预应力框架式液压冷拔机从框架结构上，创新地把机床床身、模座、尾座连成整体，在未承载负荷就施加一定的预应力，使其产生微量的弹性变形。在传动方式上，采用全液压传动，液压系统采用插装阀集成块工作，拉拔速度可在较宽范围内平滑调整来实现无级调速。这样不仅操作灵活、方便，而且既消除了原有的接触间隙，又大大地提高了机架的整体刚度和精度。机架受力均匀，提高了机架结构的可靠性。 预应力式液压冷拔机主要构件有主油缸、夹紧小车、拔机座、上下料机构、推料系统、芯杆系统、液压站等七部分。 1.拔制原理 拔制小车由两条工字型导轨支撑，由主油缸驱动，使小车沿工字型导轨运行。主油缸与拔制小车可通过可调节的开分式活塞与小车体轴向固定。 拔制钢管时，首先将芯杆穿入管子内孔中，然后装上芯头，再将已穿上芯头的钢管前端推出拔模座。启动预紧气缸，使板牙夹紧钢管，拔制小车处于起始位置，主油缸起动开始拔制。拔制结束的同时，预紧气缸动作，板牙松开钢管叉头推动拔制后的成品管子脱离车体的同时滑块向相反方向运动，使塞头迅速退出管子，以便顺利下料。 2.主要优点及存在问题 预应力框架式液压冷拔管机是后退式芯杆装置，它与一般机械式扩管机比较有以下优点： (1)拔制的钢管同心度高 由于液压传动运行平稳，在结构上又保证了拔制力作用线与钢管轴线、内外模轴线、芯杆轴线的完全一致，从而提高了产品精度，不产生径向跳动，其同轴度和直线度高。 (2)结构简单、制造方便 该型冷拔管机各零部件均属简单断面，易于加工。另外预应力框架结构的机架提高了拔机的强度、刚性及承载力。 (3)设备基础简易 由于缸座、模座和尾座是由八个撑管和四根拉杆组件联结而成的整体，在工作载荷的作用下，使拔拉力在整个框架内封闭，地基不承受拔机工作载荷，只承受设备重量，从而节省了大量的设备基础费用。 (4)无级调速 液压系统采用插装阀集成块工作，拉拔速度可在较宽范围内平滑调整，操作灵活、方便。 新型液压冷拔管机总体来说，达到了设计要求，但也发现了一些问题。例如上芯头还需人工辅助, 液压系统泄漏增加了维修工作量, 卸料装置不同步等现象。

矫直机压力框架为对半剖分结构，可以对上矫直辊组进行弯辊调节补偿上框架变形并纠正钢板的浪形。利用模型进行预设定实现矫直过程的全面自动控制。上矫直辊组由液压过载保护可以快速打开。入/出口的下矫直辊可以单独进行升降调节。同时还设有氧化铁皮收集和除尘装置。 操作流程 1.检查与调整 (1)矫直机运转前，必须详细检查设备各零件和润滑系统，检查液压系统工作是否正常，检查油气系统、冷却系统有无投入，检查主传动条件是否满足，保证良好运转状态，各部位螺丝不得有折断和松动现象，确保冷却系统运转良好。 (2)空车运转1～2分钟，检查运转情况，要求支承辊和工作辊紧密接触，全部转动。 (3)钢板进矫直机前，必须清除表面异物。 (4)检查矫直机工作辊、前后辊道和前后护板，不得有划伤钢板的铁皮、毛刺等杂物，否则应立即采取措施给予清除。 (5)根据矫直钢板的厚度，调整矫直机的辊缝。 2.矫直操作要求。 (1)了解当班作业计划，根据轧制规格及时调整矫直机辊缝，随时注意钢板规格的变化，严防矫错规格造成事故。在自动模式情况下，若发现模型给出的参数不合理，应立即改为手动模式，设置合理的参数，防止造成矫直事故。 (2)矫直温度：450～1000℃ (3)绝对不允许带负荷调整压下。 (4)钢板不得歪斜进入矫直机，严重刮框、折叠、厚度不均和用气割过的带有毛刺的钢板不准进入矫直机矫直。 (5)不允许双张钢板或搭头钢板进入矫直机。 (6)正常情况下，矫直机矫直一道，个别板型不好时，可适当增加道次。 (7)当轧件温度低于500℃，应减少压下量低速矫直。 (8)注意观察板面质量，若发现矫直后钢板的“矫直压印”时,应立即停机检查处理。 (9)向冷床输入辊道运钢板时，不允许搭头、歪斜和重叠，应逐块平直送出。 (10)当冷床输入辊道上有钢板或冷床提升机构正在运送钢板时，不准向冷床输入辊道输送钢板.

