軋制理論與工藝(第一節(jié))_第1頁
軋制理論與工藝(第一節(jié))_第2頁
軋制理論與工藝(第一節(jié))_第3頁
軋制理論與工藝(第一節(jié))_第4頁
軋制理論與工藝(第一節(jié))_第5頁
已閱讀5頁,還剩78頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、2014年年9月月金屬塑性加工學(xué)金屬塑性加工學(xué)-軋制理論與工藝軋制理論與工藝課程計(jì)劃:課程計(jì)劃:n 第一篇第一篇 軋制理論(兩課時(shí))軋制理論(兩課時(shí))n 第二篇第二篇 軋制工藝基礎(chǔ)(兩課時(shí))軋制工藝基礎(chǔ)(兩課時(shí))n 第三篇第三篇 型材和棒線材生產(chǎn)型材和棒線材生產(chǎn) (兩課時(shí))(兩課時(shí))n 第四篇第四篇 板、帶材生產(chǎn)(兩課時(shí))板、帶材生產(chǎn)(兩課時(shí))第一第一 篇篇 軋制理論軋制理論n 1 軋制過程基本概念軋制過程基本概念n 2 實(shí)現(xiàn)軋制過程的條件實(shí)現(xiàn)軋制過程的條件n 3 軋制過程中的橫變形軋制過程中的橫變形寬展寬展n 4 軋制過程中的縱變形軋制過程中的縱變形前滑和后滑前滑和后滑1 軋制過程基本概念軋

2、制過程基本概念n 1.0 基本概念基本概念n 1.1 變形區(qū)主要參數(shù)變形區(qū)主要參數(shù)n 1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.0 基本概念基本概念n 軋制過程軋制過程:靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力:靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力將軋件拖進(jìn)輥縫之間,并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變將軋件拖進(jìn)輥縫之間,并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過程。形的過程。n 軋制過程的作用:軋制過程的作用:u外部:使軋件獲得一定的形狀和尺寸;外部:使軋件獲得一定的形狀和尺寸;u內(nèi)部:使組織和性能得到一定程度的改善。內(nèi)部:使組織和性能得到一定程度的改善。1.1 變形區(qū)主要參數(shù)變形區(qū)主要參數(shù)n 1.1.0

3、 簡單軋制過程簡單軋制過程n 1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)n 1.1.2 軋制變形的表示方法軋制變形的表示方法1.1.0 簡單軋制過程簡單軋制過程n 簡單軋制過程簡單軋制過程:是指:是指:u1)上下軋輥直徑相等,轉(zhuǎn)速相同,且均為主動(dòng)輥;上下軋輥直徑相等,轉(zhuǎn)速相同,且均為主動(dòng)輥;u2)軋制過程對兩個(gè)軋輥完全對稱;軋制過程對兩個(gè)軋輥完全對稱;u3)軋輥為剛性;軋輥為剛性;u4)軋件除受軋輥?zhàn)饔猛?,不受其他任何外力作用;軋件除受軋輥?zhàn)饔猛?,不受其他任何外力作用;u5)軋件在入輥處和出輥處速度均勻;軋件在入輥處和出輥處速度均勻;u6)軋件的機(jī)械性質(zhì)均勻軋件的機(jī)械性質(zhì)均勻 的

4、軋制過程。的軋制過程。n 研究簡單軋制過程可以搞清楚軋制過程的共性問題。研究簡單軋制過程可以搞清楚軋制過程的共性問題。n 由于生產(chǎn)實(shí)踐中所使用的軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式多樣,理想由于生產(chǎn)實(shí)踐中所使用的軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式多樣,理想的簡單軋制過程很難找到。的簡單軋制過程很難找到。1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)n 軋制變形區(qū)軋制變形區(qū):軋件承受軋輥?zhàn)饔枚l(fā)生變形的部分,:軋件承受軋輥?zhàn)饔枚l(fā)生變形的部分,即實(shí)際變形區(qū)。即實(shí)際變形區(qū)。n 幾何變形區(qū)幾何變形區(qū):從軋件入輥的垂直平面到軋件出輥的從軋件入輥的垂直平面到軋件出輥的垂直平面所圍成的區(qū)域垂直平面所圍成的區(qū)域。n 軋制變形區(qū)的主要參數(shù):軋制

