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拉伸弯曲矫直机作为带钢冷轧生产线上重要的精整设备之一,在改善材料组织性能、提高产品几何精度和有效控制表面质量等方面起着重要的作用。但目前国内研发的拉伸弯曲矫直机在使用过程中存在着产品精度低、矫直范围小和自动化程度落后等不足。出现这些问题的根本原因在于目前国内尚无完善的拉伸弯曲矫直模型,相关工艺参数的确定缺乏科学的理论依据。因此,对矫直机理进行科学的理论分析并使其进一步发展,建立完善的拉伸弯曲矫直模型,制定更加合理的工艺参数,可以有效的利用现有设备并使其发挥最大能力。本文以国内某钢厂的拉伸弯曲矫直机为研究对象,将数值解析法和有限元模拟技术相结合,对带材的拉弯矫直变形机理做深入研究,进而建立完善的拉伸弯曲矫直模型。本文主要研究内容分为以下几个方面:(1)建立拉伸弯曲矫直过程的解析模型。对带钢拉伸弯曲矫直过程的变形机理进行研究,构建压弯量、张力、延伸率和矫直耗能等工艺参数匹配关系。(2)边浪带材拉弯矫直过程的有限元模拟。分析研究带材边浪的生成以及压下量对带材边浪的矫直情况。(3)对带有边浪缺陷的带材进行拉伸弯曲矫直,分析拉伸、弯曲和拉弯的情况下,边浪带材的初始应力和初始曲率及矫直卸载后的残余应力和残余曲率。(4)利用ANSYS/LS-DYNA软件建立拉伸弯曲矫直模型,对宽度、厚度和屈服强度分别为1400mm、3mm和235MPa,并且带有边波的带材在不同工艺参数设定下的工况进行了模拟,分析带材矫直过程中的应力、应变云图,对拉弯矫直变形机理做深入探讨。保证带材延伸率不变(1.5%)的情况下,探究张力与压弯量之间的匹配关系,以及对总变形曲率和矫直能耗等参数的影响。(5)完成了相关工艺参数的配置优化。对设定延伸率为1.5%时不同参数配置下的变形能进行了计算,并将耗能最小为原则确定为最优工艺参数设定。(6)拟合变形曲线,求得带材的总变形曲率,得到压弯量与变形曲率的关系,并修正和完善压弯量与变形曲率之间的数学模型。