【文章內容簡介】 上的力 （）上式右邊的第二項和第三項分別為后滑和前滑區(qū)摩擦力在垂直方向上的分力，它們與第一項相比，其值甚小，可以忽略不計，則軋制力可寫成下式： （）常用下式表示： （）—接觸面上的單位壓力—接觸弧面積—單位壓力 影響平均單位壓力的因素影響平均單位壓力的因素有：軋件的力學性能因素，軋件應力狀態(tài)特性因素。跟均研究，屬于影響軋件力學性能（簡單拉、壓條件下的實際變形抗力）的因素有：金屬的本性、溫度、變形程度和變形速度，可寫成下式： （） 式中：、分別為考慮溫度、變形程度和變形速度對軋件力學性能的影響系數(shù)?！胀o態(tài)機械試驗條件下的金屬屈服極限。影響軋件應力狀態(tài)特性的因素有外摩擦力、外端張力等，因此應力狀態(tài)系數(shù)可寫成下式： （）式中：—考慮軋件寬度影響的應力狀態(tài)系數(shù)—外摩擦影響系數(shù)—外端影響系數(shù)—張力影響系數(shù)（1） 外摩擦的影響外摩擦對單位壓力的影響是綜合因素的影響，它包含軋件與軋輥間的摩擦系數(shù)、軋件高度和軋輥直徑相等因素。水平應力是單位壓力和單位摩擦力在水平方向投影的代數(shù)和除以該截面軋件的厚度得到的。單位摩擦力和摩擦系數(shù)越大，水平應力就越大，單位壓力也就越大，單位壓力的平均值自然也就越大。試驗表明，隨著軋件厚度的增加，單位壓力相應降低。這是因為厚度加大后，摩擦力對水平應力的影響減弱了，因此，單位壓力降低。軋輥直徑對單位壓力的影響，一般以軋輥直徑與軋件厚度的比值反映，隨著比值的減小，單位壓力也降低。因為軋輥直徑減小后，摩擦力的水平分力減小，從而水平應力也減小，使單位壓力降低，軋制力降低。另一方面，由于軋輥直徑減小將使接觸面積減小，也會使軋制力降低。所以在軋制薄板時，要采用小直徑的軋輥。外摩擦對單位壓力的綜合影響，用來表示。變形區(qū)長度與軋件平均告訴的比值小于1時，外摩擦影響可以不考慮。(2) 外區(qū)金屬影響即變形區(qū)以外金屬對單位壓力的影響，主要是由于軋制時變形區(qū)內金屬的不均勻變形引起變形區(qū)外的盡速局部變形，從而改變了變形區(qū)內金屬的應力狀態(tài)，使單位壓力加大。當軋件軋輥間產生塑性變形時，靠近接觸面的表面層由于摩擦力的限制，其縱向流動速度比中間層低，即表面層的延伸比中間層小，產生不均勻變形，變形區(qū)入口端和出口端的斷面形成向外凸出的彎曲形狀。這種不均勻變形的趨勢，受到變形區(qū)前后端外部金屬的限制，引起變形區(qū)內水平應力的增加，因而使單位壓力增高。當變形區(qū)長度與軋件平均高度的比值小于1時，不均勻變形較大，外區(qū)金屬影響變得明顯，隨著的減小，不均勻變形愈加嚴重，外區(qū)金屬影響也就逐漸加大。（3） 張力的影響 張力軋制時，變形區(qū)金屬在軋制方向產生附加應力，使三向應力狀態(tài)的水平方向主應力減小，這就降低了平均單位壓力。試驗結果表面，前后張力都使單位壓力降低，且后張力影響更為顯著，這是由于中性面偏向出口，故后張力影響大與前張力。 根據(jù)各類軋機軋制條件的差別，主要反映在軋件高度，各道壓下量和軋輥半徑等參數(shù)的不同上。如前所述，變形區(qū)特征參數(shù)綜合反映了這三個參數(shù)對應力狀態(tài)的影響。初軋機其軋制特點是軋件厚度大，的比值較小，～，當＜1時，外區(qū)金屬對應力狀態(tài)的影響是主要的，而外摩擦對應力狀態(tài)的影響不是主要的，此時可取外摩擦影響系數(shù)=1，初軋時無張力，故張力影響系數(shù)=1。厚板、中板軋機從軋制特點來看，厚板、中板軋機的頭幾個軋制道次與初軋、開柸軋機相近，外區(qū)對應力狀態(tài)的影響是主要的。