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一、H型鋼矯直技術(shù)的研究現狀 國內針對H型鋼矯直展開(kāi)的研究系統、全面，但關(guān)于H型鋼類(lèi)薄壁構件在多輥矯直過(guò)程中力學(xué)行為的描述存在一定的局限牲。國外有關(guān)H型鋼矯直的文獻發(fā)表的較少。 在H型鋼矯直穩定性的研究中，得出可以用矯直力和壓下量表示H型鋼的臨界失穩條件，并從理論上進(jìn)行了證明。在對H型鋼變輥距矯直的研究中提出：變輥距矯直機能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品尺寸、規格的擴大，提高矯直設備的利用率；采用變輥距可調節均衡全部輥子的矯直力；通過(guò)變輥距，可建立相鄰彎曲單元之間的協(xié)調關(guān)系，消除干涉，實(shí)現壓下規程的優(yōu)化。在H型鋼定輥距矯直的工藝方案及壓下規程的研究中，運用傳統矯直理論證明了大變形矯直方案比小變形矯直方案的矯直精度高。 專(zhuān)家對變輥距矯直機的力能參數進(jìn)行了一系列的分析，給出了變輥距矯直機的水平鎖緊力、軸向力的定量計算公式；通過(guò)編制計算機程序，實(shí)現了H型鋼等七種任意材料、任意型號型鋼的力能參數計算及矯直規程制定的計算機輔助設計。其研究工作具有一定的實(shí)用價(jià)值，但是并沒(méi)有突破傳統矯直理論的范疇。 應用彈塑性彎曲和優(yōu)化理論，提出在矯直質(zhì)量的前提下，以矯直機各上輥壓下量為設計變量，以矯直機的驅動(dòng)功率為目標函數，建立以滿(mǎn)足咬入條件和倒數第二輥處的殘余曲率等于零為約束條件的優(yōu)化數學(xué)模型，得到了能耗小的壓下規程。 研究發(fā)現，與其它型鋼矯直不同，H型鋼由于采用了矯直輥直接壓彎腹板帶動(dòng)翼緣彎曲的矯直方式，必然會(huì )引起斷面復雜的變形—腹板凹陷變形、翼緣角度變形及腹板增高等。在矯直過(guò)程中翼緣的彎曲變形及變形解析是：從設定壓下量中扣除腹板凹陷變形量和輥子彈復量后、根據有效壓下量進(jìn)行的定量解析；雖然H型鋼的輥式矯直是通過(guò)壓下腹板來(lái)間接對翼緣進(jìn)行彎曲變形的，基于單純彎曲的矯直理論仍然有可能適用。 對腹板凹陷變形進(jìn)行進(jìn)一步的分析，指出考慮到腹板凹陷時(shí)，H型鋼矯直實(shí)際壓下量應為理論壓下量加上腹板凹陷量。利用ANSYS有限元軟件，建立了H型鋼矯直時(shí)一個(gè)矯直單元的有限元仿真模型，確定了影響腹板凹陷變形的主要因素有矯直力、矯直輥與軋件間的側向間隙，以及矯直輥的圓角半徑，并給出了影響規律。 二、H型鋼矯直技術(shù)的研究?jì)热?/span> (1)H型鋼矯直變形機理的進(jìn)一步研究?，F有關(guān)于H型鋼矯直變形機理的研究都是基于一系列的假設之上，研究結果大多屬于定性的，缺少定量地描述和分析。系統、定量地分析研究H型鋼矯直過(guò)程中應力、應變和殘余應力的大小及其分布，從根本上弄清H型鋼矯直過(guò)程的變形機理，求解多輥矯直的變形過(guò)程，將會(huì )促進(jìn)H型鋼矯直技術(shù)的研究與發(fā)展，同時(shí)也為矯直技術(shù)數字化打下基礎。 (2)初始彎曲程度對H型鋼矯直工藝參數及矯直質(zhì)量的影響。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現，來(lái)料的初始形態(tài)對軋件的矯后精度影響較大。盡管目前國內H型鋼專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家的輥式矯直機都是引進(jìn)國外的設備，但在實(shí)際生產(chǎn)中，矯直工藝參數的設定與調整仍然根據經(jīng)驗，缺乏的理論指導和可靠的數據。如對矯直質(zhì)量起重要作用的壓下量，為適應來(lái)料狀態(tài)的波動(dòng)，生產(chǎn)中每換一種規格、甚至同批量的軋件都需要操作工憑經(jīng)驗作出適當的調整，這樣不僅費時(shí)、費料而且往往不夠穩定。確定H型鋼矯前初始形態(tài)對矯直工藝參數的影響規律、對矯直質(zhì)量的影響程度并實(shí)現定量化，將為實(shí)際生產(chǎn)中工藝規程的制定和工藝參數的優(yōu)化提供科學(xué)根據。 (3)矯直過(guò)程中殘余應力的形成及控制機理的研究。 (4)矯直過(guò)程有限元仿真技術(shù)的研究。 三、結論 (1)針對H型鋼類(lèi)薄壁異形構件，用傳統矯直理論描述其矯直過(guò)程中的力學(xué)行為具有一定的局限性。 (2)對H型鋼矯直技術(shù)的研究，可以從矯直機理、初始彎曲、殘余應力的產(chǎn)生及遺傳等方面進(jìn)行深入展開(kāi)。 (3)建立合理、高效的有限元模型，利用數值仿真技術(shù)對H型鋼矯直過(guò)程進(jìn)行模擬，可以定量地得到應力、應變和殘余應力的大小及其分布規律，是進(jìn)行H型鋼矯直技術(shù)研究的有利工具。(圖/文www.fmrose.com)