型钢矫直过程中最常见的缺陷有成品弯曲、扭转、波浪、矫伤等，在实际生产当中，主要采取以下相应措施予以解决。 (1)成品弯曲。弯曲又分为上下方向弯曲和左右方向弯曲，按照要求，型钢每米弯曲度≤3mm，总弯曲度≤总长度的0.3%，超出此范围即为不合格材。经过长期生产实践，分析矫直后的钢材产生上下弯曲的主要原因一是上下辊系压力分配不合适，二是上一、二辊压力分配过小，没有超过钢材本身的屈服极限，使得钢材被矫后仍然保持原有的弯曲程度，对此采取的相应措施为调整上五辊压力分配关系，同时增加上一、二辊的压力分配，增大矫直机矫直力。钢材产生左右弯曲的原因主要是矫直孔型错位，采取措施为调整上下辊系的孔型，使其完全对正。 (2)成品扭转。矫直后钢材产生扭转的主要原因为上辊系压力分配偏小和矫直孔型错位。对此，采用的措施有适当增加上辊压力值，并勤观察上下辊系孔型对正情况，避免产生错位。 (3)成品波浪弯。波浪弯分为型钢的腰部波浪和腿部波浪两种。产生腰部波浪的主要原因有：相邻矫直辊工作直径相差太大；矫直孔型加工不精确使矫直辊不圆或装配间隙过大，矫直辊转动过程中出现跳动；上辊系压力分配不合理。对此，通常采用的措施有：检查矫直辊使用情况，确认各辊直径偏差，适当调整矫直辊位置或直接换下不符合要求的辊，同时对上辊压力进行重新分配调整。产生腿部波浪的主要原因是矫直辊孔型错位和轴向窜动大，一般采取的措施为重新对正矫直辊和检查设备安装是否符合工艺规范，以消除轴向窜动。 (4)成品矫伤。矫伤即因矫直过程使成品钢材表面质量不合格的情况。钢材产生矫伤的主要原因有矫直孔型磨损量大，没有及时更换，使钢材表面质量变差；矫直辊接触钢材的表面粘有异物（如钢渣、粘皮等），矫直过程中压入钢材表面，钢材产生表面结疤缺陷；矫直辊孔型错位，在钢材表面产生明显矫直痕迹。为避免矫伤缺陷，采用的措施有及时更换矫直辊、勤检查辊面是否有异物，勤对正孔型等。

为实现矫直机控制的自动化，就矫直机控制的自动化系统展开研究，该系统要求具备数据统计、板形自我识别和板形质量控制等功能，设计的目标是实现对来料板形判断和矫直工艺参数选取的自动化，最终用该系统来模拟板形矫直熟练工和质量控制专家的日常上作，完成板形检测和对板材质量的控制，将该模型统称为拉伸弯曲矫直机自动化控制系统。 拉伸弯曲矫直机自动化控制系统，需要满足三个功能。 1)板形检测功能：实时在线获取矫直机出入口板材的平直度信息。随着光学测量技术和图像技术发展，可以通过视频处理技术，从板材表面视频中提取板材平直度信息。 2)知识获取功能：获取并存储操作人员用于参数选择的经验知识。操作人员是凭借个人经验进行工艺参数选择的。随着各种人工智能算法的发展，可以利用人工智能算法将操作人员的个人经验以一定的数学形式表示，并建立知识库将这些数字化的经验知识存储起来。 3)参数选择功能：使用存储的经验知识，结合板形检测系统获得的板材平直度数据为待矫直板材选择一组最合适的工艺参数。知识库建立以后，根据一定的算法可以得到板材平直度和最佳工艺参数之间的映射关系，使用这个映射关系可以将不同的板材平直度映射到最适合该平直度的工艺参数。