5、變形區(qū)的主要參數(shù):u咬入角咬入角u接觸弧長度接觸弧長度1.1.1.1 咬入角咬入角()n 咬入角咬入角:軋件與軋輥相接觸的圓弧所對應(yīng)的:軋件與軋輥相接觸的圓弧所對應(yīng)的圓心角。圓心角。n 壓下量與軋輥直徑及咬入角之間存在如下的關(guān)系:壓下量與軋輥直徑及咬入角之間存在如下的關(guān)系:2cos1 cos1cos1sin220sin22hRRDhhDRhR 1.1.1.1 咬入角咬入角()n h,D和和三者關(guān)系計(jì)算圖:三者關(guān)系計(jì)算圖:已知已知h,D和和三個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè),便可用計(jì)算三個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè),便可用計(jì)算圖很快地求出第三個(gè)參數(shù)。圖很快地求出第三個(gè)參數(shù)。1.1.1.1 咬入角咬入角()n 變形區(qū)內(nèi)任

6、一斷面高度變形區(qū)內(nèi)任一斷面高度hx求法:求法:1 cos1 cos1 coscoscosxxxxxxxhhhDhOrhHhhHDDHD 1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)n 接觸弧長度:軋件與軋輥相接觸的圓弧的水平投影接觸弧長度:軋件與軋輥相接觸的圓弧的水平投影長度,也叫咬入弧長度、變形區(qū)長度長度,也叫咬入弧長度、變形區(qū)長度。n 接觸弧長度隨軋制條件不同而異:接觸弧長度隨軋制條件不同而異:u兩軋輥直徑相等時(shí);兩軋輥直徑相等時(shí);u兩軋輥直徑不等時(shí);兩軋輥直徑不等時(shí);u軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)。軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)。1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)(1)兩軋輥直徑相等時(shí)的接觸

7、弧長度兩軋輥直徑相等時(shí)的接觸弧長度所求的接觸弧長度實(shí)際上是該所求的接觸弧長度實(shí)際上是該弧弦的長度弧弦的長度。22222244hlRRhlR hhR hlR h 1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)(2)兩軋輥直徑不相等時(shí)接觸弧長度兩軋輥直徑不相等時(shí)接觸弧長度n 設(shè)兩個(gè)軋輥的設(shè)兩個(gè)軋輥的接觸孤長度相等接觸孤長度相等,則:,則:1122121212222lRhRhhhhR RlhRR 1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)(3)軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度n 軋輥的彈性壓扁軋輥的彈性壓扁u軋輥的彈性壓縮變形稱為軋輥的彈性壓扁。軋輥的彈性壓縮變形

8、稱為軋輥的彈性壓扁。u由于軋件與軋輥間的壓力作用,軋輥會產(chǎn)生局部彈性壓縮變由于軋件與軋輥間的壓力作用,軋輥會產(chǎn)生局部彈性壓縮變形。此變形可能很大,尤其在冷軋薄板時(shí)更為顯著。形。此變形可能很大,尤其在冷軋薄板時(shí)更為顯著。u軋輥彈性壓扁的結(jié)果使軋輥彈性壓扁的結(jié)果使接觸弧長度增加接觸弧長度增加。n 軋件的彈性壓扁軋件的彈性壓扁u軋件在軋輥間產(chǎn)生塑性變形時(shí),也伴隨產(chǎn)生彈性壓縮變形,軋件在軋輥間產(chǎn)生塑性變形時(shí),也伴隨產(chǎn)生彈性壓縮變形,稱為軋件的彈性壓扁。稱為軋件的彈性壓扁。u此變形在軋件出輥后即開始恢復(fù),這也會此變形在軋件出輥后即開始恢復(fù),這也會增大接觸弧長度增大接觸弧長度。1.1.1.2 接觸弧長度接

9、觸弧長度(l)(3)軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度n 設(shè)軋輥與軋件的彈性壓設(shè)軋輥與軋件的彈性壓縮量分別為縮量分別為1 1和和2 2,為使軋件獲得為使軋件獲得h h的壓下的壓下量,必須把每個(gè)軋輥再量,必須把每個(gè)軋輥再壓下壓下1 1+2 2,此時(shí)軋件,此時(shí)軋件與軋輥的接觸線為與軋輥的接觸線為A A2 2B B2 2C C曲線。曲線。1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)(3)軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度n 此時(shí)接觸弧長度為:此時(shí)接觸弧長度為:2222103133131212121220022120121222

10、12121202222222112811222lxxRRDBRRB BRDBRB BhRRR hRRR hxxxRRpEEqqEEqx p 1.1.1.2 接觸弧長度接觸弧長度(l)(3)軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)接觸弧的長度n 金屬的彈性壓縮變形很小時(shí),金屬的彈性壓縮變形很小時(shí),2可忽略不計(jì),則得可忽略不計(jì),則得西齊柯克公式:西齊柯克公式:22211111188lR hRpRpEE 1.1.2 軋制變形的表示方法軋制變形的表示方法n 1.1.2.1 用絕對變形量表示用絕對變形量表示n 1.1.2.2 用相對變形量表示用相對變形量表示n 1.1.2.3 用變形

