金屬塑性加工技術(shù)5-有色金屬板帶材生產(chǎn)-課件

金屬塑性加工技術(shù)

TechnologyofPlasticDeformation

inMetalsProcessing第四篇有色金屬板帶材生產(chǎn)金屬塑性加工技術(shù)

TechnologyofPlastic1第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法第二章簡單軋制的基本理論第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形第四章板帶材的縱向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制第四篇有色金屬板帶材生產(chǎn)第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法第四篇有色金屬板帶材生產(chǎn)2第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法1.1產(chǎn)品品種

板材：成塊的材料帶材：寬度較窄且一般成卷供應(yīng)的材料箔材：厚度很小的卷帶

(銅及銅合金<0.01mm，鋁及鋁合金<0.1mm)

熱軋板R軟制品(退火態(tài))M硬制品(加工態(tài))Y半硬制品Y2淬火自然時(shí)效制品CZ第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法1.1產(chǎn)品品種3一、平輥軋制方法簡介1.軋機(jī)：依靠兩根或多根旋轉(zhuǎn)圓柱體將物體拽入使它發(fā)生塑性變形的機(jī)械裝置稱為軋機(jī)。單機(jī)：在同一時(shí)刻使物體發(fā)生一次變形的軋機(jī)稱為單機(jī)。連軋機(jī)列：在同一工序使物體發(fā)生兩次或兩次以變形的軋機(jī)。1.2生產(chǎn)方法一、平輥軋制方法簡介單機(jī)：在同一時(shí)刻使物體發(fā)生一次變形的軋42.軋輥：軋機(jī)上旋轉(zhuǎn)的圓柱體稱為軋輥軋輥的結(jié)構(gòu)輥身：使金屬變形的部位輥頸：軋輥的支撐部位輥頭：軋輥的動(dòng)力傳輸部位●表示方法：輥身直徑×輥身寬度3.軋件：被軋機(jī)拽入的物體

●表示方法：高×寬×長H×B×L4.軋制過程

軋輥與軋件相互作用，軋件被摩擦力拽入旋轉(zhuǎn)的軋輥，受到壓縮而發(fā)生塑性變形的過程稱為軋制過程。2.軋輥：軋機(jī)上旋轉(zhuǎn)的圓柱體稱為軋輥51.塊式法：當(dāng)鑄錠越軋?jiān)奖∏议L度越軋?jiān)介L而難于處理時(shí)，將其切成若干小塊再軋，這些小塊軋制又長了時(shí)，再進(jìn)行切斷，直至軋到要求的厚度。2.帶式法：鑄錠軋長后將其卷成卷繼續(xù)軋成成卷的帶材，最后才剪成一塊塊板材的生產(chǎn)方法。塊式法與帶式法的優(yōu)缺點(diǎn)塊式法：改善組織、壓下量大、軋件方向可調(diào)、能耗大。帶式法：成材率高、初始晶粒均勻、改善組織不靈活、能耗低二、板材的生產(chǎn)方法1.塊式法：當(dāng)鑄錠越軋?jiān)奖∏议L度越軋?jiān)介L而難于處理時(shí)，將其切6主要采用平輥軋制法，但在投料至成品入庫的整個(gè)生產(chǎn)流程中，還輔以若干次熱處理以控制性能。如銅及銅合金板帶材生產(chǎn)，由鑄錠生產(chǎn)板帶坯，采用加熱熱軋和冷軋退火。三、板帶箔材的生產(chǎn)主要采用平輥軋制法，但在投料至成品入庫的整個(gè)生產(chǎn)流程中，還輔72.1簡單軋制過程及變形參數(shù)

2.1.1簡單軋制過程的物理模型第二章簡單軋制的基本理論2.1簡單軋制過程及變形參數(shù)第二章簡單軋制的基本理論8(1)兩個(gè)軋輥均為主傳動(dòng)、輥徑相同、轉(zhuǎn)速相同、軋輥為剛性；(2)軋件只受到軋輥的作用力；(3)軋件的性能均勻；(4)軋件變形與金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)速度沿?cái)嗝娓叨扰c寬度是均勻的簡單軋制過程應(yīng)具備的條件(1)兩個(gè)軋輥均為主傳動(dòng)、輥徑相同、轉(zhuǎn)速相同、軋輥為剛性9(1)基本參數(shù)

a)絕對(duì)壓下量(壓下量)：H-hb)相對(duì)壓下量(加工率、壓下率)ε=(△h/H)×100%c)延伸系數(shù)λ=FH/Fh=Lh/LH=H/hd)寬展(絕對(duì)寬展)△B=Bh-BH