管材质量的一项主要指标是它的平直度。因此，提高钢管平直度不仅是用户的要求，也是钢管生产工艺所规定的。 钢管在两辊式矫直机上矫直的平面度较好。这种矫直机最主要的特点是矫直辊长，安装角度小。因此，钢管的每一断面在通过孔型时都能受到多次弹塑性弯曲。这样，钢管两端都能被矫直，这就是两辊式矫直机与多辊式矫直机相比而具有的优点。 两辊式矫直机在现代化的轧管机组中使用都很成功，尤其是矫直高强度轴承管和精密度高的钢管。毛管在带张力减径机或定径机中辗轧时，管端通常都产生弯曲，目前还不能有效地消除此种缺陷。在这种情况下，钢管冷却后用两辊式矫直机矫直是一种最有效的方法。不过，这种矫直机也有两个缺点： (1)只能保证壁厚系数X=D/S<15的厚壁管矫直效果好； (2)矫直过程中，钢管传动导板磨损太大。因此，在矫直X=4—12的厚壁管时，采用此类矫直机最为有效。 OBK1500×1型矫直机的工作机座由三个机架组成，机架的槽中有三个呈120度角布置的滑块支承着工作辊。每个滑块都配有径向、角度调整机构。工作辊由直流电机单独传动。为便于换辊的机座的横梁可用液压机构移开。支承矫直辊的滑块借角度调整机构能够转动。在滑块的上部有与螺杆配合的螺母。螺杆由两个蜗轮减速器的电动机构传动，传动机构固定在液压缸盖上。当矫直力超过名义值时，如被矫直的钢管因椭圆度大卡在孔型中时，液压系统能保证将滑块从钢管轴线上移开，于是螺母便在滑块座中自由滑动，因此可防止工作辊超负荷。 在一个滑块上装有两个角度调整扇形齿轮，这两个齿轮与齿条(主动齿条和从动齿条)相啮合。主动齿条在螺杆的推力作用下移动，螺杆的螺母固定在低速蜗轮减速器的齿轮上，与其相联的高速蜗轮减速器由法兰盘式电机带动旋转。齿条啮台间隙的选择和主动齿条返回原位均借助从动齿条实来现。 因被矫直的钢管从矫直机中出来对与水平面呈某一角度，所以出口辊道应有不大于3度的倾斜度。为保证钢管能顺利地进入矫直机，入口辊道也应按此倾斜度安装。 钢管在三辊矫直机上矫直时，由于三个辊子形成一个封闭式孔型，因此纵向和径向的弹塑性弯曲使钢管变直。在必要时，可在不改变侧辊角度的前提下，用精调上辊的方法实现接触面的调整。 钢管的规定压下量可以通过径面调整每个矫直辊来达到。 为了达到高精度，矫直的工艺过程如下。为预调好轧辊，可将直径与矫直管相同的一段非常平直的钢捧插入矫直机的定心垫中，然后利用径向、角度调整机构将矫直辊和钢棒间的间隙调整到最小而又均匀的程度。 为了检查矫直辊调整的准确性，用粉笔在工怍辊表面上面出一条纵向带，再将一根钢管穿过矫直机，根据粉笔印迹被抹掉的程度确定矫直辊与钢管接触的长度。肉眼检查钢管表面是否有明显的螺旋道。如果矫直辊与钢管的接触长度不够，可以采用下述方法之一或三种方法配合使用来达到所需值。第一种方法是增大压下量，即各矫直辊径向靠近；第二种方法是减小上辊的布置角；第三种方法是减小侧辊的布置角。在被矫直的钢管上发现有明显的螺旋道时，则通过减小压下量、增大上辊和侧辊的布置角来消除。 矫直机经最佳调整后可保证矫直精度不低于0.2mm/m。24小时后经复检证实，矫直管的高平直度没有变差。实践证实，钢管矫直的高精度稳定性随钢管屈服极限的下降而下降。这是因为那段钢管在矫直机封闭孔型内有一定的压下量，使钢管轴向弯曲变直，断面压缩。这种压缩量虽然不大，但对精度在1.0—1.5mm/m的一般矫直所须的弯曲变形而言是足够了。与此同时，钢管与矫直辊接触还会产生应力，若此应力值很大时会导致钢管在矫直辊中承受轧制。在一般矫直时这种轧制对钢管断面压缩的影响较小，这是因为调整时轧辊的移动量比较大的原因。同时，在矫直过程中引起的断面变形比调整移动量低几倍，所以不会影响调整精度，最终也不会影响矫直精度