11、系數(shù)表示用變形系數(shù)表示n 1.1.2.4 用真應(yīng)變表示用真應(yīng)變表示1.1.2.1 用絕對變形量表示用絕對變形量表示n 絕對變形量:用軋制前、后軋件絕對尺寸之差表示絕對變形量:用軋制前、后軋件絕對尺寸之差表示的變形量。的變形量。n 絕對壓下量絕對壓下量:為軋制前后軋件厚度:為軋制前后軋件厚度H、h之差,即:之差,即:n 絕對寬展量絕對寬展量:為軋制前后軋件寬度:為軋制前后軋件寬度B、b之差,即:之差,即:n 絕對延伸量絕對延伸量:為軋制前后軋件長度:為軋制前后軋件長度L、l之差,即:之差,即:絕對變形不能正確地表達(dá)變形量的大小,但由于習(xí)慣絕對變形不能正確地表達(dá)變形量的大小,但由于習(xí)慣而常被使用,

12、特別是壓下量與寬展量。而常被使用,特別是壓下量與寬展量。hHh bbB llL 1.1.2.2 用相對變形量表示用相對變形量表示n 相對變形量:用軋制前、后軋件尺寸的相對變化表相對變形量:用軋制前、后軋件尺寸的相對變化表示的變形量。示的變形量。n 相對壓下量相對壓下量(壓下率壓下率):n 相對寬展量相對寬展量(寬展率寬展率):n 相對延伸量相對延伸量(延伸率延伸率):相對變形只能近似地反映變形的大小,不能反映變形相對變形只能近似地反映變形的大小,不能反映變形的過程積累。的過程積累。100%HhH100%bBB100%lLL100%Hhh100%bBb100%lLl1.1.2.3 用變形系數(shù)表示

13、用變形系數(shù)表示n 變形系數(shù):用軋制前、后軋件尺寸的比值表示的變形變形系數(shù):用軋制前、后軋件尺寸的比值表示的變形程度。程度。n 壓下系數(shù)壓下系數(shù):n 寬展系數(shù)寬展系數(shù):n 延伸系數(shù)延伸系數(shù):變形系數(shù)能夠簡單而正確地反映變形的大小,因此在軋變形系數(shù)能夠簡單而正確地反映變形的大小,因此在軋制變形方面得到了極為廣泛的應(yīng)用。制變形方面得到了極為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)體積不變原理,三者之間存在如下關(guān)系:根據(jù)體積不變原理,三者之間存在如下關(guān)系:HhbBlL= 1.1.2.4 用真應(yīng)變表示用真應(yīng)變表示n 真應(yīng)變:用軋制后、前軋件尺寸之比的自然對數(shù)表真應(yīng)變:用軋制后、前軋件尺寸之比的自然對數(shù)表示的變形量。示的變形量。

14、n 相對壓下量相對壓下量(壓下率壓下率):n 相對寬展量相對寬展量(寬展率寬展率):n 相對延伸量相對延伸量(延伸率延伸率):能夠正確地反映變形的大小。能夠正確地反映變形的大小。lnhHlnbBlnlL1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律n 1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 1.2.2 沿軋件寬度方向上的流動(dòng)規(guī)律沿軋件寬度方向上的流動(dòng)規(guī)律1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 關(guān)于軋制時(shí)變形的分布有兩種不同理論:關(guān)于軋制時(shí)變形的分布有兩種不同理論:u均勻變形理論均勻變形理論u不均勻變形理論。不均勻變形理論。后者比

15、較客觀地反映了軋制時(shí)金屬變形規(guī)律。后者比較客觀地反映了軋制時(shí)金屬變形規(guī)律。n 均勻變形理論均勻變形理論:u該理論認(rèn)為,沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和金該理論認(rèn)為,沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和金屬流動(dòng)的分布都是均勻的。屬流動(dòng)的分布都是均勻的。u造成這種均勻性的主要原因是由于未發(fā)生塑性變形的前造成這種均勻性的主要原因是由于未發(fā)生塑性變形的前后外端的強(qiáng)制作用,因此又把這種理論稱為后外端的強(qiáng)制作用,因此又把這種理論稱為剛端理論剛端理論。1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 不均勻變形理論:該理論認(rèn)為,沿軋件斷面高度方不均勻變形理論:該理論認(rèn)為,沿軋件斷面高度方向

