【正文】 軋輥的送進(jìn)角，取 o15 ； 0? —— 軋輥的輾軋角，取 o15 式中， “ ” 只表示方向，即 o90?? 速度分解圖 如圖 33 所示（ +X 區(qū)軋輥給軋件的速度） 圖 33 由公式 )c osc os(s in 212 ??? Rr yL ??? ? 式中 mmL o 15415tan575 ???? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 10 515c os57 570 02 ??? oy 所以 ) (s i n) (s i n 112 ??? ??? ??? 由公式 mmLLA rLy X 106)()( 575)(650)c os()c os( c os 222202????? ?????? ?? ? 以上公式中： mmmmecrX 575211501 ??? mmmmL 65021300 ?? mmA 7000 ? mmyo 10515c os5757002 ??? mmL o 15415tan575 ??? +X 區(qū)軋輥給軋件的速度 smnDV gXX ?? ???? ? 其中 DDX ??1150 （喉口處的軋輥直徑）； rpmng 140? （軋輥的轉(zhuǎn)速） )s i ns i ns i nc o s( c o s 0202 ????? ?? XXX VV ) i ns i n15c o ( c o ????? ooo ? )( ????? ? o o sc o s 2 ???? oXYX VV ?? ???? )c o ss i ns i ns i n( c o s 0202 ????? ?? XZX VV ) i ( c o ????? oo )( ?????? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 ? 2020222 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os ??????? ??????? XXYZ VV 22 ) 1 9 () 9 ( ???????? 0 3 ??? ? 毛管的實(shí)際出口速度（ X 截面） smsmSV XXXXXX ?????? smsmSV YXXYZXYZ ????? ??? 軋輥轉(zhuǎn)速 PXn YXXXYZ SVV ???????? 2020222 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os ??????? gXnD60?? YXS?????? 2020222 )c o ss i ns i ns i n(c o s)c o s(c o s ??????? PXPX nD ?? 60? 故gPXXPX nDDn ? YXS?????? 2020222 )c o ss i ns i ns i n(c o s)c o s(c o s ??????? 若忽略 ,2? 即認(rèn)為 ,2? =0，則有： gPXXPX nDDn ? YXS??? 202 )s in(s inc os ??? )( 22 ?????? smrpm ?? 上述公式中： XD —— x 截面對(duì)應(yīng)的輥徑； gn —— 軋輥轉(zhuǎn)速 rpm； XXV —— x 截面軋輥給軋件的軸向速度， sm ； 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 XYZV? —— x 截面軋輥給軋件的切向速度， sm ； XX? —— x 截面實(shí)際軸向速度， sm ； XYZ?? —— x 截面實(shí)際切向速度， sm ； XXS —— x 截 面的軸向滑移系數(shù)（軋制效率）取 ； YXS —— x 截面的切向滑移系數(shù) 取 螺距 在斜軋穿孔過程中，軋件做螺旋運(yùn)動(dòng)，每 n1 轉(zhuǎn)受軋輥壓縮一次，每 n1 轉(zhuǎn)前進(jìn)的距離稱為 n1 螺距（ n 為輥數(shù)），以 XZ 表示，即 601 PXXXX n rnZ ?? 經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得YXXXPXX SSDnZ ??? ?? 20202220202 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os )s i ns i nc oss i n(c os ??????? ??????? ? 若忽略 2? ，即認(rèn)為 2? =0，則 ))( ()s i n(s i nc os c oss i n 22202 0 ??? ??????? YXXXPXX SSDnZ ??? ??? ? 經(jīng)過上述各個(gè)條件的計(jì)算便可以對(duì)穿孔機(jī)咬入條件進(jìn)行計(jì)算證明 第一次咬入條件 管坯旋轉(zhuǎn)條件，即 NT MM ? ，由圖 34 可以確定 T 的方向 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 圖 34 對(duì)于咬入斷面， PPX DD ? ，近似取 DDX? 其中， PXD —— 咬入斷面管坯直徑； PD —— 管坯直徑， mm270?? ； XD —— 咬入斷面軋輥直徑； D—— 喉口處的軋輥直徑 由圖可以知道 )1( )1(tan XXXX YXY Z XXXXX Y Z XY Z X SV SVVV ?? ?????? ??? )1(c oss i n )1()0s i n(s i nc os 022XXYXS S?? ???? ?? ??? )( )()(22??? ????? ? YXXXSSc ????? 11)s i n(s i nc os c oss i nt a n 2020 ??? ??? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 )( 22 ????? ?? ? 1tan1 1s i n 22 ?????? ?? c 1tan1 1c os 22 ?????? ?? 由 NfT? ?s i n2121 ???? TDTDMPYZPT NNgDN Z 1 3 2 7 05 0 05 0 0 3 ?????? ? 