一、设备用途 用于矫直在挤压拉伸后的部分形状不合格的型材，该矫直机包括一组主校正轮系及两组辅校正轮系，可矫型材宽度800mm,高度420mm。 二、基本性能 800mm辊式矫直机，采用德国技术设计制造，有两根主校正轮轴及八套辅校正轮系组成，换辊采用单侧牌坊开合方式，十分方便，所有操作均采用液压马达或液压缸执行，方便可靠，所有元件均采用进口产品。对于大型工业型材而言，型材的校正是必不可少的，此种辊式矫直机是专为此种型材设计的大型、重载校正机。 主要技术要求及参数 矫直型材材料：铝及铝合金； 型材屈服强度：Max 350N/mm2； 型材宽度：Max 800mm； 型材高度：Max 420； 型材壁厚：2—12mm； 主校正辊工作宽度：Max850mm Min 100mm； 矫直辊中心距(可调)：340—600mm； 矫直辊轴直径：150mm； 矫直轮材料：尼龙，夹布胶木,硬塑料； 安装总功率：75kw； 校正速度：1—50m/min(连续可调)； 噪声：无负荷工作时，噪声低于85dB； 供电标准： 电压：3*400V±10%； 频率：50HZ； 信号灯电压：220VAC； 控制电压：24VDC； PLC控制电压：24VDC； 电磁阀电压：24VDC。 三、结构 该设备由一个用厚钢板焊接而成的坚固的底座，两个焊接结构牌坊和一个油箱泵站组成基本框架。两列牌坊中间有两个传动轴，分别装在置于牌坊窗口中的轴承座上，由两套液压马达带动，可正反向旋转并可无级调速，上传动轴、轴承座及马达在压下机构的带动下可以上下移动，下传动轴则通过垫板调整高度。 在两列牌坊的两侧壁上装有8套辅助校正轮，它们可以旋转以适应所有不同的型材形状，辅校正轮通过丝杆可以调节开口度，通过液压马达调整压下量。 电控箱直接吊挂在(或安装在)设备上，这样整个设备可根据现场情况移动，并且方便操作，所有操作按钮均装在操作面板上。 该设备由两个15KW的三相电机驱动，通过轴向柱塞泵及两个齿轮泵带动液压马达及其它执行件动作，柱塞泵通过控制单元直接驱动两个液压马达，液压马达通过行星齿轮减速器直接驱动校正主轴，由于不同的校正轮直径变化而引起的主轴速度控制，可以在操作面板上通过人机界面初步设定，更精确的同步则通过液压马达根据校正轮轮径的不同而自适应

由于钢丝的拉拔塑性变形是在室温下进行的，且钢丝拉拔过程形变量较大，所以随着形变量的加大，必然会发生冷加工硬化，即强度、硬度不断升高，变形抗力不断加大，塑性却不断下降．当形变量达到一定值后，硬化现象严重，金属无法继续进行冷加工变形，钢丝则表现为拉拔脆断． 被变形金属所能承受的最大变形程度而不发生脆断的数值，称为该金属的冷加工极限．显然，冷加工极限是衡量金属塑性的指标，对于冷加工，由于变形金属只发生加工硬化而无回复再结晶现象，在加工前必须考虑该金属的冷加工极限，冷拉极限值与金属的化学成分、组织结构和变形条件有关。在冷拉拔碳素铜丝中，当变形条件一定时，其冷拉拔极限主要与钢丝的含碳量和钢丝的组织结构有关，尤其以钢丝的金相组织影响较大，实践表明，低碳钢线材的冷拉极限极高，而中，高碳线材的冷拉极限取决于组织结构，一般说来，具有均匀的索氏体金相组织的原料钢丝冷拉极限最高，这是因为索氏体组织中渗碳体相和铁素体相弥散度较高，片层细，渗碳体极薄。冷加工时，金属晶体内位错数目随变形程度增大而不断增加，则其承受的冷拉拔变形能力愈好，即冷拉极限值愈高． 对钢丝进行适当的热处理，可以改变萁塑性和加工性能并保证拉拔过程的正常进行，进而达到所要求的成品钢丝最终性能，因此它是钢丝生产过程中的一道关键的工序。钢丝的热处理方式和种类很多，有退火、正火、等温淬火、回火、调质处理和形变热处理等。但是在中高碳钢丝的生产过程中，运用的比较多的是在铅液介质中钢丝的等温淬火热处理，以获得索氏体组织，故也称为索氏体化处理或铅淬火、铅浴处理。 