16、上的變形、應(yīng)力和金屬流動(dòng)分布都是不均勻的。向上的變形、應(yīng)力和金屬流動(dòng)分布都是不均勻的。n 其主要內(nèi)容為:其主要內(nèi)容為:u(1)沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動(dòng)速度分布沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動(dòng)速度分布都不均勻;都不均勻;u(2)幾何變形區(qū)內(nèi),幾何變形區(qū)內(nèi),在軋件與軋輥接在軋件與軋輥接觸表面上,不但觸表面上,不但有相對滑動(dòng),而有相對滑動(dòng),而且還有粘著,所且還有粘著,所謂粘著系指軋件謂粘著系指軋件與軋輥間無相對與軋輥間無相對滑動(dòng);滑動(dòng);1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布u(3)變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi),而且也產(chǎn)生在幾何變變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi),

17、而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外,且變形分布都不均勻。形區(qū)以外,且變形分布都不均勻。l軋制變形區(qū)可分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘軋制變形區(qū)可分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)。著區(qū)。u(4)在粘著區(qū)內(nèi)有一個(gè)臨界面,在這個(gè)面上金屬的流動(dòng)速在粘著區(qū)內(nèi)有一個(gè)臨界面,在這個(gè)面上金屬的流動(dòng)速度分布均勻,并且等于該處軋輥的水平速度。度分布均勻,并且等于該處軋輥的水平速度。1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 大量實(shí)驗(yàn)證明,不均勻變形理論比較正確,其中以大量實(shí)驗(yàn)證明,不均勻變形理論比較正確,其中以. (塔爾諾夫斯基塔爾諾夫斯基)實(shí)驗(yàn)最具代表。實(shí)驗(yàn)最具代表。n .研究了沿軋件對

18、稱軸縱斷面上的研究了沿軋件對稱軸縱斷面上的坐標(biāo)網(wǎng)格的變化,證明了沿軋件斷面高度方向上的坐標(biāo)網(wǎng)格的變化,證明了沿軋件斷面高度方向上的變形分布是不均勻的。變形分布是不均勻的。1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 實(shí)驗(yàn)研究還表明,沿軋件斷面高度方向上的變形不實(shí)驗(yàn)研究還表明,沿軋件斷面高度方向上的變形不均勻分布與均勻分布與變形區(qū)形狀系數(shù)變形區(qū)形狀系數(shù)(l/h)有很大關(guān)系。有很大關(guān)系。n 1)當(dāng)當(dāng)l/h 0.51.0時(shí),即軋件斷面高度相對于接觸弧時(shí),即軋件斷面高度相對于接觸弧長度不太大時(shí),壓縮變形完全深入到軋件內(nèi)部,形長度不太大時(shí),壓縮變形完全深入到軋件內(nèi)部,形成中心層變形

19、比表面層變形大的現(xiàn)象;成中心層變形比表面層變形大的現(xiàn)象;1.2.1 沿軋件斷面高向上變形的分布沿軋件斷面高向上變形的分布n 2)當(dāng)當(dāng)l/h Nsinuftgu因因f=tan,為摩擦角為摩擦角u故故2.1 咬入條件咬入條件n 咬入力咬入力Tx與咬入阻力與咬入阻力Nx之間的關(guān)系有以下之間的關(guān)系有以下3種情況:種情況:uTx。uTxNx,可以實(shí)現(xiàn)自然咬入,此時(shí),可以實(shí)現(xiàn)自然咬入,此時(shí)Nx,Tx=Tcos=Nfycos,Nx=Nsinn 此即此即穩(wěn)定軋制條件穩(wěn)定軋制條件xK1xxKK=tantantanyyyyxyyxfKK2.2 穩(wěn)定軋制條件穩(wěn)定軋制條件n 一般達(dá)到穩(wěn)定軋制階段時(shí),一般達(dá)到穩(wěn)定軋制階

20、段時(shí),=y/2,即,即Kx2,故可,故可近似寫成近似寫成yy/2或或2yy。n 即:若由咬入階段過渡到穩(wěn)定軋制階段的摩擦系數(shù)即:若由咬入階段過渡到穩(wěn)定軋制階段的摩擦系數(shù)不變且其他條件均相同時(shí),穩(wěn)定軋制階段的允許的不變且其他條件均相同時(shí),穩(wěn)定軋制階段的允許的咬入角比咬入階段的咬入角可大咬入角比咬入階段的咬入角可大Kx倍或近似大倍或近似大2倍。倍。n 可得:可得:極限穩(wěn)定軋制條件極限穩(wěn)定軋制條件:yyxKyxyKtanyyxfK2.3 改善咬入條件的途徑改善咬入條件的途徑n 改善咬入條件是進(jìn)行順利操作、增加壓下量、提高改善咬入條件是進(jìn)行順利操作、增加壓下量、提高生產(chǎn)率的有力措施,也是軋制生產(chǎn)中經(jīng)常

