預應力框架式液壓冷拔機從框架結構上，創新地把機床床身、模座、尾座連成整體，在未承載負荷就施加一定的預應力，使其產生微量的彈性變形。在傳動方式上，采用全液壓傳動，液壓系統采用插裝閥集成塊工作，拉拔速度可在較寬范圍內平滑調整來實現無級調速。這樣不僅操作靈活、方便，而且既消除了原有的接觸間隙，又大大地提高了機架的整體剛度和精度。機架受力均勻，提高了機架結構的可靠性。 預應力式液壓冷拔機主要構件有主油缸、夾緊小車、拔機座、上下料機構、推料系統、芯桿系統、液壓站等七部分。 1.拔制原理 拔制小車由兩條工字型導軌支撐，由主油缸驅動，使小車沿工字型導軌運行。主油缸與拔制小車可通過可調節的開分式活塞與小車體軸向固定。 拔制鋼管時，首先將芯桿穿入管子內孔中，然后裝上芯頭，再將已穿上芯頭的鋼管前端推出拔模座。啟動預緊氣缸，使板牙夾緊鋼管，拔制小車處于起始位置，主油缸起動開始拔制。拔制結束的同時，預緊氣缸動作，板牙松開鋼管叉頭推動拔制后的成品管子脫離車體的同時滑塊向相反方向運動，使塞頭迅速退出管子，以便順利下料。 2.主要優點及存在問題 預應力框架式液壓冷拔管機是后退式芯桿裝置，它與一般機械式擴管機比較有以下優點： (1)拔制的鋼管同心度高 由于液壓傳動運行平穩，在結構上又保證了拔制力作用線與鋼管軸線、內外模軸線、芯桿軸線的完全一致，從而提高了產品精度，不產生徑向跳動，其同軸度和直線度高。 (2)結構簡單、制造方便 該型冷拔管機各零部件均屬簡單斷面，易于加工。另外預應力框架結構的機架提高了拔機的強度、剛性及承載力。 (3)設備基礎簡易 由于缸座、模座和尾座是由八個撐管和四根拉桿組件聯結而成的整體，在工作載荷的作用下，使拔拉力在整個框架內封閉，地基不承受拔機工作載荷，只承受設備重量，從而節省了大量的設備基礎費用。 (4)無級調速 液壓系統采用插裝閥集成塊工作，拉拔速度可在較寬范圍內平滑調整，操作靈活、方便。 新型液壓冷拔管機總體來說，達到了設計要求，但也發現了一些問題。例如上芯頭還需人工輔助, 液壓系統泄漏增加了維修工作量, 卸料裝置不同步等現象。
矯直機壓力框架為對半剖分結構，可以對上矯直輥組進行彎輥調節補償上框架變形并糾正鋼板的浪形。利用模型進行預設定實現矯直過程的全面自動控制。上矯直輥組由液壓過載保護可以快速打開。入/出口的下矯直輥可以單獨進行升降調節。同時還設有氧化鐵皮收集和除塵裝置。 操作流程 1.檢查與調整 (1)矯直機運轉前，必須詳細檢查設備各零件和潤滑系統，檢查液壓系統工作是否正常，檢查油氣系統、冷卻系統有無投入，檢查主傳動條件是否滿足，保證良好運轉狀態，各部位螺絲不得有折斷和松動現象，確保冷卻系統運轉良好。 (2)空車運轉1～2分鐘，檢查運轉情況，要求支承輥和工作輥緊密接觸，全部轉動。 (3)鋼板進矯直機前，必須清除表面異物。 (4)檢查矯直機工作輥、前后輥道和前后護板，不得有劃傷鋼板的鐵皮、毛刺等雜物，否則應立即采取措施給予清除。 (5)根據矯直鋼板的厚度，調整矯直機的輥縫。 2.矯直操作要求。 (1)了解當班作業計劃，根據軋制規格及時調整矯直機輥縫，隨時注意鋼板規格的變化，嚴防矯錯規格造成事故。在自動模式情況下，若發現模型給出的參數不合理，應立即改為手動模式，設置合理的參數，防止造成矯直事故。 (2)矯直溫度：450～1000℃ (3)絕對不允許帶負荷調整壓下。 (4)鋼板不得歪斜進入矯直機，嚴重刮框、折疊、厚度不均和用氣割過的帶有毛刺的鋼板不準進入矯直機矯直。 (5)不允許雙張鋼板或搭頭鋼板進入矯直機。 (6)正常情況下，矯直機矯直一道，個別板型不好時，可適當增加道次。 (7)當軋件溫度低于500℃，應減少壓下量低速矯直。 (8)注意觀察板面質量，若發現矯直后鋼板的“矯直壓印”時,應立即停機檢查處理。 (9)向冷床輸入輥道運鋼板時，不允許搭頭、歪斜和重疊，應逐塊平直送出。 (10)當冷床輸入輥道上有鋼板或冷床提升機構正在運送鋼板時，不準向冷床輸入輥道輸送鋼板.