铜丝热处理若按照它在钢丝生产一工艺流程中的位置和作用，可分为预先热处理，中间热处理和最终热处理三种： (1)为了提高热轧盘条的塑性，消除其组织的不均匀性，要进行拉拔和预先热处理。这是对钢丝原材料所进行的热处理。但并不是所有的原材料都要进行热处理，对于经轧制后采用控制冷却索氏体化了的线材，由f其组织均匀，冷拉性能好，不需进行预先热处理。再有，一般低碳铜原材料线材均不需要进行预先热处理。 (2)为了消除拉拔过程所造成的冷加工硬化现象，恢复钢丝的塑性，要进一步进行继续冷加工的中间热处理。一般中间热处理在钢丝生产过程中是必不可少的。 (3)为了确保成品钢丝的机械性能，进行钢丝的最终热处理

H型钢因其产品规格多，批量小的组产特点，决定了其矫直辊的设计必须考虑其共用性，有别于普通型钢采用的整体矫直辊，即对应每一品种各准备一套矫直辊。H型钢矫直辊设计包括两部分，第一部分为矫直辊片设计，第二部分为矫直辊片对应不同品种如何拼装成矫直辊。其中，第二部分设计对矫直质量的影响为甚，因为它是最终实现轧件的矫直，宽度的大小、圆角的匹配是否合适将直接影响产品矫直质量。在实际生产中，设计者更关心第二部分的设计，并有目的地进行利用。 1.矫直辊片设计 直辊片设计主要指以下几方面： (1)矫直辊片的厚度：厚度主要取决于矫直辊所用材料的抗拉强度及轴套预装时，轴套结构而确定。 (2)矫直辊片的直径：由矫直辊的上下轴中心距及被矫直产品规格决定。 (3)矫直辊片的圆角：圆角一般情况下比轧件圆角大1mm—2mm。 (4)矫直辊片材质选择：目前主要使用铸钢或球墨铸铁。 2.圆角的影响 矫直辊设计时圆角对矫直轧件的根部质量影响较大，严重时会产生根部裂纹，使腹板、翼缘裂开，使整支轧件报废。根部产生压痕，严重时会产生不连续根部裂纹。因此，设计矫直辊时，一般选择矫直辊圆角比轧件圆角大1—2mm。在生产中，调整工必须及时用圆角卡板，对辊片圆角进行检查，减少压痕产生，圆角磨损严重要及时修复。 3.辊宽的影响 辊宽尺寸对产品的矫直质量起着至关重要的作用。间隙配合，辊宽太小，矫直时，效果较差，要使轧件符合标准要求，必须加大压下量，增加能耗，同时轧件容易产生压痕，翼缘内并易超差。紧配合，辊宽太大，矫直时，易产生X腿(翼缘外扩)，并易于H值增大。 4.辊宽对H值的影响 H值的增大与矫直辊辊宽、矫直压下量、产品的规格都有关系，实验发现矫直压下量和辊宽对轧件矫后H值的影响较为明显。通过比较发现，一般情况下间隙值1mm较为理想。但在实际生产中，同一系列，宽缘与中缘轧件，使用同样一套矫直辊矫直，宽缘与中缘的冷收缩量有差别，矫直时中缘与宽缘间隙值不一样；同样，同一规格，不同钢种的轧件，使用同样一套矫直辊矫直，冷收缩量也有差别，间隙值也不一样。 实际配辊时，如UF的水平辊辊宽在上限时，一般以窄缘的间隙值作为计算依据，防止H值超差；如UF的水平辊辊宽不在上限时，一般以宽缘、Q345的间隙值作为计算依据，主要的目的是控制高腿轧件内并外扩。 辊宽对翼缘内并外扩的影响 H型钢翼缘的内并外扩，直接影响到结构件的互相连接，轧件在轧制过程中，因上下表面存在温差，在矫直时，必须使其变为“H”型，实验发现对于B≥300mm的H型钢，矫直辊辊宽按正常间隙值配辊，内并不易于控制。通过实验，在矫直H350×350系列，H400×400系列时，配辊有意采用小间隙值0.5mm，来控制轧件内并，效果较好；但当UF水平辊宽处于上限时，H值展宽量加大，H值超差。为克服这对矛盾，采用不同辊宽配辊，即在主变形区矫直辊辊宽按正常间隙值配辊，以控制H值为主