21、碰到的實(shí)生產(chǎn)率的有力措施,也是軋制生產(chǎn)中經(jīng)常碰到的實(shí)際問題。際問題。n 根據(jù)咬入條件根據(jù)咬入條件,可以得出:凡是能提高,可以得出:凡是能提高角的角的一切因素和降低一切因素和降低角的一切因素都有利于咬入。角的一切因素都有利于咬入。2.3.1 降低降低角的方法角的方法n 由由 n 可知,若降低可知,若降低角,必須:角,必須:n (1) 增加軋輥直徑增加軋輥直徑Du當(dāng)當(dāng)h等于常數(shù)時(shí),軋輥直徑等于常數(shù)時(shí),軋輥直徑D增加,增加,可降低。可降低。n (2) 減小壓下量減小壓下量hu由由h=H-h可知,可通過降低軋件開始高度可知,可通過降低軋件開始高度H或提高軋后或提高軋后的高度的高度h,來降低,來降低,以

22、改善咬入條件。,以改善咬入條件。arccos 1hD2.3.1 降低降低角的方法角的方法n 在實(shí)際生產(chǎn)中常見的降低在實(shí)際生產(chǎn)中常見的降低的方法有:的方法有:n (1) 鋼錠小頭進(jìn)鋼鋼錠小頭進(jìn)鋼n (2) 強(qiáng)迫咬入強(qiáng)迫咬入2.3.2 提高提高角的方法角的方法n (1) 改變軋件或軋輥的表面狀態(tài),以提高摩擦角改變軋件或軋輥的表面狀態(tài),以提高摩擦角u清除爐生氧化鐵皮。清除爐生氧化鐵皮。n (2) 合理地調(diào)節(jié)軋制速度合理地調(diào)節(jié)軋制速度u低速咬入,高速軋制。低速咬入,高速軋制。3 軋制過程中的橫變形軋制過程中的橫變形寬展寬展n 3.1 寬展及其分類寬展及其分類n 3.2 影響寬展的因素影響寬展的因素3.

23、1 寬展及其分類寬展及其分類n 3.1.1 寬展及其實(shí)際意義寬展及其實(shí)際意義n 3.1.2 寬展分類寬展分類n 3.1.3 寬展的組成寬展的組成3.1.1 寬展及其實(shí)際意義寬展及其實(shí)際意義n 寬展:在軋制過程中,軋件沿橫向移動(dòng)的體積所引起寬展:在軋制過程中,軋件沿橫向移動(dòng)的體積所引起的軋件寬度的變化稱為寬展的軋件寬度的變化稱為寬展。n 習(xí)慣上用軋件在寬度方向線尺寸的變化即習(xí)慣上用軋件在寬度方向線尺寸的變化即絕對寬展量絕對寬展量表示。表示。n 軋制中的寬展可能是希望的,也可能是不希望的。軋制中的寬展可能是希望的,也可能是不希望的。u當(dāng)從窄的坯軋成寬成品時(shí)希望有寬展,如用寬度較小的鋼坯當(dāng)從窄的坯軋

24、成寬成品時(shí)希望有寬展,如用寬度較小的鋼坯軋成寬度較大的成品,則必須設(shè)法增大寬展。軋成寬度較大的成品,則必須設(shè)法增大寬展。u若是從大斷面坯軋成小斷面成品時(shí),則不希望有寬展,因消若是從大斷面坯軋成小斷面成品時(shí),則不希望有寬展,因消耗于橫變形的功是多余的,在這種情況下,應(yīng)該力求以最小耗于橫變形的功是多余的,在這種情況下,應(yīng)該力求以最小的寬展軋制。的寬展軋制。u縱軋的目的是為了得到延伸,除特殊情況外,應(yīng)該盡量減小縱軋的目的是為了得到延伸,除特殊情況外,應(yīng)該盡量減小寬展,降低軋制功能消耗,提高軋機(jī)生產(chǎn)率。寬展,降低軋制功能消耗,提高軋機(jī)生產(chǎn)率。n 不論在哪種情況下,希望或不希望有寬展,都必須掌不論在哪種

