【文章內容簡介】 輥形狀的影響 有接觸摩擦時金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關系 ?有接觸摩擦存在時，金屬流動受到阻礙，由于軋制變形區(qū)長寬不等，故阻力不同，縱橫變形也不同。 ?現(xiàn)以平錘頭鐓粗矩形六面體模擬討論平輥軋制。 ? (1) 當無接觸摩擦存在時，六面體產生均勻變形。 1ln ln ln2ln lnln ln22ln 2blBLBLblbB??? ? ?????????????? ? ? ? ???? 有接觸摩擦時金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關系 ? (2) 當有接觸摩擦存在時 ?摩擦系數(shù)足夠大時，可根據最小阻力定律將變形區(qū)分區(qū)。 ?分以下兩種情況討論： ?①當 BL時 ?②當 BL時 有接觸摩擦時金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關系 ?①當 BL時 22 2 / 222lnlnl n l n l n 0 l n2l n l n 1 l n22l n l nln22L B BbLLlbB B LlLLBBBbBLLBBlL??? ? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ???????????? ? ? ? ? ???? ???? ? ? ? ???? ?? ?????????????????? 有接觸摩擦時金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關系 ?①當 BL時 ?可見： ?1) 與無摩擦相比， Δb和 lnβ增大， Δl和 lnμ減小。 ?2) B=常值時，對一定 lnη， Δb隨 L增大而增大。 ?3) L=常值時，對一定 lnη， Δb隨 B增大而增大。 ?4) B/L增大時， lnβ減小， lnμ增大。 2l n l n 1 l n22l n l nln22BBbBLLBBlL? ? ??????? ???? ? ? ? ???? ?? ???????????? ???? 有接觸摩擦時金屬的寬展與變形區(qū)水平投影的幾何尺寸的關系 ?②當 BL時 ?將上述 B與 L對換， lnβ與 lnμ對換 ?可見： ?1) 與無摩擦相比， Δb和 lnβ減小，而 Δl和 lnμ增大。 ?2) Δb與 L成正比， L=常值時， Δb不變 . ?3) 隨 B/L增大， lnβ減小而 lnμ增大。 2ln l n l n2 2l n l n 1 l n22L LbBLLlLBB? ??? ? ?? ????? ?????????? ? ? ? ??? ?????? ??? ? 軋輥形狀的影響 ? 軋制時變形區(qū)縱斷面上，軋輥為一圓弧，故作用在軋件上的徑向壓力 P的水平分量不為零，此力將對縱向流動阻力產生影響。 ? 在前滑區(qū) (II區(qū) )，中心角較小，且區(qū)域較小，故該水平分量較小，影響不大。 ? 在后滑區(qū) (I區(qū) )，影響較大。 ? 該影響可用工具形狀系數(shù)予以考慮： ? 式中： ?Wx——代表縱向延伸阻力； ?Wy——代表橫向寬展阻力。 xGyWKW? 軋輥形狀的影響 ?設在 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)關系繪成圖。 ?可見： ?說明： ?①由于軋輥形狀的影響，縱向阻力小于橫向阻力，延伸大于寬展，極限時 KGI=1，此時 D無限大。 ?② KG愈小，延伸越大，寬展越小。 ?α增大， KG減??； ?f減小， KG減小。 ,IGKfD? ???? ????10IGK?? 具體工藝因素對軋件寬展的影響 ? 相對壓下量的影響 ? 軋制道次的影響 ? 軋輥直徑對寬展的影響 ? 摩擦系數(shù)的影響 ? 軋件寬度對寬展的影響 相對壓下量的影響 ?壓下是形成變形的源泉，壓下越大，延伸與寬展均增大。 ?① Δh↑， Δb↑。 ?Δh↑， l↑， l/b↑， Wx↑， KG↑，故 Δb↑。 ?② Δh/H↑， Δb↑。 ?Δh/H↑，壓下體積增加，故 Δb↑。 相對壓下量的影響 ?③ H=C和 h=C時，隨 Δh/H↑， Δb↑速度快。而 Δh=C時，隨 Δh/H↑， Δb↑速度慢。 ?當 H=C或 h=C時，欲增加 Δh/H，需增加 Δh，使 l增加，因而 Wx增加，延伸減小，寬展 Δb增加。 ?同時 Δh增加，使金屬壓下體積增加，也促使 Δb增加，二者綜合作用的結果，將使 Δb增加得較快。 ?Δh=C時，增加 Δh/H需減少 H， l不變，故 Δb的增加慢。 相對壓下量的影響 ?④ Δh/H與 Δb/Δh(寬展指數(shù) )之關系也可說明上述結論： ?Δh/H↑， Δb↑，故 Δb/Δh直線增加。 ?當 H=C或 h=C時，增加 Δh/H，需增加 Δh，故 Δb/Δh 增加的慢。 ?且到一定程度后 Δh增加超過 Δb/增加， Δb/Δh反而會下降。 軋制道次的影響 ?在 Δh總 一定時，軋制道次愈多，寬展愈小。 ?因為在其他條件及總壓下量相同時，一道軋制時 l/b較大，所以寬展較大；而當多道次軋制時， l/b較小，所以寬展也較小。 軋輥直徑對寬展的影響 ?其他條件不變時， D↑， Δb↑。 ?當 D↑時， l↑加大，縱向的阻力 ↑。 摩擦系數(shù)的影響 ?其他條件相同時，隨 f↑， Δb↑。 ?隨 f↑， KG↑， μ↓， Δb↑。 ?摩擦系數(shù)是軋制條件的復雜函數(shù)，可寫成： ?式中： ?t——軋制溫度； ?v——軋制速度； ?Kl——軋輥材質及表面狀態(tài)； ?K3——軋件的化學成分。 ? ?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影響 f，從而影響 Δb。 ?t較低時， t↑，氧化鐵皮形成， f↑， Δb↑； ?t較低時， t↑，氧化鐵皮熔化， f↓， Δb↓。 ? (2) 軋制速度的影響 ?v↑， f↓， Δb↓。 摩擦系數(shù)的影響 ? (3) 軋輥表面狀態(tài)的影響 ?軋輥表面粗糙度 ↑， f↑， Δb↑。 ?舊輥比新輥 Δb大；軋輥表面潤滑后， Δb減小。 ? (4) 軋件的化學成分的影響 ?不同鋼種硬度不同，氧化皮性質不同，故 f不同。 ?一般合金鋼比碳素鋼 Δb大。 ?用化學成分影響系數(shù) m考慮。 ? (5) 軋輥的化學成分對的影響 ?鋼軋輥比鑄鐵輥 Δb大。 b m b? ? ?? 計合 軋件寬度對寬展的影響 ?據最小阻力定律： ?(1) l一定時，隨 B↑， Δb先增加，后趨于不變； ?(2) 隨 FB/FL↓， Δb/B↓； ?(3) B一定時，隨 l↑， Δb↑； ?(4) 隨 FB/FL↑， Δb/B↑。 ?故一般 ↑， Δb↑ 。 /lB ? ?/ /2RhlBBb??? 寬展計算公式 ? ? ? ? ? 西斯公式 ? 謝別爾公式 ?略去前滑區(qū)的寬展，且當 Δh/H： ? ?20. 1512 BRhRb C hhfhHBCeRh???????? ? ? ? ??????????? ? ?????? Б. П. 巴赫契諾夫公式 ?此公式考慮了摩擦系數(shù)、相對壓下量、變形區(qū)長度及軋輥形狀對寬展的影響，在公式推導過程中也考慮了軋件寬度及前滑的影響。 ?實踐證明，用巴赫契諾夫公式計算平輥軋制和箱形孔型中的自由寬展可以得到與實際相接近的結果，因此可以用于實際變形計算中。 22hhb R hHf????? ? ? ????? S. 愛克倫得公式 ?式中： ?k1——軋輥材質與表面狀態(tài)的影響系數(shù)見表 33； ?k2——軋制速度影響系數(shù)其值見圖 323； ?k3——軋件化學成分影響系數(shù)，見表 32； ?t——軋制溫度， ℃ 。 ? ?? ?221 2 38 2 2 l n 5bb m R h h B m H h R hBf R h hmHhf k k k t? ? ? ? ? ? ? ?? ? ????? С. И. 古布金公式 ?此公式正確地反映了各種因素對寬展的影響。 1 2h h hb f R hHH? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 西斯公式 ?式中： ?c——寬展系數(shù)，由實驗確定， c=~。 ?計算簡單，應用最早，但只考慮壓下量，因此不全面，不準確。 b c h? ? ? 謝別爾公式 ?式中： ?c——考慮金屬性質與軋制溫度等得影響系數(shù)，可查有關手冊。 hb c R hH?? ? ? 在孔型中軋制時寬展特點及其簡化計算方法 ? 在孔型中軋制時寬展特點 ? 在孔型中軋制時計算寬展的簡化方法 在孔型中軋制時寬展特點 ? 沿軋件的寬度上壓縮不均勻 ? 孔型側壁斜度的影響作用 ? 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 ? 軋制時速度差對寬展的影響 沿軋件的寬度上壓縮不均勻 ?軋件沿寬度上高向變形不均勻，但受軋件整體性限制，軋件將獲得一平均延伸系數(shù) ?故在變形區(qū)中可能存在 3種區(qū)域： ? 區(qū)域，此區(qū)域寬展消失，是平面變形狀態(tài)。 ? 區(qū)域，此區(qū)域 ，產生正值寬展，即強迫寬展。 ? 區(qū)域，此區(qū)域 ，產生負值寬展，即限制寬展。 lL?????? 1???? 孔型側壁斜度的影響作用 ?孔型側壁斜度改變了橫向流動阻力。 ? (1) 在凹形孔型中 ?橫向阻力大于平輥，產生限制寬展。 ? (2) 在凸形孔型中 ?橫向阻力小于平輥，甚至形成助力，產生強迫寬展。 ? ?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。 ? (2) B→C：壓縮部分增大，可延伸，寬展增加不大。 軋制時速度差對寬展的影響 ?孔型軋制時，軋輥直徑沿寬度方向不同。 ?ω相同時， v1v2 ?但金屬是一整體， v出 相等，中部受拉，邊部受壓。 ?中部金屬體積大時，邊部金屬拉不動中部，導致寬度增加。 ?可見，在孔型中軋制時不再是自由寬展，非常復雜。 1 2 1 2D D h s D D? ? ? ? 在孔型中軋制時計算寬展的簡化方法 ? 平均高度法：將孔型內軋制條件簡化成平板軋制，即用同面積、同寬度的矩形代替曲線邊的軋件。 ? 軋前： ? 軋后： ? 平均壓下量： ? 軋輥工作直徑： ? 然后用任一自由寬展公式計算。 0FH B?Fhb?h H h? ? ? 00p FD D h D b? ? ? ?復習思考題 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)內各不同斷面上的運動速度 ? 中性角 γ的確定 ? 前滑的計算公式 ? 影響前滑的因素 ? 連續(xù)軋制中的前滑及有關工藝參數(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