【正文】 形狀系數(shù) (l/h)有很大關(guān)系。 ?外端對變形區(qū)金屬流動的分布產(chǎn)生一定的影響作用，前后外端對變形區(qū)產(chǎn)生張應(yīng)力。 復(fù)習(xí)思考題 ? 1 軋制過程基本概念 2 實(shí)現(xiàn)軋制過程的條件 ? 咬入條件 ? 穩(wěn)定軋制條件 ? 咬入階段與穩(wěn)定軋制階段咬入條件的比較 ? 改善咬入條件的途徑 咬入條件 ?咬入 ：依靠回轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間的摩擦力，軋輥將軋件拖入軋輥之間的現(xiàn)象。 ?TxNx，可以實(shí)現(xiàn)自然咬入，此時 αβ ，稱為 自然咬入條件 。 穩(wěn)定軋制條件 ?設(shè)： 合力作用點(diǎn)系數(shù) ?則 ?穩(wěn)定軋制階段 ?TxNx， Tx=Tcosθ=Nfycosθ， Nx=Nsinθ ?此即 穩(wěn)定軋制條件 xK??? 1xxKK????= ta n ta n ta n yy y yxyyxfKK???????? 穩(wěn)定軋制條件 ?一般達(dá)到穩(wěn)定軋制階段時， θ=αy/2，即 Kx≈2，故可近似寫成 βyαy/2或 2βyαy。 ?熱軋時， βy/β1，即從咬入過渡到穩(wěn)定軋制階段摩擦系數(shù)在降低。一般是： ?熱軋時，由于溫度和氧化鐵皮的影響，使摩擦系數(shù)顯著的降低，所以 K值較冷軋時為小，一般是： ? 以上說明 ?穩(wěn)定軋制階段的最大允許咬入角比開始咬入時的最大允許咬入角大； ?相應(yīng)地，穩(wěn)定軋制階段的最大允許的壓下量比咬入時的最大允許壓下量大數(shù)倍。 復(fù)習(xí)思考題 3 軋制過程中的橫變形 —寬展 ? 寬展及其分類 ? 影響寬展的因素 ? 寬展計(jì)算公式 ? 在孔型中軋制時寬展特點(diǎn)及其簡化計(jì)算方法 寬展及其分類 ? 寬展及其實(shí)際意義 ? 寬展分類 ? 寬展的組成 寬展及其實(shí)際意義 ? 寬展 ：在軋制過程中，軋件沿橫向移動的體積所引起的軋件寬度的變化稱為寬展。 ?計(jì)算寬展 ：用各種模型公式計(jì)算估計(jì)的寬展。 限制寬展 ?坯料在軋制過程中，金屬質(zhì)點(diǎn)橫向移動時，除受接觸摩擦的影響外，還承受孔型側(cè)壁的限制作用，因而破壞了自由流動條件，此時產(chǎn)生的寬展稱為 限制寬展 。 ?翻平寬展 ：由于接觸摩擦阻力的作用，使軋件側(cè)面的金屬，在變形過程中翻轉(zhuǎn)到接觸表面上，使軋件增加的寬展量。這是因?yàn)閷捄癖仍叫?，粘著區(qū)越大。但是它能定性地描述寬展發(fā)生時變形區(qū)內(nèi)金屬質(zhì)點(diǎn)流動的總趨勢，便于說明寬展現(xiàn)象的性質(zhì)和作為計(jì)算寬展的根據(jù)。 ?3) L=常值時，對一定 lnη， Δb隨 B增大而增大。 xGyWKW? 軋輥形狀的影響 ?設(shè)在 I區(qū)壓力分布均勻，其合力將作用于 1222si n si n c os c os22c os si n122c os si n22,I I Ix x x yIIxI xG II I I I I IxxIIIG IIGW T P W TTPKTP P P T T P fP f PKP f fhhfDDKfD? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ?? ? ?????? ? ? ??????? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?????????? 軋輥形狀的影響 ?將此函數(shù)關(guān)系繪成圖。 ?Δh/H↑，壓下體積增加，故 Δb↑。 ?且到一定程度后 Δh增加超過 Δb/增加， Δb/Δh反而會下降。 ? ?13, , ,f t v K K?? 摩擦系數(shù)的影響 ?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： ? (1) 軋制溫度的影響 ?t通過影響氧化鐵皮的性質(zhì)影響 f，從而影響 Δb。 ? (5) 軋輥的化學(xué)成分對的影響 ?鋼軋輥比鑄鐵輥 Δb大。 ?計(jì)算簡單，應(yīng)用最早，但只考慮壓下量，因此不全面，不準(zhǔn)確。 ? ?c os si nz z zW N T N f ??? ? ? ?? ?c os si nz z zT N N f? ? ? ? 軋件與軋輥接觸的非同時性使變形區(qū)長度沿軋件寬度是變化的 ?接觸順序： A→B→C ? (1) A→B：接觸壓縮小，延伸困難，造成局部寬展。 0FH B?Fhb?h H h? ? ? 00p FD D h D b? ? ? ?復(fù)習(xí)思考題 4 軋制過程中的縱變形 —前滑和后滑 ? 軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象 ? 軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動速度 ? 中性角 γ的確定 ? 前滑的計(jì)算公式 ? 影響前滑的因素 ? 連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定 軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象 ?軋制過程中軋件在高向受到壓縮的金屬，一部分向縱向流動形成延伸，另一部分向橫向流動形成寬展。 ? ? ? ?? ?? ?11/111c os c os11 c oshhH H h h H hHh h H hhHHhHFvF v F v v vFvv v S v SvSvSvvSS???????? ? ?? ? ? ??? ? ? ???? 軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動速度 ? 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)動速度不同。 ?設(shè)單位壓力 px均勻分布，即 px= ，且 tx=fpx時，則： ?當(dāng) Q1=Q0或 Q1=Q0=0時： 1000si n c os 39。； ?曲線 2 Sh=f(D)， h=20mm， γ=5186。 軋件厚度的影響 ?軋件厚度 h減小，前滑增加。 ?因?yàn)檩亸皆龃髸r，隨軋輥線速度增加，摩擦系數(shù)降低，剩余摩擦力有所減??； ?且輥徑增大時，變形區(qū)長度增加，縱向阻力增大，延伸減少； ?這兩個因素共同作用，使前滑值增加得較為緩慢。 孔型形狀的影響 ?孔型軋制時，沿孔型周邊各點(diǎn)軋輥的線速度不同，但軋件出輥速度又一致，故各點(diǎn)前滑值不同。 1 1 2 2 nnF V F V F V? ? ? 連軋關(guān)系和連軋常數(shù) ?為簡化： ?設(shè)： ?則： ?連軋常數(shù) ：連軋時，軋件在各機(jī)架軋制時的秒流量相等，即為一常數(shù)，此常數(shù)稱為連軋常數(shù)。39。 ?拉鋼軋制 ：前道軋制秒流量小于后道軋制秒流量。 ? 當(dāng) K值大于 1時，表示為拉鋼軋制。 計(jì)算單位壓力的卡爾曼微分方程與采利柯夫解 ? 卡爾曼假設(shè)： ?(1) 變形區(qū)橫斷面上流動速度、應(yīng)力及變形均勻分布； ?(2) 接觸摩擦系數(shù)為常數(shù)； ?(3) 忽略寬展； ?(4) 忽略軋輥及軋件彈性變形； ?(5) 沿寬度方向單位壓力均勻分布； ?(6) 金屬的平面變形抗力為 K=； ?(7) 為平面變形。 ?得西姆斯單位壓力公式： ?在后滑區(qū) ?在前滑區(qū) l n a r c ta n a r c ta n44xxph R R R RK H h h h h?? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?l n a r c ta n44xx RRK h h h?? ???? ? ? ???? 斯通微分方程及其單位壓力公式 ?斯通把軋制看成平板間的鐓粗，并采用全滑動摩擦條件，得力平衡微分方程： ?并求得單位壓力公式： ?在后滑區(qū) ?在前滑區(qū) ?其中： 2xxxdp f dxph?? ? ?1 2 /01 m x lx qp K eK ????????? ? ?1 2 /11 m x lx qp e ?2fl H hmhh ??? 軋制壓力的工程計(jì)算 ? 影響軋件對軋輥總壓力的因素 ? 接觸面積的確定 ? 金屬實(shí)際變形抗力 ζθ的確定 ? 平均單位壓力的計(jì)算 影響軋件對軋輥總壓力的因素 ? 總壓力計(jì)算公式的一般形式 ? 影響平均單位壓力的因素 總壓力計(jì)算公式的一般形式 ? 