25、情況下,希望或不希望有寬展,都必須掌握寬展變化規(guī)律以及正確計(jì)算它,在孔型中軋制則寬握寬展變化規(guī)律以及正確計(jì)算它,在孔型中軋制則寬展計(jì)算更為重要。展計(jì)算更為重要。3.1.2 寬展分類寬展分類n 3.1.2.1 自由寬展自由寬展n 3.1.2.2 限制寬展限制寬展n 3.1.2.3 強(qiáng)迫寬展強(qiáng)迫寬展3.1.2.1 自由寬展自由寬展n 坯料在軋制過程中,被壓下的金屬體積其金屬質(zhì)點(diǎn)坯料在軋制過程中,被壓下的金屬體積其金屬質(zhì)點(diǎn)在橫向移動(dòng)時(shí),具有沿垂直于軋制方向朝兩側(cè)自由在橫向移動(dòng)時(shí),具有沿垂直于軋制方向朝兩側(cè)自由移動(dòng)的可能性,此時(shí)金屬流動(dòng)除受接觸摩擦的影響移動(dòng)的可能性,此時(shí)金屬流動(dòng)除受接觸摩擦的影響外,

26、不受其他任何的阻礙和限制,外,不受其他任何的阻礙和限制,如孔型側(cè)壁、立如孔型側(cè)壁、立輥等,結(jié)果明確地表現(xiàn)出軋件寬度上線尺寸的增加,輥等,結(jié)果明確地表現(xiàn)出軋件寬度上線尺寸的增加,這種情況稱為這種情況稱為自由寬展自由寬展。3.1.2.2 限制寬展限制寬展n 坯料在軋制過程中,金屬質(zhì)點(diǎn)橫向移動(dòng)時(shí),坯料在軋制過程中,金屬質(zhì)點(diǎn)橫向移動(dòng)時(shí),除受接除受接觸摩擦的影響外,還承受孔型側(cè)壁的限制作用觸摩擦的影響外,還承受孔型側(cè)壁的限制作用,因,因而破壞了自由流動(dòng)條件,此時(shí)產(chǎn)生的寬展稱為而破壞了自由流動(dòng)條件,此時(shí)產(chǎn)生的寬展稱為限制限制寬展寬展。n 在孔型側(cè)壁起作用的凹型孔型中軋制時(shí)即屬于此類在孔型側(cè)壁起作用的凹型孔

27、型中軋制時(shí)即屬于此類寬展。寬展。3.1.2.3 強(qiáng)迫寬展強(qiáng)迫寬展n 坯料在軋制過程中,金屬質(zhì)點(diǎn)橫向移動(dòng)時(shí),不僅不坯料在軋制過程中,金屬質(zhì)點(diǎn)橫向移動(dòng)時(shí),不僅不受任何阻礙,且受有強(qiáng)烈的推動(dòng)作用,使軋件寬度受任何阻礙,且受有強(qiáng)烈的推動(dòng)作用,使軋件寬度產(chǎn)生附加的增長,此時(shí)產(chǎn)生的寬展稱為強(qiáng)迫寬展。產(chǎn)生附加的增長,此時(shí)產(chǎn)生的寬展稱為強(qiáng)迫寬展。n 凸型孔型中軋制及有強(qiáng)烈局部壓縮的軋制條件是強(qiáng)凸型孔型中軋制及有強(qiáng)烈局部壓縮的軋制條件是強(qiáng)迫寬展的典型例子。迫寬展的典型例子。3.2 影響寬展的因素影響寬展的因素n 基本原理:基本原理:u最小阻力定律最小阻力定律u體積不變條件體積不變條件n 影響寬展的因素可以歸納為

28、:影響寬展的因素可以歸納為:u高向移動(dòng)體積高向移動(dòng)體積u變形的縱橫阻力比變形的縱橫阻力比3.2.1 影響軋件變形的基本因素分析影響軋件變形的基本因素分析n 3.2.1.1 有接觸摩擦?xí)r金屬的寬展與變形區(qū)水平投影有接觸摩擦?xí)r金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關(guān)系的幾何尺寸的關(guān)系n 3.2.1.2 軋輥形狀的影響軋輥形狀的影響3.2.2 具體工藝因素對軋件寬展的影響具體工藝因素對軋件寬展的影響n 3.2.2.1 相對壓下量的影響相對壓下量的影響n 3.2.2.2 軋制道次的影響軋制道次的影響n 3.2.2.3 軋輥直徑對寬展的影響軋輥直徑對寬展的影響n 3.2.2.4 摩擦系數(shù)的影響摩擦系數(shù)的