由于厚板、中板軋機軋機寬度較大，可近似認為是平面變形問題，不考慮寬展的影響，故平均單位壓力公式為： （）軋制力平均單位壓力可用下列公式的一般形式表示： （）或 （）除了外，所有系數(shù)都大于1，在有些張力大而外端摩擦力小的情況下，實際上，這一系數(shù)對單位壓力影響最大，而且隨軋制條件和外摩擦的變化，此系數(shù)能在很大范圍內變化：平均=。綜上所述，確定軋件對軋輥的總壓力，必須求出接觸面積F,應力狀態(tài)系數(shù)及反應軋件力學性能的實際變形抗力。 接觸面積的確定根據(jù)分析，在一般軋制情況下，軋件對軋輥的總壓力作用在垂直方向上，或近似于垂直方向上，而接觸面積應與此總壓力作用方向垂直，故在一般實際計算中接觸面積F并非軋件與軋輥的實際接觸面積，而是實際接觸面積的水平投影。習慣上稱此面積為接觸面積。考慮軋輥的彈性壓扁，在冷軋較硬的合金時，由于軋輥承受軋件的高壓作用，產生局部彈性壓扁的現(xiàn)象，結果使接觸弧長度顯著增大，在接觸弧長很小的薄板與帶材軋制中，此影響非常大。四輥熱軋中厚板，軋制時接觸弧長由于軋輥彈性壓扁而增長影響比較小，可以忽略不計，其面積計算方法如下：輥徑相同，軋件與軋輥接觸面積一般公式為 （）式中：l—變形區(qū)長度 —在變形區(qū)軋件的平均寬度變形區(qū)長度： （） R= =其中：軋件厚度=250mm軋件原始寬度=2150mm/=250/2150=軋件寬度遠大于厚度，軋制時的寬展可視為零，則：=2150150= 金屬變形抗力的確定金屬及合金的實際變形抗力取決于金屬及合金的本性屈服極限、軋制溫度、軋制速度和變形程度的影響，下面分別加以討論。金屬的化學成分和組織對變形阻力有顯著的影響。合金鋼的變形阻力要比碳鋼大得多，純金屬的變形阻力遠比其它合金小，鋼中碳、硅、錳、鎳、鉬、鈦等的含量增加，將使變形阻力增大。同一化學成份的金屬和合金，由于組織不同，其變形阻力也不同。晶粒小者具有較大變形阻力，組織不均勻、具有加工硬化的比組織均勻、退火軟化狀態(tài)者有更大的變形阻力。 金屬屈服極限對金屬變形抗力的影響通常用金屬及合金的屈服極限來反映金屬及合金本性對實際變形抗力的影響。但應注意，有些金屬壓縮時的屈服極限大于拉伸時的屈服極限。如鋼壓縮時的屈服極限比拉伸的屈服極限比拉伸時的屈服極限大10%；而有些金屬壓縮時和拉伸時的屈服極限相同。因此，在選取時，一般用壓縮時的屈服極限，它與軋制變形較接近。對有些金屬在靜態(tài)力學性能試驗中很難測出，尤其是在高溫下更困難，這時可以用屈服強度來代替。近年來由于熱變形模擬試驗機的出現(xiàn)，為各種狀態(tài)下的的測定提供了有力條件。是在一定條件測得的，其值可查相關資料得到。 軋制溫度對金屬變形抗力的影響軋制溫度對金屬屈服極限有很大影響。一般情況是隨著軋制溫度升高，屈服極限下降，這是由于降低了金屬原子間的結合力。在高溫下，含碳量對金屬變形阻力影響不大。軋制溫度對盡速屈服極限的影響用變形溫度影響系數(shù)來表示，其值可查。在確定溫度影響系數(shù)時，一方面要有可靠的屈服極限與溫度關系的資料，另一方面還要確定出金屬熱軋時的實際溫度，也就是要確定熱軋時溫度的變化。 軋件變形程度對金屬變形抗力的影響變形程度影響系數(shù)可以分為冷軋和熱軋兩種情況。冷軋時，金屬的變形溫度低于再結晶溫度，因此金屬只產生加工硬化現(xiàn)象，變形抗力提高。所以在冷軋時只需要考慮變形程度對變形抗力的影響。在一般情況下，這種影響是用金屬屈服極限與壓縮率關系曲線來判斷的，其變化規(guī)律對不同金屬是不同的，合金比純金屬要大些。熱軋時，金屬雖然沒有加工硬化，但實際上變形程度對屈服極限是有影響的。各種鋼的試驗表明，在較小變形程度（一般在20%～30%以下），屈服極限隨變形程度加大而劇增，在中等變形程度時，即大于30%，屈服極限隨變形程度加大而增大的速度開始減慢，在許多情況下，當繼續(xù)增大變形程度時，屈服極限反而有些降低。所以在熱軋時也必須考慮這種情況。 在熱軋時，變形程度對變形阻力的影響較小，一般隨著變形速度的提高，變形阻力稍有增大。