(2)常用參數(shù)a)道次壓下率：某一個(gè)軋制道次，軋制前后軋件厚度變化的計(jì)算值。b)總壓下率：一個(gè)軋程中某軋制道次后的總加工率。軋程(兩次退火間)c)兩次退火間的總壓下率d)在無寬展時(shí)，壓下率與延伸系數(shù)的關(guān)系：λ=H/h=1/(1-λ)2.1.2變形參數(shù)(1)基本參數(shù)2.1.2變形參數(shù)102.2.1軋制變形區(qū)

軋制時(shí)產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域稱為軋制變形區(qū)2.2 變形區(qū)及其參數(shù)一、幾何變形區(qū)(接觸變形區(qū))(陰影部分)由圓弧與垂直斷面圍成的立體區(qū)域。二、非接觸變形區(qū)幾何變形區(qū)附近的局部區(qū)域(很難精確描述)。

三、變形區(qū)內(nèi)不變形、變形區(qū)外卻變形

幾何變形區(qū)內(nèi)不完全變形；非接觸變形區(qū)的變形一定存在。2.2.1軋制變形區(qū)2.2 變形區(qū)及其參數(shù)一、幾何變形區(qū)(11一、接觸角：軋件與軋輥接觸部分對(duì)應(yīng)的軋輥圓心角

α=√(Δh/R)

二、變形區(qū)長度：幾何變形區(qū)在水平方向的投影

l=√(R*Δh)

三、變形區(qū)的形狀系數(shù)：（不計(jì)寬展）二者分別反映了對(duì)軋制過程縱向和橫向的影響。

2.2.2變形區(qū)的主要參數(shù)一、接觸角：軋件與軋輥接觸部分對(duì)應(yīng)的軋輥圓心角2.2.2變122.3.1軋制過程的四個(gè)階段一、開始咬入階段：瞬間完成，軋輥對(duì)軋制的摩擦力二、拽入階段：軋件前端到達(dá)兩輥連心線位置。三、穩(wěn)定軋制階段：軋件前端從輥縫中出來后穩(wěn)定軋制四、軋制終了階段：軋件后端進(jìn)入變形區(qū)直至完全脫離軋輥2.3軋制過程建立的條件2.3.1軋制過程的四個(gè)階段2.3軋制過程建立的條件132.3.2咬入條件(1)摩擦系數(shù)與摩擦角(2)咬入角2.3.2咬入條件(1)摩擦系數(shù)與摩擦角(2)咬入角14軋件與軋輥相互作用、軋件處于臨界狀態(tài)，目標(biāo)是使軋件的a=0變?yōu)閍>0當(dāng)速度達(dá)到某一值后，a=0，可以表述為：∑Fx≥0α≤β(3)咬入的物理模型軋件與軋輥相互作用、軋件處于臨界狀態(tài)，目標(biāo)是使軋件的a=015假設(shè)：軋輥與軋件的正壓力N沿接觸弧均勻分布，則：合壓力對(duì)應(yīng)的圓心角為α/2，根據(jù)：∑Fx≥0

有：α/2≤β(能咬入，就能順利地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制)2.3.3建立軋制的條件假設(shè)：2.3.3建立軋制的條件161.減小α2.增大β1)將軋輥磨粗

2)低速咬入

3)咬入時(shí)減少潤滑劑，洗輥

4)適當(dāng)?shù)臏囟?/p>

2.3.4改善咬入的措施1.減小α2.3.4改善咬入的措施17軋輥情況咬入角熱軋15-20

冷粗5

冷精32.3.5實(shí)際生產(chǎn)中最大咬入角的數(shù)字軋輥情況咬入角2.3.5實(shí)際生182.4.1變形力學(xué)(1)應(yīng)力：三向壓縮(2)應(yīng)變：一壓二伸，一壓一伸（平面應(yīng)變）2.4軋制過程的力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的基本原理2.4.1變形力學(xué)2.4軋制過程的力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的基本原19平錘壓縮楔形件,幾何變形區(qū)的金屬流動(dòng),軋制與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)類似，是由平面變成了圓弧，變形區(qū)分作三部分：前滑區(qū)：朝軋輥輥過出口處方向的變形區(qū)后滑區(qū)：朝軋輥輥過入口處方向的變形區(qū)中性面：前滑區(qū)與后滑區(qū)的分界面中性角：中性面相對(duì)于軋輥垂直軸線的圓心角(3)平錘壓縮實(shí)驗(yàn)平錘壓縮楔形件,幾何變形區(qū)的金屬流動(dòng),軋制與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)類似20在中性面上，軋件速度與工具速度相同。平錘壓縮：Vx=0