其中 f —— 軋輥與軋件的摩擦系數(shù)，取 ； ZD —— 管坯直徑 所以， NNfT ???? mmNmmNTDTDMPYZPT ??????????? i n2121 ? NNNN YZ 1 3 2 3c o s 1 ??? ? )1(2)(2 ibDDDba PN ????，其中 DDi P? 122 0 t a n))0s i n(s i nc os c oss i n()1( ???? ??? ???? inDb P 該式中 o21?? 代入已知數(shù)據(jù)即可得： ob 2t a n))( ()(2 22 ??? ??? ? 然后根據(jù)公式 )1( iNbaNM NYZN ??? mmN ?????? )( 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 比較 TM 和 NM 可知前者大于后者 )1()11())s i n( s i nc o s c o ss i n(1122020ibSSf D PYXXX?????? ????? YXXXP SSib fD ?????? 11)c oss i n )s i n(s i nc os(1))1((02022?? ??? 該式為一次咬入旋轉(zhuǎn)條件的表達(dá)式 一次咬入時(shí)， ,00?P ?? c o s,s i n,0 1 TTNNQ XXX ??? 220202)11()c o ss i n )s i n( s i nc o s(11YXXXXSSNfT?????????? 由 XX NT ? ，代入 1220202s i n)11()c o ss i n )s i n( s i nc o s(11 ???????????YXXXSSf 變換后得1)s i n(1c o ss i n)s i n( s i nc o s11210202????????????fSSYXXX 該式為一次咬入的前進(jìn)條件 把前進(jìn)條件與旋轉(zhuǎn)條 件聯(lián)解： 1)s i n(11))1(( 212?????fibfD P 即 21 ))(1(s inPDbif ??? ? 代入數(shù)據(jù)可得 ??f 第二次咬入條件 第二次咬入時(shí)，旋轉(zhuǎn)條件比第一次咬入增加一項(xiàng)頂頭和頂桿系統(tǒng)的慣性阻力矩，但該值很小，因此二次咬入的旋轉(zhuǎn)條件可視為與一次咬入的旋轉(zhuǎn)條件基本相同，二次咬入的關(guān)鍵是前進(jìn)條件。為此，必要時(shí)加大軋輥與管坯間的摩擦系數(shù)，增大管坯直徑，采用大的送進(jìn)角進(jìn)行軋制。隨后軋件繼續(xù)前進(jìn)與頂頭的穿孔錐相遇，由于軋輥表面與頂頭表面之間的距離逐漸減小，使軋件在旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的同時(shí)壁厚受到壓縮而減薄，所以管坯 — 毛管在軋輥入口錐的變形是減徑和減壁。 變形特點(diǎn)：由于軋輥入口錐表面有錐度，沿穿孔方向軸向前進(jìn)的管坯逐漸在直徑上受到壓縮，被壓縮部分的金屬一部分向橫向流動(dòng)，使其坯料橫斷面由圓形變成橢圓形，另一部分金屬縱向延伸（主要是表面層金 屬延伸），因此在坯料前端形成一個(gè) “ 喇叭口 ”狀的凹陷，此凹陷保證了頂頭鼻部對(duì)準(zhǔn)管坯中心，從而可以減少毛管前端的壁厚不均。 Ⅲ區(qū)稱為輾軋區(qū)，也就是 L2 段，該區(qū)段的作用是輾軋（均正）管壁，改善管壁尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。Ⅳ區(qū)的長(zhǎng)度很短 ，為金屬脫離頂頭到脫離軋輥的一段長(zhǎng)度，該區(qū)變形實(shí)質(zhì)是無(wú)頂頭空心毛管塑性彎曲變形的過程，由于這個(gè)區(qū)很短而且變形力很小，一般不予以考慮。 mlh 指標(biāo)綜合反映了變形區(qū)三個(gè)主要參數(shù) R ， 0h ， h? 對(duì)應(yīng)力狀態(tài)的影響。其次計(jì)算接觸面積實(shí)際上是計(jì)算接觸弧長(zhǎng)度，亦可以根據(jù)公式 si nl R R h?? ? ?可知，該式中， R —— 軋輥半徑 h? —— 壓下量 對(duì)于軋制異形斷面軋件時(shí)，接觸面積可以采用圖解法求解，但這種方法比較繁雜，近似計(jì)算可以根據(jù)下式標(biāo)出當(dāng)量半徑 dR 和平均壓下量 mh? ，代入上述所給出的公式si nl R R h?? ? ?中，其中 當(dāng)量半徑 12122( ) ( )22mmdmhhRRR R R h??? ??， 式中 12,RR—— 兩個(gè)軋輥的最大半徑，即孔型凸緣處的半徑； 1mh —— 軋制后軋件平均高度 由公式 1 1 1mh Q b? ，求得平均壓下量 mh? 為： 0 101mQ Qh bb? ? ? 式中， 01,—— 軋件軋制前后的斷面積； 01,bb—— 軋件軋制前后的寬 度 所以由已知條件求得 20 ()2PDQ ?? 式中 PD 為管坯直徑，即取 270PD mm? 內(nèi) 蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 31 22121 ( ) ( )22DDQ ? ???????? 式中 1D 為毛管外徑，取 1 304D mm? 2D 為毛管內(nèi)徑，取 2 266D mm? 軋件前后的寬度 0b 為管坯直徑，即為 270mm ；軋件軋制后的寬度 1b 為毛管外徑，即為304mm 所以由公式 22 22121 1 1304 270( ) ( ) ( ) ( )22 22 304 304mDDh Q b m m? ?? ??? ???? ??? ? ? ?? ? ? ? 22 2212220 10 1 0 13 0 4 2 6 6270( ) ( ) 3 .1 4 ( ) ( )( ) 3 .1 4 ( )22 22222 7 0 3 0 4PmDDDQ Qhb b b b?? ?? ??? ????? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ( 21 1. 95 55 .9 3 ) 15 6. 02m m m m? ? ? 121213 60 55 .9 3 13 60 55 .9 32( ) ( ) 2( ) ( )2 2 2 2 2 2 65 2. 0313 60 55 .9 3mmd