型鋼矯直過程中最常見的缺陷有成品彎曲、扭轉、波浪、矯傷等，在實際生產當中，主要采取以下相應措施予以解決。 (1)成品彎曲。彎曲又分為上下方向彎曲和左右方向彎曲，按照要求，型鋼每米彎曲度≤3mm，總彎曲度≤總長度的0.3%，超出此范圍即為不合格材。經過長期生產實踐，分析矯直后的鋼材產生上下彎曲的主要原因一是上下輥系壓力分配不合適，二是上一、二輥壓力分配過小，沒有超過鋼材本身的屈服極限，使得鋼材被矯后仍然保持原有的彎曲程度，對此采取的相應措施為調整上五輥壓力分配關系，同時增加上一、二輥的壓力分配，增大矯直機矯直力。鋼材產生左右彎曲的原因主要是矯直孔型錯位，采取措施為調整上下輥系的孔型，使其完全對正。 (2)成品扭轉。矯直后鋼材產生扭轉的主要原因為上輥系壓力分配偏小和矯直孔型錯位。對此，采用的措施有適當增加上輥壓力值，并勤觀察上下輥系孔型對正情況，避免產生錯位。 (3)成品波浪彎。波浪彎分為型鋼的腰部波浪和腿部波浪兩種。產生腰部波浪的主要原因有：相鄰矯直輥工作直徑相差太大；矯直孔型加工不精確使矯直輥不圓或裝配間隙過大，矯直輥轉動過程中出現跳動；上輥系壓力分配不合理。對此，通常采用的措施有：檢查矯直輥使用情況，確認各輥直徑偏差，適當調整矯直輥位置或直接換下不符合要求的輥，同時對上輥壓力進行重新分配調整。產生腿部波浪的主要原因是矯直輥孔型錯位和軸向竄動大，一般采取的措施為重新對正矯直輥和檢查設備安裝是否符合工藝規范，以消除軸向竄動。 (4)成品矯傷。矯傷即因矯直過程使成品鋼材表面質量不合格的情況。鋼材產生矯傷的主要原因有矯直孔型磨損量大，沒有及時更換，使鋼材表面質量變差；矯直輥接觸鋼材的表面粘有異物（如鋼渣、粘皮等），矯直過程中壓入鋼材表面，鋼材產生表面結疤缺陷；矯直輥孔型錯位，在鋼材表面產生明顯矯直痕跡。為避免矯傷缺陷，采用的措施有及時更換矯直輥、勤檢查輥面是否有異物，勤對正孔型等。
為實現矯直機控制的自動化，就矯直機控制的自動化系統展開研究，該系統要求具備數據統計、板形自我識別和板形質量控制等功能，設計的目標是實現對來料板形判斷和矯直工藝參數選取的自動化，最終用該系統來模擬板形矯直熟練工和質量控制專家的日常上作，完成板形檢測和對板材質量的控制，將該模型統稱為拉伸彎曲矯直機自動化控制系統。 拉伸彎曲矯直機自動化控制系統，需要滿足三個功能。 1)板形檢測功能：實時在線獲取矯直機出入口板材的平直度信息。隨著光學測量技術和圖像技術發展，可以通過視頻處理技術，從板材表面視頻中提取板材平直度信息。 2)知識獲取功能：獲取并存儲操作人員用于參數選擇的經驗知識。操作人員是憑借個人經驗進行工藝參數選擇的。隨著各種人工智能算法的發展，可以利用人工智能算法將操作人員的個人經驗以一定的數學形式表示，并建立知識庫將這些數字化的經驗知識存儲起來。 3)參數選擇功能：使用存儲的經驗知識，結合板形檢測系統獲得的板材平直度數據為待矯直板材選擇一組最合適的工藝參數。知識庫建立以后，根據一定的算法可以得到板材平直度和最佳工藝參數之間的映射關系，使用這個映射關系可以將不同的板材平直度映射到最適合該平直度的工藝參數。
