矫直辊配置转向辊。根据有限元法(FEM)的实践研究以及理论计算表明，对于给定带材的矫直效果与矫直辊的数量和矫直辊彼此间以及矫直辊和转向辊之间的几何布置有夫。在带材行进方向上看，矫直辊之间的较大距离可减小或完全消除残余波纹度。这使得人们在实践中カ求在各个矫直辊之间设置尽可能大的距离。但各个矫直辊之间的大的距离在实践中会导致行进的带材倾向于产生(弹性的)纵向波纹度。该纵向波纹度也被称为“手巾效应” (Handtucheffekt)。该效应尤其出现在薄带材中，其在较大的距离上处于高的拉应カ中。当这种呈纵向波纹状的带材通过矫直辊时，该纵向波纹度被塑性压入带材中，因此不利地影响了矫直效果。这种效应主要出现在还将显著塑性拉长带材的矫直辊上。对于后面的矫直棍——借助其基本上仅进行局部塑性的残余弯曲校正，这种弹性的纵向波纹度并无关紧要或仅产生次要影响。通过根据本专利技术的措施现在可在矫直辊之间距离相对大的情况下进行工作并且不出现上述问题，因为根据本专利技术首先通过将带材在矫直辊之前先引导经过转向辊而消除了弹性的纵向波纹度。在带材离开转向辊的离开点之后，带材在一定的自由带长后到达位于转向辊后面的矫直辊上。现在试验给出了令人意想不到的结果当在带材从转向辊离开的离开点与带材在后面的矫直辊上的到达点之间的自由带长被最小化时，可特别可靠地在矫直辊之前避免纵向波纹度。因此在本专利技术的范畴中可在矫直辊之间设置有利的更长的距离，该距离可減少或完全消除残余波纹度，且不会出现预期的弾性残余波纹度的问题。通常需要在拉伸弯曲矫直设备中处理厚度、宽度和拉伸极限不同的带材。为此要求能够改变各个矫直辊的弯曲強度。为此改变沉入深度或带材围绕矫直辊的包缠角度。在该改变期间优选矫直辊在不同沉入深度或包缠角度时被这样调节，即自由带长在整个调节范围上不超过最大值。因此拉伸弯曲矫直设备被这样设计，使得在整个调节范围上避免出现纵向波纹度。这在传统的垂直于或大致垂直于带材行进方向的矫直辊调节中这样实现，即矫直辊到转向辊的距离如此之小，以致于自由带长在整个调节范围上始終小于最大值或不超过最大值。因此可以适宜的是，矫直辊相对紧密地设置在转向辊后面或者说转向辊相对紧密地设置在矫直辊前面，由此即使在传统的调节中自由带长F也被最小化。在这种操作方式中，可供使用的用于包缠角度或沉入深度的调节范围相对小。因此本专利技术在一种优选的扩展方案中提出，矫直辊能在沉入深度变化期间基本上沿转向辊的圆周方向或切向于转向辊移动。通过这种方式确保在沉入深度变化期间自由带长保持最小，即使在转向辊和矫直辊之间设有相对大的距离时也是如此。这种大的距离确保沉入深度或包缠角度可在大范围内变化。但自由带长基于特别优选的调节方式始終被最小化，由此可避免纵向波纹度。这例如可通过使矫直辊按直线调节的意义直线地在倾斜于带材行进方向设置的调节轨迹上移动、而且优选相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·诺埃，
申请(专利权)人：矿山机械和轧钢机械制造有限公司，
类型：
国别省市：