马立东等：棒材二辊矫直过程曲率的全流程定量解析 ·1555· 表2不同直径情况下矫直条件 Table 2 Straightening condition with different diameters 棒材屈服强度/ 材料弹性模量/ 材料硬化模量/ 矫直凹辊角度/ 原始挠度/ 辊型长度/ 变曲率范围 MPa GPa GPa (9) (mm-m-1) mm 1/p,~1/(0.5p,) 800 210 50 15 10 400 (b) 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 一■一原始曲率 一一原始曲率 3.0 。一反弯曲率 反弯曲率 2.5 ▲一弹复曲率 一▲一弹复曲率 残余曲率 一残余曲率 ■ -1.0 15 20 30 10 反弯次数 反弯次数 2.6(c 24 一。一原始曲率 1.2 一·一反弯曲率 ▲一宜得名 0.8 一一残余曲率 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 1.06 68 10 12 14 反弯次数 图10不同直径棒材曲率变化过程.(a)20mm:(b)40mm:(c)60mm Fig.10 Curvature change process of bars with different diameters:(a)20 mm;(b)40 mm;(c)60 mm (1)一定变曲率范围的反弯曲率能够将不同直 0.9 一原始挠度2.5mm·m↓ 径棒材矫直，并且能够达到类似的矫直精度 0.8 。原始挠度5.0mm·m- 0.7 ▲一原始挠度7.5mm·m1 (2)随着直径变大，棒材在辊缝中的反弯次数 0.6 -原始挠度10.0mm·m 0.5 逐渐较少 0.4 3.2原始挠度的影响 0.3 0.2 同一根棒材不同位置的原始弯曲度不同，不同 原始挠度对矫直精度的影响.对应表2所示数据， -0.1 直径40mm,取原始挠度分别为2.5、5、7.5和10mm· 0.2 -0.3 m1,残余曲率分布情况如图11所示.通过对图11 -0.4 进行分析，可知不同原始挠度的棒材在经过若干次 -0.5 -0.6 反弯弹复以后残余曲率得到统一，后再经过若干次 -0.7 0 10 15 20 反弯弹复，棒材得到矫直. 反弯次数 3.3不同材料参数的影响 图11不同原始曲率情况下的矫直精度 对不同屈服强度的棒材矫直过程进行解析分 Fig.11 Straightening accuracy in different original curvature cases 析，屈服强度分别为300、600、900、1200MPa,其他参 通过对图12进行分析，不同屈服强度棒材在矫 数对应表2，得到如图12所示的残余曲率分布 直过程中均得到了矫直，但是矫直的历程有些差异， 情况. 屈服强度越低，每次弯曲弹复后的残余曲率水平越马立东等: 棒材二辊矫直过程曲率的全流程定量解析 表 2 不同直径情况下矫直条件 Table 2 Straightening condition with different diameters 变曲率范围 棒材屈服强度/ MPa 材料弹性模量/ GPa 材料硬化模量/ GPa 矫直凹辊角度/ (毅) 原始挠度/ (mm·m - 1 ) 辊型长度/ mm 1 / 籽t ~ 1 / (0郾 5籽t) 800 210 50 15 10 400 图 10 不同直径棒材曲率变化过程 郾 (a) 20 mm; (b) 40 mm; (c) 60 mm Fig. 10 Curvature change process of bars with different diameters: (a) 20 mm; (b) 40 mm; (c) 60 mm (1)一定变曲率范围的反弯曲率能够将不同直 径棒材矫直,并且能够达到类似的矫直精度. (2)随着直径变大,棒材在辊缝中的反弯次数 逐渐较少. 3郾 2 原始挠度的影响 同一根棒材不同位置的原始弯曲度不同,不同 原始挠度对矫直精度的影响. 对应表 2 所示数据, 直径 40 mm,取原始挠度分别为 2郾 5、5、7郾 5 和 10 mm· m - 1 ,残余曲率分布情况如图 11 所示. 通过对图 11 进行分析,可知不同原始挠度的棒材在经过若干次 反弯弹复以后残余曲率得到统一,后再经过若干次 反弯弹复,棒材得到矫直. 3郾 3 不同材料参数的影响 对不同屈服强度的棒材矫直过程进行解析分 析,屈服强度分别为 300、600、900、1200 MPa,其他参 数对应表 2, 得到如图 12 所示的残余曲率分布 情况. 图 11 不同原始曲率情况下的矫直精度 Fig. 11 Straightening accuracy in different original curvature cases 通过对图 12 进行分析,不同屈服强度棒材在矫 直过程中均得到了矫直,但是矫直的历程有些差异, 屈服强度越低,每次弯曲弹复后的残余曲率水平越 ·1555·