軋制:軋輥線速度在水平方向的投影Vr=V*cos(r)2.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)(體積不變)在中性面上，軋件速度與工具速度相同。2.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)(21γ=α/2(1-α(2β))2.4.3力學(xué)條件（確定中性角）γ=α/2(1-α(2β))2.4.3力學(xué)條件（確定中性22β取決于軋輥與軋件之間的靜摩擦，可視為常量：

dγ/dα=0γ/α是規(guī)一化處理2.4.4穩(wěn)定軋制的動(dòng)態(tài)平衡β取決于軋輥與軋件之間的靜摩擦，可視為常量：2.4.4穩(wěn)定233.1影響因素

兩類：(1)內(nèi)因：影響金屬本身性質(zhì)的因素(化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、三度)(2)外因：影響應(yīng)力狀態(tài)的因素(外摩擦、軋輥形狀與尺寸、外端張力、軋件尺寸等)第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形3.1影響因素第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形24咬入、穩(wěn)定軋制都是靠與軋輥的接觸摩擦來實(shí)現(xiàn)，外摩擦決定金屬塑性流動(dòng)的阻力→增大，變形抗力增加外摩擦改變了變形區(qū)內(nèi)金屬的應(yīng)力狀態(tài)，使金屬塑性流動(dòng)不均勻3.1.1外摩擦的影響（與軋輥的接觸摩擦）咬入、穩(wěn)定軋制都是靠與軋輥的接觸摩擦來實(shí)現(xiàn)，3.1.1外摩25(1)、尺寸的影響

假定H，h相同，R不同

R大，α小，l大；

R小，α大，l小。

3.1.2軋輥的形狀與尺寸的影響(1)、尺寸的影響3.1.2軋輥的形狀與尺寸的影響26(2)軋輥形狀的影響(2)軋輥形狀的影響27外端：軋制過程中某一時(shí)可不直接承受軋輥?zhàn)饔枚幱谒苄宰冃螀^(qū)以外的部分。外端與變形區(qū)是相連的，軋件是連續(xù)介質(zhì)的，因此外端與變形區(qū)一定會(huì)發(fā)生作用的。3.1.3外端的影響(1)縱向強(qiáng)迫‘拉齊’，(因?yàn)檐埣钥v向流動(dòng)為主)減少不均勻性；(2)橫向不均勻性加劇。外端：軋制過程中某一時(shí)可不直接承受軋輥?zhàn)饔枚幱谒苄宰冃螀^(qū)以283.1.4張力的影響使軋制方向的壓應(yīng)力減?。粡?qiáng)迫拉齊3.1.4張力的影響使軋制方向的壓應(yīng)力減?。粡?qiáng)迫拉齊29相同的△h，H減小，軋制力增大、改變了變形區(qū)的分布，使內(nèi)部流線摩擦增大。變形區(qū)幾何因子）3.1.5軋件尺寸的影響相同的△h，H減小，軋制力增大、改變了變形區(qū)的分布，使內(nèi)部流303.2.1厚軋件與薄軋件

l/h>0.5~1.0稱為薄軋件

l/h<0.5~1.0稱為厚軋件

l/h=0.5~1.0視情況而定

3.2.2薄軋件的變形特點(diǎn)前后滑區(qū)的摩擦力均指向中性面表層金屬所受阻力比中部大，延伸比中部小，呈顯為單鼓形3.2金屬的高向變形3.2.1厚軋件與薄軋件3.2金屬的高向變形31金屬塑性加工技術(shù)5-有色金屬板帶材生產(chǎn)-課件32(1)l/h增大，變形深入，沿高度方向上應(yīng)力和變形趨于均勻，變形前的垂直橫截面，變形后還是垂直橫截面，寬度可以忽略不記，這又稱作“平斷面假設(shè)”；(2)質(zhì)點(diǎn)軋制線方向上的運(yùn)動(dòng)速度(考察5個(gè)關(guān)鍵的橫截面)(3)附加應(yīng)力分析(在軋制線方向，由于金屬流動(dòng)不均勻而產(chǎn)生的)方法：考查變形區(qū)與外端相互作用而引起的附加應(yīng)力。原因：在變形區(qū)，高向上流動(dòng)不均勻，而在外端，高向上速度卻要變成一樣，因此外端對(duì)變形區(qū)出來的部分必然引起附加應(yīng)力(1)l/h增大，變形深入，沿高度方向上應(yīng)力和變形趨于均勻33(1)l/h減小，變形不深入，只發(fā)生表面變形，呈雙鼓形；(2)質(zhì)點(diǎn)軋制線方向上的運(yùn)動(dòng)速度(考察5個(gè)關(guān)鍵的橫截面)(3)附加應(yīng)力分布(在軋制線方向，由于金屬流動(dòng)不均勻而產(chǎn)生的)產(chǎn)生的后果3.2.3厚軋件的變形特點(diǎn)(1)l/h減小，變形不深入，只發(fā)生表面變形，呈雙鼓形；334*張嘴\*表面橫裂產(chǎn)生的后果*張嘴\產(chǎn)生的后果35[回憶]前述的平錘楔形件壓縮變形，以軋向?yàn)樗俣日较蚱藉N的Vxr=0