管材質量的一項主要指標是它的平直度。因此，提高鋼管平直度不僅是用戶的要求，也是鋼管生產工藝所規定的。 鋼管在兩輥式矯直機上矯直的平面度較好。這種矯直機最主要的特點是矯直輥長，安裝角度小。因此，鋼管的每一斷面在通過孔型時都能受到多次彈塑性彎曲。這樣，鋼管兩端都能被矯直，這就是兩輥式矯直機與多輥式矯直機相比而具有的優點。 兩輥式矯直機在現代化的軋管機組中使用都很成功，尤其是矯直高強度軸承管和精密度高的鋼管。毛管在帶張力減徑機或定徑機中輾軋時，管端通常都產生彎曲，目前還不能有效地消除此種缺陷。在這種情況下，鋼管冷卻后用兩輥式矯直機矯直是一種最有效的方法。不過，這種矯直機也有兩個缺點： (1)只能保證壁厚系數X=D/S<15的厚壁管矯直效果好； (2)矯直過程中，鋼管傳動導板磨損太大。因此，在矯直X=4—12的厚壁管時，采用此類矯直機最為有效。 OBK1500×1型矯直機的工作機座由三個機架組成，機架的槽中有三個呈120度角布置的滑塊支承著工作輥。每個滑塊都配有徑向、角度調整機構。工作輥由直流電機單獨傳動。為便于換輥的機座的橫梁可用液壓機構移開。支承矯直輥的滑塊借角度調整機構能夠轉動。在滑塊的上部有與螺桿配合的螺母。螺桿由兩個蝸輪減速器的電動機構傳動，傳動機構固定在液壓缸蓋上。當矯直力超過名義值時，如被矯直的鋼管因橢圓度大卡在孔型中時，液壓系統能保證將滑塊從鋼管軸線上移開，于是螺母便在滑塊座中自由滑動，因此可防止工作輥超負荷。 在一個滑塊上裝有兩個角度調整扇形齒輪，這兩個齒輪與齒條(主動齒條和從動齒條)相嚙合。主動齒條在螺桿的推力作用下移動，螺桿的螺母固定在低速蝸輪減速器的齒輪上，與其相聯的高速蝸輪減速器由法蘭盤式電機帶動旋轉。齒條嚙臺間隙的選擇和主動齒條返回原位均借助從動齒條實來現。 因被矯直的鋼管從矯直機中出來對與水平面呈某一角度，所以出口輥道應有不大于3度的傾斜度。為保證鋼管能順利地進入矯直機，入口輥道也應按此傾斜度安裝。 鋼管在三輥矯直機上矯直時，由于三個輥子形成一個封閉式孔型，因此縱向和徑向的彈塑性彎曲使鋼管變直。在必要時，可在不改變側輥角度的前提下，用精調上輥的方法實現接觸面的調整。 鋼管的規定壓下量可以通過徑面調整每個矯直輥來達到。 為了達到高精度，矯直的工藝過程如下。為預調好軋輥，可將直徑與矯直管相同的一段非常平直的鋼捧插入矯直機的定心墊中，然后利用徑向、角度調整機構將矯直輥和鋼棒間的間隙調整到最小而又均勻的程度。 為了檢查矯直輥調整的準確性，用粉筆在工怍輥表面上面出一條縱向帶，再將一根鋼管穿過矯直機，根據粉筆印跡被抹掉的程度確定矯直輥與鋼管接觸的長度。肉眼檢查鋼管表面是否有明顯的螺旋道。如果矯直輥與鋼管的接觸長度不夠，可以采用下述方法之一或三種方法配合使用來達到所需值。第一種方法是增大壓下量，即各矯直輥徑向靠近；第二種方法是減小上輥的布置角；第三種方法是減小側輥的布置角。在被矯直的鋼管上發現有明顯的螺旋道時，則通過減小壓下量、增大上輥和側輥的布置角來消除。 矯直機經最佳調整后可保證矯直精度不低于0.2mm/m。24小時后經復檢證實，矯直管的高平直度沒有變差。實踐證實，鋼管矯直的高精度穩定性隨鋼管屈服極限的下降而下降。這是因為那段鋼管在矯直機封閉孔型內有一定的壓下量，使鋼管軸向彎曲變直，斷面壓縮。這種壓縮量雖然不大，但對精度在1.0—1.5mm/m的一般矯直所須的彎曲變形而言是足夠了。與此同時，鋼管與矯直輥接觸還會產生應力，若此應力值很大時會導致鋼管在矯直輥中承受軋制。在一般矯直時這種軋制對鋼管斷面壓縮的影響較小，這是因為調整時軋輥的移動量比較大的原因。同時，在矯直過程中引起的斷面變形比調整移動量低幾倍，所以不會影響調整精度，最終也不會影響矯直精度
