軋制過程的基本概念-免費(fèi)閱讀
【正文】 （2）理想軋制過程與本節(jié)所說的實(shí)際軋制過程的軋制特征差異很大。如圖14?20所示，軋制平均單位壓力與之關(guān)系曲線呈向下凹的形式，因?yàn)檐堉品脚鲿r(shí)最初幾道次相當(dāng)于第三種軋制情況，因而測得的平均單位壓力值較高，而相當(dāng)于第二種軋制情況的中間道次，軋制平均單位壓力之值最小。圖14－18 三種典型情況的金屬滑動(dòng)路程曲線（a）薄件軋制；（b）中件軋制；（c）厚件軋制對于變形來說，薄件軋制呈單鼓形而厚件軋制呈雙鼓形。對于第二種情況，由圖14?16看到，單位壓力分布曲線沒有明顯的峰值，而且它的單位壓力小。前面我們在簡單理想軋制過程的分析中，曾假設(shè)，單位壓力，單位摩擦力沿接觸弧的分布是均勻不變的常值，而且摩擦遵從阿蒙頓?庫倫定律。在轉(zhuǎn)換器8上貼有應(yīng)變電阻片9，將機(jī)械參量轉(zhuǎn)換成電參量記錄之。 三種典型軋制情況軋制過程和其它塑性加工一樣受許多因素的影響，關(guān)于這些影響因素，在前面章節(jié)中已做了分析和探討，此處不予多述，下面僅對眾多因素中何者起著更主導(dǎo)的作用做進(jìn)一步研究。當(dāng)軋制薄板道次壓下量不大而工具的強(qiáng)度和剛度成為主要矛盾時(shí)，不得不采用小直徑軋輥的軋機(jī)來生產(chǎn)，這時(shí)要采用支撐輥，因而引起了軋機(jī)輥系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。同時(shí)，軋件與軋輥表面之間以及軋件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。如摩擦力遵守阿蒙頓—庫倫定律，根據(jù)（14?10）式可寫為式中 ——軋制單位壓力；——單位摩擦力。設(shè)軋件無寬展，且軋件沿每一高度斷面上質(zhì)點(diǎn)變形均勻，其運(yùn)動(dòng)之水平速度一樣（圖14?8）。當(dāng)平板壓縮時(shí)，金屬向兩個(gè)方向變形，并以其垂直對稱線做分界線（圖14?7a）。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)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。水平分力和直接影響咬入。軋制過程是否能建立，決定于軋件能否被旋轉(zhuǎn)的軋輥咬入。例如，D=460mm △h=29mm時(shí)，由公式可求出=20176。如軋制n道次，各道次軋前軋件橫斷面積為 …………從上式可得?????? （14?2）式中 、——軋前、軋后軋件橫斷面積； 、……——1~（n－1）道次軋件軋后之橫斷面積；、……——1~n道次的延伸系數(shù)。 變形區(qū)主要參數(shù)圖14?1 簡單理想軋制過程圖示雖然我們在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到不同的軋輥組合方式，但實(shí)際上金屬承受壓下而產(chǎn)生塑性變形是在一對工作軋輥中進(jìn)行的。除了一些特殊輥系結(jié)構(gòu)形式（如行星式軋機(jī)、Y形軋機(jī)）外，均系在一對軋輥間軋制的簡單情況，一般都以此做為研究軋制過程的開端。由（14?2）式可得如果設(shè)為軋件軋制n道次后的軋制總延伸系數(shù)，則 （14?3）由此可知，總延伸系數(shù)為各道次延伸系數(shù)之乘積。2039。因此，研究分析軋輥咬入軋件的條件，具有非常重要的實(shí)際意義。顯然，當(dāng)大于時(shí)，咬不進(jìn)。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(jī)軋輥上刻痕跡或冷軋開坯不用潤滑就是這個(gè)道理。當(dāng)時(shí)，為金屬開始咬入；而當(dāng).時(shí)，金屬充填整個(gè)變形區(qū)，此時(shí)一般稱做軋制過程建成。如果壓縮時(shí)，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(dòng)，因此它的分界線（或稱中性線、中性面）便偏向CD一側(cè)。顯然，在這種情況下，根據(jù)體積不變條件，軋件在前滑區(qū)相對于軋輥來說，超前于軋輥，而且在出口處之速度為最大，在后滑區(qū)落后于軋輥，并在入口處之速度為最小，在中性面上軋件與軋輥的水平速度相等，并以表示之。設(shè)上圖中的單位壓力及單位摩擦力沿接觸弧其值不變，在前滑區(qū)和后滑區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)上力的作用情況在圖中已經(jīng)表示出來。軋輥?zhàn)饔密埣粤κ蛊洳蛔冃?，而軋件同樣給軋輥以相反的力。當(dāng)然，上面的分析僅僅是在一個(gè)極其簡化的理想的軋制過程基礎(chǔ)上進(jìn)行的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，對同一金屬在相同的溫度—速度條件下，決定軋制過程本質(zhì)的主要因素是軋件和軋輥的尺寸。該裝置可在同一單元面積上同時(shí)測出所有軋制單位壓力P和單位摩擦力tx、ty之值，并具有共點(diǎn)性，整理數(shù)據(jù)簡易，是一種較好的綜合測量裝置。但由上面實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，這些假設(shè)與實(shí)際有很大差別。圖14?16 第二種情況p、t分布曲線圖14?15 第三種情況p、t分布曲線2）運(yùn)動(dòng)學(xué)及變形特征 在研究金屬表面質(zhì)點(diǎn)對工具表面之相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常提出或規(guī)定各種標(biāo)志運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的參數(shù)，以使研究方便。根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)的分析，可知ε和H/D說明軋件尺寸的影
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