在前滑區(qū)，Vxh>0>Vxr

在后滑區(qū)，VxH<0<Vxr[擴(kuò)展]在軋制時(shí)，軋輥的Vxr≠0Vxr>0

軋件的Vxh在前滑區(qū)，Vxh>軋輥的Vxr；軋件的VxH在后滑區(qū)，VxH<軋輥的Vxr；[說明]Vxh>VxrVxH<Vxr這種關(guān)系不變3.3軋制時(shí)的前滑和后滑[回憶]3.3軋制時(shí)的前滑和后滑36Sh------------前滑值

Vh-----------出口處軋件的水平速度

V-----------軋輥圓周速度（水平分量）

*水平因?yàn)椴粚?duì)稱軋制軋件速度不是水平的3.3.1前滑的定義與測(cè)定(1)定義：軋件的出口速度大于該處軋輥圓周速度的現(xiàn)象Sh------------前滑值3.3.1前滑的定義與測(cè)37D----軋輥半徑只要軋輥上打個(gè)小孔，測(cè)量兩個(gè)孔洞之間的距離LbLb----軋件在軋輥轉(zhuǎn)一周后的實(shí)際長度

(2)前滑的測(cè)定假定軋制時(shí)間為t，代入上式，有如果t設(shè)為軋輥轉(zhuǎn)一周的時(shí)間tl，則有D----軋輥半徑(2)前滑的測(cè)定假定軋制時(shí)間為t，代入上式38冷軋時(shí)：不考慮熱脹冷縮，故直接用測(cè)量值Lb＇

Lb------實(shí)際值熱軋時(shí):Lb=Lb＇[1+α(t1-t2)]t1-----軋制時(shí)的溫度

t2-----軋制后的溫度

α-----軋件的線膨脹系數(shù)Lb的測(cè)量冷軋時(shí)：Lb的測(cè)量393.3.2后滑及前、后滑的關(guān)系λ，α一定時(shí)（在某一軋制過程中）Sh↑,SH↓后滑的定義：軋件入口處速度小于軋輥在入口斷面上水平速度的現(xiàn)象VH---軋件入口速度由Sh=f(Vh,V);SH=f(V,VH);FH×VH=Fh×Vh=const;λ=FH/Fh

得:3.3.2后滑及前、后滑的關(guān)系λ，α一定時(shí)（在某一軋制過40前滑的理論計(jì)算Sh=Rγ2/h前滑的理論計(jì)算Sh=Rγ2/h411、軋輥直徑D2、摩擦系數(shù)β3、軋件厚度H4、加工率h5、張力前張力Qh↑,γ↑,前滑↑后張力QH↑,γ↓,后滑↑3.3.3影響前滑的因素（影響中性角的因素）1、軋輥直徑D3.3.3影響前滑的因素（影響中性角421.測(cè)f(限制l/h>3-4時(shí))2.連軋3.熱軋輥傳動(dòng)速度

(要考慮速度的地方均需考慮Sh)4.加張力3.3.4研究前滑的意義1.測(cè)f(限制l/h>3-4時(shí))3.3.4研究前43

3.4.1寬展的組成一、滑動(dòng)寬展B1

二、翻平寬展B2

三、鼓形寬展B33.4軋制時(shí)的寬展

3.4.1寬展的組成3.4軋制時(shí)的寬展44

3.4.2寬展沿橫向的分布3.4.2寬展沿橫向的分布45

一、加工率二、軋輥直徑

3.4.3影響寬展的因素一、加工率3.4.3影響寬展的因素46三、軋件寬度三、軋件寬度47

四、摩擦四、摩擦481、△B=C△h2、3、

△B=(1+△h/H)(f√(R.△h)-△h/2)△h/H

3.4.4寬展的計(jì)算1、△B=C△h2、3、△B=(1+△h/H)(f√(R49一、軋機(jī)的彈性曲線和彈跳方程受力部件發(fā)生彈性變形：輥縫大小---------------縱向精度輥縫形狀變化能夠------板形和橫向精度第四章縱向厚度精度控制一、軋機(jī)的彈性曲線和彈跳方程第四章縱向厚度精度控制50