忽略沿軋件寬向上的摩擦應(yīng)力和單位壓力的變化，并取單位寬度，則軋制力可以表示為： ? 后兩項(xiàng)較第一項(xiàng)很小，可以忽略，則： ? 常用下式計(jì)算： ? 其中： ? 因此，軋制力計(jì)算可歸結(jié)為： ?(1) 計(jì)算軋件與軋輥間的接觸面積； ?(2) 計(jì)算平均單位壓力。39。 ?變形區(qū)寬度 ?變形區(qū)長度分三種情況： ?輥徑相同 ?輥徑不同 ?考慮軋輥彈性壓扁 F bl? 2Bbb ??l R h??2BbF R h??? 121222RRBbFhRR??12122 RRlhRR?22239。 ?近年來由于熱變形模擬試驗(yàn)機(jī)的出現(xiàn)，為各種狀態(tài)下的 ζs的測定提供了有利條件。 ?熱軋時，有硬化與軟化的雙重作用，一般： ?變形程度較小時 (20%~30%以下 )，隨變形程度加大，變形抗力劇烈提高； ?變形程度中等時 (大于 30%)，隨變形程度加大，變形抗力提高，但提高的速度開始減慢； ?在許多情況下，當(dāng)變形程度繼續(xù)增大時，變形抗力反而有所降低。 變形速度的影響 ?用 變形速度影響系數(shù) nu表示。 ?用 變形溫度影響系數(shù) nT來表示，其值可查有關(guān)資料。 ? (1) 菱形件進(jìn)菱形孔 ? (2) 方形件進(jìn)橢圓孔 ?扁橢圓 ?圓橢圓 ? (3) 橢圓件進(jìn)方形孔 ? (4) 橢圓件進(jìn)圓形孔 hH FFh Bb? ? ?? ? ? ? ~ H h? ? ? H h? ? ? h? ? ? ? ? ? ~ ~ H h? ? H h? ? ? 孔型中軋制時的接觸面積 ?對與延伸孔型 ? (1) 由橢圓軋成方形 ? (2) 由方形軋成橢圓形 ? (3) 由菱形軋成菱形或方形 ?式中： ?H， h——在孔型中央位置的軋制前、后的軋件斷面高度； ?B， b——軋制前、后的軋件斷面的最大寬度； ?R——孔型中央位置的軋輥半徑。 39。 ?影響軋件機(jī)械性能 (即簡單拉、壓條件下的 實(shí)際變形抗力 ζθ)的因素有：金屬的本性、溫度、變形程度和變形速度： ?影響軋件應(yīng)力狀態(tài)特性的因素有：軋件寬度，外摩擦力，外端及張力等。 ?缺點(diǎn)： ?沒有考慮加工硬化，沒有考慮粘著區(qū)； ?以弦代弧只適于對冷軋。 1212122 3 12 3 1nnnnnCSC S C SK K KC S C S C S ??? ? ?11iii iiCSKCS ??? 堆拉系數(shù) ?得考慮堆拉后的連軋關(guān)系： 1 2 2 3 11 1 2 2 2 3 11 2 3 11 1 2 1 2 3 1 2 1,nnn n nnnnC S K C S C S K C S C S K C SC S K C S K K C S K K K C S????? ? ?? ? ? ? 堆拉率 ?堆拉率是堆鋼或拉鋼的另一表示方法，也是常采用的方法。 ?拉鋼軋制有利也有弊 ?利：可避免因堆鋼而產(chǎn)生事故； ?弊：會使軋件頭、中、尾尺寸不均勻，頭尾尺寸超差。 ?在孔型中軋制時，前滑值常取平均值： 1 1 2 2121 1 2 2121 1 1 2 2 2121239。 ?前滑的大小以前滑系數(shù)和前滑值來表示： ?前滑值： ?前滑系數(shù)： ?即： 39。 ?在工程計(jì)算中為了粗略估計(jì)孔型軋制時軋件的出輥速度，很多人采用平均高度法，把孔型和來料化為矩形斷面，然后按平輥軋矩形斷面軋件的方法來確定軋輥的平均速度和平均前滑值。 ?因?yàn)槟Σ料禂?shù)增大引起剩余摩擦力增加，從而前滑增大。 222hDSRhh???? 軋件寬度的影響 ?軋件寬度較小時，隨寬度增加前滑亦增加；但軋件寬度大于一定值時，寬度再增加時，其前滑值則為一定值。 ?可知： ?前滑與中性角呈拋物線的關(guān)系； ?前滑與輥徑呈直線關(guān)系； ?前滑與軋件厚度呈雙曲線的關(guān)系。 ? 求中性角 γ的最大值： ? 即當(dāng) α=f≈β，即咬入角等于摩擦角時，中性角 γ有極大值。 ? 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： ? 根據(jù)體積不變條件，即金屬秒流量相等： ? 即金屬的入口速度與出口速度之比等于出口斷面的面積與入口斷面的面積之比，等于延伸系數(shù)的倒數(shù)。 ?前滑現(xiàn)象 ：在軋制過程中，