带材在拉弯矫直中的受力分析

对受拉伸弯曲带材在第1个弯曲辊上的弯矩卸载阶段进行了分析，结果表明带材在第一个弯曲辊上拉伸弯曲后产生的残余曲率相当大，须在后续的计算中予以考虑．同时，对带材拉伸弯曲过程中各种中性轴、中性轴之间的关系及其在带材中的位置变化情况进行了讨论，明确指出了受拉伸弯曲带材的第1次弯曲和第2次弯曲的不同点．对受拉伸弯曲带材的多次弯曲时的纵向延伸计算进行了讨论．

带材在拉伸弯曲矫直机上一般需要多次弯曲．受拉伸弯曲的带材首先在第1个弯曲辊上经历弯矩加载阶段，弯曲到较大程度之后是弯矩卸载阶段，直到卸载到弯矩为零．我们把这一弯矩加载和弯矩卸载阶段称为受拉伸带材的第1次弯曲．随后在反向弯矩的作用下带材被伸直并在第2个弯曲辊

拉弯矫直的原理是基于弹塑性拉弯矫直理论。最初的弹塑性拉弯矫直理论是建立在1个定律和5条假设之上的,即:虎克定律、弯曲变形前后的平面假设、弯曲变形的纤维间没有作用力假设、弯曲应力与到中性层的距离成正比假设、拉伸(压缩)变形率与弯曲变形率是线性函数可以相加减假设。

平直度是衡量冷轧带材产品质量的重要指标之一,随着用户对带材平直度要求的不断提高,带材平直度的控制和改善显得日益重要。拉伸弯曲矫直技术是减缓带材板形缺陷,改善带材质量的重要途径。由于拉伸弯曲矫直过程涉及拉弯、弹复等多方面问题,变形十分复杂,如何准确的定量的描述这一变形过程成为关键。因此对其展开研究,具有重要的理论和实际意义。 本文分别在理想弹塑性平面应变假设和线性强化弹塑性平面应变假设条件下,考虑任意初始板形缺陷(初始残余应力)的影响,推导出不同应力分布型式的中性层偏移量以及中间层纵向应变的计算公式,并分析了其应力分布的边界条件。求出了带材整体塑性延伸的边界条件,对带材的拉伸弯曲矫直过程的延伸率与张力和弯曲曲率的关系以及弯曲曲率和弯曲弹复进行了探讨。把上述推导出的拉伸弯曲的基本理论公式应用于带材的拉伸弯曲矫直定量分析,考虑初始残余应力沿板宽横向分布值,编制了反映张力、弯曲曲率、延伸率、应力和应变变化关系、弯曲弹复的相应程序。分析了带材厚度变化,张力和弯曲曲率的匹配关系变化对拉伸弯曲矫直后的带材内部残余应力分布的影响。 本文实现了考虑任意初始板形缺陷的带材矫直的定量分析。通过仿真定量的说明了经过拉伸弯曲矫直后带材的板形得到了改善,为准确设定张力和弯曲辊弯曲曲率的大小以达到合适的匹配关系奠定了理论基础。本文的研究为矫直工艺参数的设定和矫直机的设计提供新的理论依据和方法,为今后的研究工作奠定了理论基础,提供了相应的仿真计算程序。