1.軋機(jī)的彈性變形1.軋機(jī)的彈性變形512.軋機(jī)的彈性特性曲線2.軋機(jī)的彈性特性曲線52不同機(jī)架的彈性特性曲線不同機(jī)架的彈性特性曲線533.軋機(jī)的彈跳方程3.軋機(jī)的彈跳方程54二.軋件的塑性曲線二.軋件的塑性曲線55三.軋制時(shí)的彈塑性曲線三.軋制時(shí)的彈塑性曲線56四.軋機(jī)的剛度控制四.軋機(jī)的剛度控制573.軋機(jī)的可調(diào)剛度3.軋機(jī)的可調(diào)剛度58第四章縱向厚度精度控制第四章縱向厚度精度控制59五.縱向厚度的影響因素五.縱向厚度的影響因素60五.縱向厚度的影響因素五.縱向厚度的影響因素61五.縱向厚度的影響因素五.縱向厚度的影響因素62五.縱向厚度的影響因素五.縱向厚度的影響因素63六.厚度控制原理與方法六.厚度控制原理與方法64六.板厚控制原理與方法六.板厚控制原理與方法65六.控制原理與方法六.控制原理與方法66八.最小可軋厚度八.最小可軋厚度67第五章板形和橫向厚度精度控制一.板形與橫向厚差第五章板形和橫向厚度精度控制一.板形與橫向厚差68第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制69第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制70第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制71第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制72第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制73第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制74第五章板形和橫向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制75金屬塑性加工技術(shù)

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TechnologyofPlastic76第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法第二章簡單軋制的基本理論第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形第四章板帶材的縱向厚度精度控制第五章板形和橫向厚度精度控制第四篇有色金屬板帶材生產(chǎn)第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法第四篇有色金屬板帶材生產(chǎn)77第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法1.1產(chǎn)品品種

板材：成塊的材料帶材：寬度較窄且一般成卷供應(yīng)的材料箔材：厚度很小的卷帶

(銅及銅合金<0.01mm，鋁及鋁合金<0.1mm)

熱軋板R軟制品(退火態(tài))M硬制品(加工態(tài))Y半硬制品Y2淬火自然時(shí)效制品CZ第一章產(chǎn)品品種與生產(chǎn)方法1.1產(chǎn)品品種78一、平輥軋制方法簡介1.軋機(jī)：依靠兩根或多根旋轉(zhuǎn)圓柱體將物體拽入使它發(fā)生塑性變形的機(jī)械裝置稱為軋機(jī)。單機(jī)：在同一時(shí)刻使物體發(fā)生一次變形的軋機(jī)稱為單機(jī)。連軋機(jī)列：在同一工序使物體發(fā)生兩次或兩次以變形的軋機(jī)。1.2生產(chǎn)方法一、平輥軋制方法簡介單機(jī)：在同一時(shí)刻使物體發(fā)生一次變形的軋792.軋輥：軋機(jī)上旋轉(zhuǎn)的圓柱體稱為軋輥軋輥的結(jié)構(gòu)輥身：使金屬變形的部位輥頸：軋輥的支撐部位輥頭：軋輥的動(dòng)力傳輸部位●表示方法：輥身直徑×輥身寬度3.軋件：被軋機(jī)拽入的物體

●表示方法：高×寬×長H×B×L4.軋制過程

軋輥與軋件相互作用，軋件被摩擦力拽入旋轉(zhuǎn)的軋輥，受到壓縮而發(fā)生塑性變形的過程稱為軋制過程。2.軋輥：軋機(jī)上旋轉(zhuǎn)的圓柱體稱為軋輥801.塊式法：當(dāng)鑄錠越軋?jiān)奖∏议L度越軋?jiān)介L而難于處理時(shí)，將其切成若干小塊再軋，這些小塊軋制又長了時(shí)，再進(jìn)行切斷，直至軋到要求的厚度。2.帶式法：鑄錠軋長后將其卷成卷繼續(xù)軋成成卷的帶材，最后才剪成一塊塊板材的生產(chǎn)方法。塊式法與帶式法的優(yōu)缺點(diǎn)塊式法：改善組織、壓下量大、軋件方向可調(diào)、能耗大。帶式法：成材率高、初始晶粒均勻、改善組織不靈活、能耗低二、板材的生產(chǎn)方法1.塊式法：當(dāng)鑄錠越軋?jiān)奖∏议L度越軋?jiān)介L而難于處理時(shí)，將其切81主要采用平輥軋制法，但在投料至成品入庫的整個(gè)生產(chǎn)流程中，還輔以若干次熱處理以控制性能。如銅及銅合金板帶材生產(chǎn)，由鑄錠生產(chǎn)板帶坯，采用加熱熱軋和冷軋退火。三、板帶箔材的生產(chǎn)主要采用平輥軋制法，但在投料至成品入庫的整個(gè)生產(chǎn)流程中，還輔822.1簡單軋制過程及變形參數(shù)