29、影響n 3.2.2.5 軋件寬度對寬展的影響軋件寬度對寬展的影響3.2.2.1 相對壓下量的影響相對壓下量的影響n 壓下是形成變形的源泉,壓下越大,延伸與寬展均壓下是形成變形的源泉,壓下越大,延伸與寬展均增大。增大。3.2.2.2 軋制道次的影響軋制道次的影響n 在在h總總一定時(shí),軋制道次愈多,寬展愈小。一定時(shí),軋制道次愈多,寬展愈小。u因?yàn)樵谄渌麠l件及總壓下量相同時(shí),一道軋制時(shí)因?yàn)樵谄渌麠l件及總壓下量相同時(shí),一道軋制時(shí)l/b較大,較大,所以寬展較大;而當(dāng)多道次軋制時(shí),所以寬展較大;而當(dāng)多道次軋制時(shí), l/b較小,所以寬展較小,所以寬展也較小。也較小。3.2.2.3 軋輥直徑對寬展的影響軋輥直

30、徑對寬展的影響n 其他條件不變時(shí),其他條件不變時(shí),D,b。u當(dāng)當(dāng)D時(shí),時(shí),l加大,縱向的阻力加大,縱向的阻力。3.2.2.4 摩擦系數(shù)的影響摩擦系數(shù)的影響n 其他條件相同時(shí),隨其他條件相同時(shí),隨f, b。u隨隨f,KG, b。3.2.2.4 摩擦系數(shù)的影響摩擦系數(shù)的影響n 凡影響摩擦系數(shù)的因素,都將通過摩擦系數(shù)引起寬凡影響摩擦系數(shù)的因素,都將通過摩擦系數(shù)引起寬展的變化,這主要有:展的變化,這主要有:n (1) 軋制溫度的影響軋制溫度的影響ut通過影響氧化鐵皮的性質(zhì)影響通過影響氧化鐵皮的性質(zhì)影響f,從而影響,從而影響b。ut較低時(shí),較低時(shí), t,氧化鐵皮形成,氧化鐵皮形成,f,b;ut較低時(shí),較

31、低時(shí), t,氧化鐵皮熔化,氧化鐵皮熔化,f,b。n (2) 軋制速度的影響軋制速度的影響uv,f, b。3.2.2.4 摩擦系數(shù)的影響摩擦系數(shù)的影響n (3) 軋輥表面狀態(tài)的影響軋輥表面狀態(tài)的影響u軋輥表面粗糙度軋輥表面粗糙度, f,b。u舊輥比新輥舊輥比新輥b大;軋輥表面潤滑后,大;軋輥表面潤滑后, b減小。減小。n (4) 軋件的化學(xué)成分的影響軋件的化學(xué)成分的影響u不同鋼種硬度不同,氧化皮性質(zhì)不同,故不同鋼種硬度不同,氧化皮性質(zhì)不同,故f不同。不同。u一般合金鋼比碳素鋼一般合金鋼比碳素鋼b大。大。u用化學(xué)成分影響系數(shù)用化學(xué)成分影響系數(shù)m考慮??紤]。n (5) 軋輥的化學(xué)成分對的影響軋輥的化

32、學(xué)成分對的影響u鋼軋輥比鑄鐵輥鋼軋輥比鑄鐵輥b大。大。bmb計(jì)合3.2.2.5 軋件寬度對寬展的影響軋件寬度對寬展的影響n 據(jù)最小阻力定律:據(jù)最小阻力定律:u(1) l一定時(shí),隨一定時(shí),隨B, b先增加,后趨于不變;先增加,后趨于不變;u(2) 隨隨FB/FL, b/B;u(3) B一定時(shí),隨一定時(shí),隨l,b;u(4) 隨隨FB/FL, b/B。n 故一般故一般,b 。/ l B/ 2R hl BBb4 軋制過程中的縱變形軋制過程中的縱變形前滑和后滑前滑和后滑n 4.1 軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象n 4.2 軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面

33、上的運(yùn)動(dòng)速度n 4.3 中性角中性角的確定的確定n 4.4 前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式n 4.5 影響前滑的因素影響前滑的因素4.1 軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象n 前滑現(xiàn)象:在軋制過程中,軋件出口速度前滑現(xiàn)象:在軋制過程中,軋件出口速度vh大于軋大于軋輥在該處的線速度輥在該處的線速度v,即,即vhv的現(xiàn)象稱為前滑現(xiàn)象。的現(xiàn)象稱為前滑現(xiàn)象。n 后滑現(xiàn)象:在軋制過程中,軋件進(jìn)入軋輥的速度后滑現(xiàn)象:在軋制過程中,軋件進(jìn)入軋輥的速度vH小于軋輥在該處線速度小于軋輥在該處線速度v的水平分量的水平分量vcos的現(xiàn)象稱的現(xiàn)象稱為后滑現(xiàn)象。為后滑現(xiàn)象。4.1 軋制過程中的前滑和后滑