這是由于熱軋一般是在再結晶溫度以上進行的，在強化的同時存在著強化的消除，通過再結晶和恢復使組織均勻長大，從而降低變形阻力。 軋制速度對金屬變形抗力的影響隨著軋制速度的提高，變形速度范圍隨之擴大，其平均變形速度范圍為11000s1 。在熱軋生產中，變形速度對變形阻力的影響顯著。通常隨著變形速度的提高，變形阻力增大。根據(jù)研究可知，冷軋時由于變形速度的影響小，所以，變形速度影響系數(shù)可取為1。而熱軋時，由于軋制過程中，同時發(fā)生加工硬化，恢復和再結晶現(xiàn)象，隨變形速度的增加，后者進行得不完全，故使變形抗力提高，因此必須考慮變形速度的影響。 熱軋時金屬實際變形抗力確定在熱軋條件下，加工硬化的影響可忽略不計，≈1，因此熱軋時金屬實際抗力公式為： ()，變形溫度對變形抗力的影響.....ε=40%,———ε=20%為了便于實際應用，用試驗的方法將上述綜合影響反映在一個曲線圖中。的值可以從曲線圖中直接查出。在確定的曲線圖中，反映出鋼種、變形速度、變形溫度和壓下量對的影響。上述為變形區(qū)金屬實際變形抗力的平均值，所以，變形速度、變形溫度和壓下率影響必須取變形區(qū)長度內的平均值。變形速度： ()式中：—平均軋制速度，初軋取=2m/s l=150mm H=250mm =45mm 假設為第一道軋制，則平均壓下率為： () ： () 總軋制力的計算 ()F=6 壓下部分機構設計電動壓下是上輥調整裝置中最常用的，通常包括：電動機、減速機、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等部件。在可逆板軋機的壓下裝置中，有的還安裝有壓下螺絲回松機構。在初軋機，板柸軋機、萬能軋機等軋機上，幾乎每一道軋制都需要調整輥縫，以保證軋件按給定壓下量軋出所要求的斷面尺寸。在軋制過程中要輥縫的調整直接影響板厚誤差，根據(jù)各類軋機的工藝要求，調整裝置可分為：上輥調整裝置、下輥調整裝置、中輥調整裝置、立輥調整裝置和特殊軋機的調整裝置。上輥調整裝置也稱壓下裝置，它用途最廣，安裝在所有軋機上，壓下機構的選擇要滿足工藝的要求，其中電動壓下是最常用的壓下裝置。通常包括電動機、減速器、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊、和測壓儀等部件。在可逆軋機上還安裝有壓下螺絲回松機構，以處理卡鋼事故。在軋制過程中，有很多因素會引起軋件的厚度偏差。這些因素都與軋件和軋機有關。軋件方面的因素有：軋件厚度不均勻、軋件沿長度方向溫度或機械性能不均勻等。軋機方面的因素有：軋制速度和張力的變化、軋輥熱膨脹和磨損及軋輥偏心、軋制過程中機架的變形等。軋機參數(shù)的變動將使輥縫發(fā)生周期性的變化，因而導致軋件厚度發(fā)生變化，為了提高軋件的厚度精度，在現(xiàn)代化軋機上，往往設置厚度自動控制裝置，使軋機在軋制過程中能調整輥縫，以控制和減小軋件縱向厚度偏差。壓下控制系統(tǒng)輥縫的控制最后都是由軋機的壓下機構來執(zhí)行的，選擇合理的壓下機構，及合理的設計壓下機構以調整輥縫。 。 壓下螺絲壓下螺絲一般由頭部、本體和尾部三個部分組成。頭部與上軋輥軸承座接觸，承受來自軸頸的壓力和上輥平衡裝置的過平衡力。為了防止端部在旋轉時的磨損并使上軋輥軸承具有自動調位能力，壓下螺絲的端部一般都做成球面形狀，并與球面銅墊接觸形成止推軸承。壓下螺絲尾部是傳動端，承受來自電動機的驅動力矩。尾部斷面的形狀主要有方形、花鍵形和圓柱形三種。方形尾部四面鑲有青銅板，它主要用于快速壓下裝置?；ㄦI形尾部的承載能力大，尾部強度削弱得小，多用在低速、重載的帶鋼軋機上。帶鍵槽圓柱形尾部僅用在輕負荷的壓下裝置中。壓下螺絲的基本參數(shù)是螺紋部分的外徑d和螺距t, 可按照國家專業(yè)標準選取。 壓下螺絲外徑的確定壓下螺絲的直徑由最大軋制力確定。由于壓下螺絲的細長比很小，其縱向彎曲可忽略不計。由于壓下螺絲和軋輥頸承受同樣大