2.1.1簡單軋制過程的物理模型第二章簡單軋制的基本理論2.1簡單軋制過程及變形參數(shù)第二章簡單軋制的基本理論83(1)兩個(gè)軋輥均為主傳動(dòng)、輥徑相同、轉(zhuǎn)速相同、軋輥為剛性；(2)軋件只受到軋輥的作用力；(3)軋件的性能均勻；(4)軋件變形與金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)速度沿?cái)嗝娓叨扰c寬度是均勻的簡單軋制過程應(yīng)具備的條件(1)兩個(gè)軋輥均為主傳動(dòng)、輥徑相同、轉(zhuǎn)速相同、軋輥為剛性84(1)基本參數(shù)

a)絕對(duì)壓下量(壓下量)：H-hb)相對(duì)壓下量(加工率、壓下率)ε=(△h/H)×100%c)延伸系數(shù)λ=FH/Fh=Lh/LH=H/hd)寬展(絕對(duì)寬展)△B=Bh-BH

(2)常用參數(shù)a)道次壓下率：某一個(gè)軋制道次，軋制前后軋件厚度變化的計(jì)算值。b)總壓下率：一個(gè)軋程中某軋制道次后的總加工率。軋程(兩次退火間)c)兩次退火間的總壓下率d)在無寬展時(shí)，壓下率與延伸系數(shù)的關(guān)系：λ=H/h=1/(1-λ)2.1.2變形參數(shù)(1)基本參數(shù)2.1.2變形參數(shù)852.2.1軋制變形區(qū)

軋制時(shí)產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域稱為軋制變形區(qū)2.2 變形區(qū)及其參數(shù)一、幾何變形區(qū)(接觸變形區(qū))(陰影部分)由圓弧與垂直斷面圍成的立體區(qū)域。二、非接觸變形區(qū)幾何變形區(qū)附近的局部區(qū)域(很難精確描述)。

三、變形區(qū)內(nèi)不變形、變形區(qū)外卻變形

幾何變形區(qū)內(nèi)不完全變形；非接觸變形區(qū)的變形一定存在。2.2.1軋制變形區(qū)2.2 變形區(qū)及其參數(shù)一、幾何變形區(qū)(86一、接觸角：軋件與軋輥接觸部分對(duì)應(yīng)的軋輥圓心角

α=√(Δh/R)

二、變形區(qū)長度：幾何變形區(qū)在水平方向的投影

l=√(R*Δh)

三、變形區(qū)的形狀系數(shù)：（不計(jì)寬展）二者分別反映了對(duì)軋制過程縱向和橫向的影響。

2.2.2變形區(qū)的主要參數(shù)一、接觸角：軋件與軋輥接觸部分對(duì)應(yīng)的軋輥圓心角2.2.2變872.3.1軋制過程的四個(gè)階段一、開始咬入階段：瞬間完成，軋輥對(duì)軋制的摩擦力二、拽入階段：軋件前端到達(dá)兩輥連心線位置。三、穩(wěn)定軋制階段：軋件前端從輥縫中出來后穩(wěn)定軋制四、軋制終了階段：軋件后端進(jìn)入變形區(qū)直至完全脫離軋輥2.3軋制過程建立的條件2.3.1軋制過程的四個(gè)階段2.3軋制過程建立的條件882.3.2咬入條件(1)摩擦系數(shù)與摩擦角(2)咬入角2.3.2咬入條件(1)摩擦系數(shù)與摩擦角(2)咬入角89軋件與軋輥相互作用、軋件處于臨界狀態(tài)，目標(biāo)是使軋件的a=0變?yōu)閍>0當(dāng)速度達(dá)到某一值后，a=0，可以表述為：∑Fx≥0α≤β(3)咬入的物理模型軋件與軋輥相互作用、軋件處于臨界狀態(tài)，目標(biāo)是使軋件的a=090假設(shè)：軋輥與軋件的正壓力N沿接觸弧均勻分布，則：合壓力對(duì)應(yīng)的圓心角為α/2，根據(jù)：∑Fx≥0