一、設備用途 用于矯直在擠壓拉伸后的部分形狀不合格的型材，該矯直機包括一組主校正輪系及兩組輔校正輪系，可矯型材寬度800mm,高度420mm。 二、基本性能 800mm輥式矯直機，采用德國技術設計制造，有兩根主校正輪軸及八套輔校正輪系組成，換輥采用單側牌坊開合方式，十分方便，所有操作均采用液壓馬達或液壓缸執行，方便可靠，所有元件均采用進口產品。對于大型工業型材而言，型材的校正是必不可少的，此種輥式矯直機是專為此種型材設計的大型、重載校正機。 主要技術要求及參數 矯直型材材料：鋁及鋁合金； 型材屈服強度：Max 350N/mm2； 型材寬度：Max 800mm； 型材高度：Max 420； 型材壁厚：2—12mm； 主校正輥工作寬度：Max850mm Min 100mm； 矯直輥中心距(可調)：340—600mm； 矯直輥軸直徑：150mm； 矯直輪材料：尼龍，夾布膠木,硬塑料； 安裝總功率：75kw； 校正速度：1—50m/min(連續可調)； 噪聲：無負荷工作時，噪聲低于85dB； 供電標準： 電壓：3*400V±10%； 頻率：50HZ； 信號燈電壓：220VAC； 控制電壓：24VDC； PLC控制電壓：24VDC； 電磁閥電壓：24VDC。 三、結構 該設備由一個用厚鋼板焊接而成的堅固的底座，兩個焊接結構牌坊和一個油箱泵站組成基本框架。兩列牌坊中間有兩個傳動軸，分別裝在置于牌坊窗口中的軸承座上，由兩套液壓馬達帶動，可正反向旋轉并可無級調速，上傳動軸、軸承座及馬達在壓下機構的帶動下可以上下移動，下傳動軸則通過墊板調整高度。 在兩列牌坊的兩側壁上裝有8套輔助校正輪，它們可以旋轉以適應所有不同的型材形狀，輔校正輪通過絲桿可以調節開口度，通過液壓馬達調整壓下量。 電控箱直接吊掛在(或安裝在)設備上，這樣整個設備可根據現場情況移動，并且方便操作，所有操作按鈕均裝在操作面板上。 該設備由兩個15KW的三相電機驅動，通過軸向柱塞泵及兩個齒輪泵帶動液壓馬達及其它執行件動作，柱塞泵通過控制單元直接驅動兩個液壓馬達，液壓馬達通過行星齒輪減速器直接驅動校正主軸，由于不同的校正輪直徑變化而引起的主軸速度控制，可以在操作面板上通過人機界面初步設定，更精確的同步則通過液壓馬達根據校正輪輪徑的不同而自適應
由于鋼絲的拉拔塑性變形是在室溫下進行的，且鋼絲拉拔過程形變量較大，所以隨著形變量的加大，必然會發生冷加工硬化，即強度、硬度不斷升高，變形抗力不斷加大，塑性卻不斷下降．當形變量達到一定值后，硬化現象嚴重，金屬無法繼續進行冷加工變形，鋼絲則表現為拉拔脆斷． 被變形金屬所能承受的最大變形程度而不發生脆斷的數值，稱為該金屬的冷加工極限．顯然，冷加工極限是衡量金屬塑性的指標，對于冷加工，由于變形金屬只發生加工硬化而無回復再結晶現象，在加工前必須考慮該金屬的冷加工極限，冷拉極限值與金屬的化學成分、組織結構和變形條件有關。在冷拉拔碳素銅絲中，當變形條件一定時，其冷拉拔極限主要與鋼絲的含碳量和鋼絲的組織結構有關，尤其以鋼絲的金相組織影響較大，實踐表明，低碳鋼線材的冷拉極限極高，而中，高碳線材的冷拉極限取決于組織結構，一般說來，具有均勻的索氏體金相組織的原料鋼絲冷拉極限最高，這是因為索氏體組織中滲碳體相和鐵素體相彌散度較高，片層細，滲碳體極薄。冷加工時，金屬晶體內位錯數目隨變形程度增大而不斷增加，則其承受的冷拉拔變形能力愈好，即冷拉極限值愈高． 對鋼絲進行適當的熱處理，可以改變萁塑性和加工性能并保證拉拔過程的正常進行，進而達到所要求的成品鋼絲最終性能，因此它是鋼絲生產過程中的一道關鍵的工序。鋼絲的熱處理方式和種類很多，有退火、正火、等溫淬火、回火、調質處理和形變熱處理等。但是在中高碳鋼絲的生產過程中，運用的比較多的是在鉛液介質中鋼絲的等溫淬火熱處理，以獲得索氏體組織，故也稱為索氏體化處理或鉛淬火、鉛浴處理。 