軋制過程的基本概念-文庫吧
2025-07-08 19:51 本頁面
【正文】 1）軋件與軋輥接觸時，軋輥對軋件的作用力 如圖14?2所示，當(dāng)軋件接觸到旋轉(zhuǎn)的軋輥時，在接觸點（實際上是一條沿輥身長度的線）上軋件以一力P壓向軋輥。因此，旋轉(zhuǎn)的軋輥即以與作用力P大小相同方反的力作用到軋件上，同時旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間有摩擦力T。對軋件來說，受有P及T兩個力的作用；P力的方向是徑向的正壓力；T力是摩擦力，與軋輥旋轉(zhuǎn)方向一致，是切線方向的，與P力垂直。按阿蒙頓?庫倫定律，摩擦系數(shù)f為亦即 （14?10）圖14?2 咬入時軋件受力分析圖14?3 P和T力的分解2）軋件被軋輥咬入的條件 由軋件受力圖（圖14?3）可以看出，力P是外推力，而T是拉入力，能否咬入則由它們誰占優(yōu)勢來決定?？梢园裀和T分解成水平方向的分力和，垂直方向的分力和（圖14?3b、c）。垂直分力和是壓縮軋件的，使軋件產(chǎn)生塑性變形，軋件才可咬入。水平分力和直接影響咬入。顯然，當(dāng)大于時，咬不進(jìn)。當(dāng)小于時，能夠咬入。所以，=是咬入的臨界條件。由上圖可知 當(dāng)=時，則為改寫成 且由（14?10）式，所以 （14?11）它是臨界條件的另一種表現(xiàn)形式。這個公式說明，咬入角的正切等于軋件與軋輥之間的摩擦系數(shù)f時，是咬入的臨界條件，當(dāng)時，能咬入，如果時，則不能咬入。根據(jù)物理概念，摩擦系數(shù)可以用摩擦角來表示，亦即摩擦角β的正切就是摩擦系數(shù)f，將此式代入（14?11）式，得或 （14?12）即軋制過程之咬入條件為摩擦角β大于咬入角。如果用圖表示，當(dāng)β＞α?xí)r，合力R的方向已向軋制方向α根據(jù)（14?6）式，壓下量△h和軋輥直徑D、咬入角有關(guān)。當(dāng)式中軋輥直徑D為常數(shù)式（D=C），則αψ根據(jù)上式，在輥徑不變情況下，若增加咬入角，壓下量△h便增加。而的增加又受摩擦角的限制，故欲使增加以提高壓下量，必須增大摩擦，例如在初軋機軋輥上刻痕跡或冷軋開坯不用潤滑就是這個道理。圖14?4 咬入條件根據(jù)（即為常值），則在相同摩擦條件下，增加輥徑是改善咬入的一個好辦法。如為常值，隨D增加，減少，有利咬入。應(yīng)指出，在咬入過程中，金屬和軋輥的接觸表面，一直是連續(xù)地增加的。因此，隨著金屬逐漸地進(jìn)入輥隙，軋制壓力P及摩擦力T已不作用在處，而是逐漸向著變形區(qū)的出口方向移動，對軋件作受力分析如下我們用表示軋件咬入后其前端與中心線所成的夾角（圖14?5）。按照軋件進(jìn)入軋輥的程度，一直是在減小。開始咬入時,在金屬完全充滿輥隙后。隨著金屬逐漸充填變形區(qū)，合力P的作用角由原來的變成角，如設(shè)壓力沿接觸弧分布均勻，則角的大小為即 （14?13）顯然，隨由變至0，將由變化至/2。當(dāng)時，為金屬開始咬入；而當(dāng).時，金屬充填整個變形區(qū)，此時一般稱做軋制過程建成。在金屬進(jìn)入到變形區(qū)中某一中間位置時，與之水平力亦在不斷變化，隨著減小，增加，減小，水平軋入力比水平推出力越來越大，這說明咬入比開始容易。圖14?5 金屬進(jìn)入變形區(qū)情況圖14?6 建成過程咬入條件 金屬充滿軋輥后，繼續(xù)進(jìn)行軋制的條件仍然應(yīng)當(dāng)是水平軋入力大于水平推出力。如圖14?6所示，此時那么，可寫為或 亦即 由此得出 （14?14）可見，按照金屬進(jìn)入軋輥的程度，咬入條件向有利的一方面轉(zhuǎn)化，亦即最初軋入時，所需摩擦條件最高，隨軋件逐漸進(jìn)入軋輥，越易咬入開始咬入時的咬入條件為，而建成過程則為。如果以通式表示，可寫成下式 （14?15）開始咬入時，而建成過程。 軋制過程的變形、運動學(xué)、力學(xué)條件軋件咬入后，發(fā)生塑性變形。對其變形情況可從平板壓縮分析開始。當(dāng)平板壓縮時，金屬向兩個方向變形，并以其垂直對稱線做分界線（圖14?7a）。如果壓縮時，工具平面不平行（圖14?7b所示），由于工具形狀的影響 ，金屬容易向AB方向流動，因此它的分界線（或稱中性線、中性面）便偏向CD一側(cè)。軋制時的情況與此相類似，金屬向入口側(cè)流動容易，向出口側(cè)流動較少，其中性面偏向出口側(cè)。中性面對應(yīng)的圓心角叫中性角，通常以γ表示之（圖14?7c）。金屬質(zhì)點向入口側(cè)流動形成后滑，向出口側(cè)流動形成前滑，向兩側(cè)流動形成寬展。由于工具
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