有：α/2≤β(能咬入，就能順利地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制)2.3.3建立軋制的條件假設(shè)：2.3.3建立軋制的條件911.減小α2.增大β1)將軋輥磨粗

2)低速咬入

3)咬入時(shí)減少潤滑劑，洗輥

4)適當(dāng)?shù)臏囟?/p>

2.3.4改善咬入的措施1.減小α2.3.4改善咬入的措施92軋輥情況咬入角熱軋15-20

冷粗5

冷精32.3.5實(shí)際生產(chǎn)中最大咬入角的數(shù)字軋輥情況咬入角2.3.5實(shí)際生932.4.1變形力學(xué)(1)應(yīng)力：三向壓縮(2)應(yīng)變：一壓二伸，一壓一伸（平面應(yīng)變）2.4軋制過程的力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的基本原理2.4.1變形力學(xué)2.4軋制過程的力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的基本原94平錘壓縮楔形件,幾何變形區(qū)的金屬流動(dòng),軋制與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)類似，是由平面變成了圓弧，變形區(qū)分作三部分：前滑區(qū)：朝軋輥輥過出口處方向的變形區(qū)后滑區(qū)：朝軋輥輥過入口處方向的變形區(qū)中性面：前滑區(qū)與后滑區(qū)的分界面中性角：中性面相對(duì)于軋輥垂直軸線的圓心角(3)平錘壓縮實(shí)驗(yàn)平錘壓縮楔形件,幾何變形區(qū)的金屬流動(dòng),軋制與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)類似95在中性面上，軋件速度與工具速度相同。平錘壓縮：Vx=0

軋制:軋輥線速度在水平方向的投影Vr=V*cos(r)2.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)(體積不變)在中性面上，軋件速度與工具速度相同。2.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)(96γ=α/2(1-α(2β))2.4.3力學(xué)條件（確定中性角）γ=α/2(1-α(2β))2.4.3力學(xué)條件（確定中性97β取決于軋輥與軋件之間的靜摩擦，可視為常量：

dγ/dα=0γ/α是規(guī)一化處理2.4.4穩(wěn)定軋制的動(dòng)態(tài)平衡β取決于軋輥與軋件之間的靜摩擦，可視為常量：2.4.4穩(wěn)定983.1影響因素

兩類：(1)內(nèi)因：影響金屬本身性質(zhì)的因素(化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、三度)(2)外因：影響應(yīng)力狀態(tài)的因素(外摩擦、軋輥形狀與尺寸、外端張力、軋件尺寸等)第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形3.1影響因素第三章軋制時(shí)金屬的流動(dòng)與變形99咬入、穩(wěn)定軋制都是靠與軋輥的接觸摩擦來實(shí)現(xiàn)，外摩擦決定金屬塑性流動(dòng)的阻力→增大，變形抗力增加外摩擦改變了變形區(qū)內(nèi)金屬的應(yīng)力狀態(tài)，使金屬塑性流動(dòng)不均勻3.1.1外摩擦的影響（與軋輥的接觸摩擦）咬入、穩(wěn)定軋制都是靠與軋輥的接觸摩擦來實(shí)現(xiàn)，3.1.1外摩100(1)、尺寸的影響

假定H，h相同，R不同

R大，α小，l大；

R小，α大，l小。

3.1.2軋輥的形狀與尺寸的影響(1)、尺寸的影響3.1.2軋輥的形狀與尺寸的影響101(2)軋輥形狀的影響(2)軋輥形狀的影響102外端：軋制過程中某一時(shí)可不直接承受軋輥?zhàn)饔枚幱谒苄宰冃螀^(qū)以外的部分。外端與變形區(qū)是相連的，軋件是連續(xù)介質(zhì)的，因此外端與變形區(qū)一定會(huì)發(fā)生作用的。3.1.3外端的影響(1)縱向強(qiáng)迫‘拉齊’，(因?yàn)檐埣钥v向流動(dòng)為主)減少不均勻性；(2)橫向不均勻性加劇。外端：軋制過程中某一時(shí)可不直接承受軋輥?zhàn)饔枚幱谒苄宰冃螀^(qū)以1033.1.4張力的影響使軋制方向的壓應(yīng)力減?。粡?qiáng)迫拉齊3.1.4張力的影響使軋制方向的壓應(yīng)力減?。粡?qiáng)迫拉齊104相同的△h，H減小，軋制力增大、改變了變形區(qū)的分布，使內(nèi)部流線摩擦增大。變形區(qū)幾何因子）3.1.5軋件尺寸的影響相同的△h，H減小，軋制力增大、改變了變形區(qū)的分布，使內(nèi)部流1053.2.1厚軋件與薄軋件

