輥式矯直是使鈦材從上下兩排相互交錯排列的輥子間通過時,因受到多次反復彎曲而獲得對鈦材形狀缺陷的矯直方法。
1 輥式矯直原理
在矯直產品中,除一些大斷面矯直件的形狀缺陷表現為數值和方向都相同的初始狀態曲率(原始曲率1/r.)以外,多數矯直件的形狀缺陷則表現為原始曲率的數值和方向都是不定的(在0~干1/romin之間)。對于后一類矯直件,在經過同一曲率的彈塑性反彎后,殘余曲率有趨向一致的特性,并經適量的反彎后能實現矯直。理想彈性材料矩形斷面矯直件上兩段方向不同的初始狀態曲率經過3次反彎矯直的曲線如圖7-2所示,橫坐標是軋件曲率與屈服曲率(外力矩達到屈服力矩M,時軋件的總變形曲率,以1/表示)的比值,縱坐標表示彈性彎曲時的曲率1/py與屈服曲率1/Pw的比值(稱為彈復曲率C,)。當m段的相對原始曲率(1/ro)/(1/pw)=Co=1,n段的相對原始曲率Co=-1時,經相對反彎曲率Cp=(1/p)/(1/px)=3的彎曲(圖中位置I)并彈復后,其殘余曲率值已很接近。這兩個殘余曲率將是下一次反彎的原始曲率。第二次反彎時的反彎曲率C=3(圖中位置II),彈復后殘余曲率已相等,再選擇一個合適的反彎曲率(例如圖中選C=1.44,位置II),彈復后軋件就被矯直了。
從輥式矯直原理可以看出,矯直原始曲率不均勻的矯直件時,施加的彎曲總曲率越大,其殘余曲率1/r的差值就越小,矯直效率可提高。按此原理,前面幾個輥子采用大壓下量,使矯直件各部位的反彎曲率均達到較大數值,殘余曲率不均逐漸減小,從第四個輥子后各輥壓下量依次減小,則矯直件能較快獲得平直。這樣可用較少輥數獲得較好的矯直效果,提高矯直效率。薄板和帶材的瓢曲、單雙邊浪形等二維、三維缺陷,可采用帶有支承輥并具有工件輥撓度調整裝置的矯直機矯直。斜輥矯直機與輥式矯直機工作原理相同,區別在于,斜輥矯直機的矯直輥具有類似雙曲線的空間曲線形狀,且上下兩排矯直輥軸線互相交叉,矯直時管棒材邊旋轉邊前進。
2 輥式矯直工藝
2.1 平輥矯直工藝操作要點
A準備
檢查矯直機運轉是否正常,并檢查和清除機上一切臟物、油污、金屬屑。隨后,調整好矯直機上下輥間的間隙。該機的間隙常用壓入量δ(如圖7-3所示)來表征。壓入量8值的大小應據板片厚度來調整。由于該機是整體的,只要調整該機的進口處8值和出口處8值就能達到整機的調整。實踐中,鈦板平輥矯直機的壓入量值采用表7-10的值和表7-11的值就可以達到矯直的目的。
B 作業
在矯直作業中,要求鈦板不能有折角、卷邊,否則必須用木槌打平;鈦板上不允許有臟物、鈦屑,否則必須及時清理和清潔;鈦板矯直時一定要對準中心,不許歪斜,如發現有歪斜必須調整;鈦板不許重疊通過矯直機,也不允許同時矯直兩張重疊的板。
鈦板矯直時,發現局部出現波浪時,要及時調整機器的壓入量8值來消除波浪。如鈦板中部有波浪時,應使中部的支撐輥上升(即8值降低),波浪越大,上升值也越大,依此類推。
鈦板矯直時,如發生鈦板卡在機器中,不允許強行通過,應立即停車,將輥抬起,再向后退回鈦板。如果需要后退鈦板,也應將輥抬起作業。
C 停機
停機時不允許給工作輥加壓。同時,應給矯直過的鈦板復檢,如有矯直不合格的應重復矯直。實在無法矯直應送張力矯直機矯直。
2.2 管棒材矯直
管棒材矯直是在斜輥式矯直機上進行的。通常與壓力矯直配合使用,首先將彎曲度較大的工件通過壓力矯直機矯直,然后再進行斜輥式矯直。斜輥式矯直機的主要性能詳見表7-8和表7-9.
將需要矯直的工件送往相對應的矯直機,開機后也相應依順序矯直,也是一根接一根矯直。矯直質量主要取決于矯直機壓力和輥傾角大小。壓力的大小取決于合金種類和彎曲度。若為強度高的鈦合金,彎曲度也大時矯直壓力應大些,反之亦然。輥傾角的大小取決于工件直徑,直徑大的工件應比小的矯直傾角大。矯直完也應將不合格的工件返回重新矯直。實在無法矯直的鈦管應送張力矯直機矯直。