34、現(xiàn)象軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象n 前滑值前滑值:軋件出口速度:軋件出口速度vh與對應(yīng)點(diǎn)的軋輥圓周速度與對應(yīng)點(diǎn)的軋輥圓周速度的線速度之差與軋輥圓周速度的線速度之比值稱為的線速度之差與軋輥圓周速度的線速度之比值稱為前滑值。前滑值。n 后滑值后滑值:軋件入口速度與軋輥在該點(diǎn)處圓周速度的:軋件入口速度與軋輥在該點(diǎn)處圓周速度的水平分量之差同軋輥圓周速度水平分量之比值稱為水平分量之差同軋輥圓周速度水平分量之比值稱為后滑值。后滑值。n 前滑值的實(shí)驗(yàn)測定方法前滑值的實(shí)驗(yàn)測定方法刻痕法:刻痕法:u熱軋?jiān)囼?yàn)的溫度修正:熱軋?jiān)囼?yàn)的溫度修正:100%hhvvSvcos100%cosHHvvSvhhHhHv tvtLL

35、SvtL121hhLLtt4.2 軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度n 軋制過程中,軋件在變形區(qū)中高度逐漸減小,根據(jù)體軋制過程中,軋件在變形區(qū)中高度逐漸減小,根據(jù)體積不變條件,變形區(qū)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度不同。金屬各積不變條件,變形區(qū)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度不同。金屬各質(zhì)點(diǎn)之間以及金屬表面質(zhì)點(diǎn)與工具表面質(zhì)點(diǎn)之間產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)之間以及金屬表面質(zhì)點(diǎn)與工具表面質(zhì)點(diǎn)之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。相對運(yùn)動(dòng)。n 設(shè)軋件無寬展,且沿每一高度斷面上質(zhì)點(diǎn)變形均勻,設(shè)軋件無寬展,且沿每一高度斷面上質(zhì)點(diǎn)變形均勻,水平速度一致,則:水平速度一致,則:coscoshHhHvvvvvvvvv4.3 中性角中性角的確

36、定的確定n 中性面:軋件運(yùn)動(dòng)速度與軋輥線速度的水平分速度中性面:軋件運(yùn)動(dòng)速度與軋輥線速度的水平分速度相等的橫斷面。相等的橫斷面。n 中性角:中性面所對應(yīng)的中心角中性角:中性面所對應(yīng)的中心角為中性角。為中性角。4.3 中性角中性角的確定的確定n 根據(jù)力平衡條件求中性角根據(jù)力平衡條件求中性角 。n 取決于取決于和和f。1000sincos cos02xxxxxxxxxQQxpRdtRdtRdb p4.4 前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式n 即前滑與軋制參數(shù)的關(guān)系式。即前滑與軋制參數(shù)的關(guān)系式。n 據(jù)秒流量相等據(jù)秒流量相等(無寬展時(shí)無寬展時(shí))n 此即為此即為E.芬克前滑公式。芬克前滑公式。cos1 cos

37、cos1 coscos1cos1 coscos1 coscos1 cos1cos1 coshhhhhhhhv hv hvvhvvhhDhhDvvhhvvvSvvhDDhShhDhh 4.4 前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式n 可見,影響前滑的主要工藝參數(shù)為軋輥直徑可見,影響前滑的主要工藝參數(shù)為軋輥直徑D,軋,軋件厚度件厚度h及中性角及中性角。顯然,在軋制過程中凡是影響。顯然,在軋制過程中凡是影響D,h及及的各種因素必將引起前滑值的變化。的各種因素必將引起前滑值的變化。n 如圖:如圖:u曲線曲線1 Sh=f(h),D=300mm,=5;u曲線曲線2 Sh=f(D),h=20mm,=5;u曲線曲線3 Sh=f(),h=20mm,D=300mm。n 可知:可知:u前滑與中性角呈拋物線的關(guān)系;前滑與中性角呈拋物線的關(guān)系;u前滑與輥徑呈直線關(guān)系;前滑與輥徑呈直線關(guān)系;u前滑與軋件厚度呈雙曲線的關(guān)系。前滑與軋件厚度呈雙曲線的關(guān)系。cos1 coshDhSh4.4 前滑的計(jì)算公式前

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論