l/h>0.5~1.0稱為薄軋件

l/h<0.5~1.0稱為厚軋件

l/h=0.5~1.0視情況而定

3.2.2薄軋件的變形特點(diǎn)前后滑區(qū)的摩擦力均指向中性面表層金屬所受阻力比中部大，延伸比中部小，呈顯為單鼓形3.2金屬的高向變形3.2.1厚軋件與薄軋件3.2金屬的高向變形106金屬塑性加工技術(shù)5-有色金屬板帶材生產(chǎn)-課件107(1)l/h增大，變形深入，沿高度方向上應(yīng)力和變形趨于均勻，變形前的垂直橫截面，變形后還是垂直橫截面，寬度可以忽略不記，這又稱作“平斷面假設(shè)”；(2)質(zhì)點(diǎn)軋制線方向上的運(yùn)動(dòng)速度(考察5個(gè)關(guān)鍵的橫截面)(3)附加應(yīng)力分析(在軋制線方向，由于金屬流動(dòng)不均勻而產(chǎn)生的)方法：考查變形區(qū)與外端相互作用而引起的附加應(yīng)力。原因：在變形區(qū)，高向上流動(dòng)不均勻，而在外端，高向上速度卻要變成一樣，因此外端對(duì)變形區(qū)出來的部分必然引起附加應(yīng)力(1)l/h增大，變形深入，沿高度方向上應(yīng)力和變形趨于均勻108(1)l/h減小，變形不深入，只發(fā)生表面變形，呈雙鼓形；(2)質(zhì)點(diǎn)軋制線方向上的運(yùn)動(dòng)速度(考察5個(gè)關(guān)鍵的橫截面)(3)附加應(yīng)力分布(在軋制線方向，由于金屬流動(dòng)不均勻而產(chǎn)生的)產(chǎn)生的后果3.2.3厚軋件的變形特點(diǎn)(1)l/h減小，變形不深入，只發(fā)生表面變形，呈雙鼓形；3109*張嘴\*表面橫裂產(chǎn)生的后果*張嘴\產(chǎn)生的后果110[回憶]前述的平錘楔形件壓縮變形，以軋向?yàn)樗俣日较蚱藉N的Vxr=0

在前滑區(qū)，Vxh>0>Vxr

在后滑區(qū)，VxH<0<Vxr[擴(kuò)展]在軋制時(shí)，軋輥的Vxr≠0Vxr>0

軋件的Vxh在前滑區(qū)，Vxh>軋輥的Vxr；軋件的VxH在后滑區(qū)，VxH<軋輥的Vxr；[說明]Vxh>VxrVxH<Vxr這種關(guān)系不變3.3軋制時(shí)的前滑和后滑[回憶]3.3軋制時(shí)的前滑和后滑111Sh------------前滑值

Vh-----------出口處軋件的水平速度

V-----------軋輥圓周速度（水平分量）

*水平因?yàn)椴粚?duì)稱軋制軋件速度不是水平的3.3.1前滑的定義與測(cè)定(1)定義：軋件的出口速度大于該處軋輥圓周速度的現(xiàn)象Sh------------前滑值3.3.1前滑的定義與測(cè)112D----軋輥半徑只要軋輥上打個(gè)小孔，測(cè)量兩個(gè)孔洞之間的距離LbLb----軋件在軋輥轉(zhuǎn)一周后的實(shí)際長度

(2)前滑的測(cè)定假定軋制時(shí)間為t，代入上式，有如果t設(shè)為軋輥轉(zhuǎn)一周的時(shí)間tl，則有D----軋輥半徑(2)前滑的測(cè)定假定軋制時(shí)間為t，代入上式113冷軋時(shí)：不考慮熱脹冷縮，故直接用測(cè)量值Lb＇

Lb------實(shí)際值熱軋時(shí):Lb=Lb＇[1+α(t1-t2)]t1-----軋制時(shí)的溫度

t2-----軋制后的溫度

α-----軋件的線膨脹系數(shù)Lb的測(cè)量冷軋時(shí)：Lb的測(cè)量1143.3.2后滑及前、后滑的關(guān)系λ，α一定時(shí)（在某一軋制過程中）Sh↑,SH↓后滑的定義：軋件入口處速度小于軋輥在入口斷面上水平速度的現(xiàn)象VH---軋件入口速度由Sh=f(Vh,V);SH=f(V,VH);FH×VH=Fh×Vh=const;λ=FH/Fh

得:3.3.2后滑及前、后滑的關(guān)系λ，α一定時(shí)（在某一軋制過115前滑的理論計(jì)算Sh=Rγ2/h前滑的理論計(jì)算