銅絲熱處理若按照它在鋼絲生產一工藝流程中的位置和作用，可分為預先熱處理，中間熱處理和最終熱處理三種： (1)為了提高熱軋盤條的塑性，消除其組織的不均勻性，要進行拉拔和預先熱處理。這是對鋼絲原材料所進行的熱處理。但并不是所有的原材料都要進行熱處理，對于經軋制后采用控制冷卻索氏體化了的線材，由f其組織均勻，冷拉性能好，不需進行預先熱處理。再有，一般低碳銅原材料線材均不需要進行預先熱處理。 (2)為了消除拉拔過程所造成的冷加工硬化現象，恢復鋼絲的塑性，要進一步進行繼續冷加工的中間熱處理。一般中間熱處理在鋼絲生產過程中是必不可少的。 (3)為了確保成品鋼絲的機械性能，進行鋼絲的最終熱處理
H型鋼因其產品規格多，批量小的組產特點，決定了其矯直輥的設計必須考慮其共用性，有別于普通型鋼采用的整體矯直輥，即對應每一品種各準備一套矯直輥。H型鋼矯直輥設計包括兩部分，第一部分為矯直輥片設計，第二部分為矯直輥片對應不同品種如何拼裝成矯直輥。其中，第二部分設計對矯直質量的影響為甚，因為它是最終實現軋件的矯直，寬度的大小、圓角的匹配是否合適將直接影響產品矯直質量。在實際生產中，設計者更關心第二部分的設計，并有目的地進行利用。 1.矯直輥片設計 直輥片設計主要指以下幾方面： (1)矯直輥片的厚度：厚度主要取決于矯直輥所用材料的抗拉強度及軸套預裝時，軸套結構而確定。 (2)矯直輥片的直徑：由矯直輥的上下軸中心距及被矯直產品規格決定。 (3)矯直輥片的圓角：圓角一般情況下比軋件圓角大1mm—2mm。 (4)矯直輥片材質選擇：目前主要使用鑄鋼或球墨鑄鐵。 2.圓角的影響 矯直輥設計時圓角對矯直軋件的根部質量影響較大，嚴重時會產生根部裂紋，使腹板、翼緣裂開，使整支軋件報廢。根部產生壓痕，嚴重時會產生不連續根部裂紋。因此，設計矯直輥時，一般選擇矯直輥圓角比軋件圓角大1—2mm。在生產中，調整工必須及時用圓角卡板，對輥片圓角進行檢查，減少壓痕產生，圓角磨損嚴重要及時修復。 3.輥寬的影響 輥寬尺寸對產品的矯直質量起著至關重要的作用。間隙配合，輥寬太小，矯直時，效果較差，要使軋件符合標準要求，必須加大壓下量，增加能耗，同時軋件容易產生壓痕，翼緣內并易超差。緊配合，輥寬太大，矯直時，易產生X腿(翼緣外擴)，并易于H值增大。 4.輥寬對H值的影響 H值的增大與矯直輥輥寬、矯直壓下量、產品的規格都有關系，實驗發現矯直壓下量和輥寬對軋件矯后H值的影響較為明顯。通過比較發現，一般情況下間隙值1mm較為理想。但在實際生產中，同一系列，寬緣與中緣軋件，使用同樣一套矯直輥矯直，寬緣與中緣的冷收縮量有差別，矯直時中緣與寬緣間隙值不一樣；同樣，同一規格，不同鋼種的軋件，使用同樣一套矯直輥矯直，冷收縮量也有差別，間隙值也不一樣。 實際配輥時，如UF的水平輥輥寬在上限時，一般以窄緣的間隙值作為計算依據，防止H值超差；如UF的水平輥輥寬不在上限時，一般以寬緣、Q345的間隙值作為計算依據，主要的目的是控制高腿軋件內并外擴。 輥寬對翼緣內并外擴的影響 H型鋼翼緣的內并外擴，直接影響到結構件的互相連接，軋件在軋制過程中，因上下表面存在溫差，在矯直時，必須使其變為“H”型，實驗發現對于B≥300mm的H型鋼，矯直輥輥寬按正常間隙值配輥，內并不易于控制。通過實驗，在矯直H350×350系列，H400×400系列時，配輥有意采用小間隙值0.5mm，來控制軋件內并，效果較好；但當UF水平輥寬處于上限時，H值展寬量加大，H值超差。為克服這對矛盾，采用不同輥寬配輥，即在主變形區矯直輥輥寬按正常間隙值配輥，以控制H值為主