轧制原理的第三讲_宽展.ppt

例如，菱形孔就如前述的凹形工具一样；而切入孔则如凸形工具一样。 如上图在菱孔中工具角ψ＜0，此时横向变形阻力为摩擦力T 及压力P 的水平分量之和，即为 P＋T＝P( f cosψ＋sinψ) 相反，在切入孔中，横向变形阻力为二者的水平分量之差，即为 T－ P ＝P ( f cosψ－sinψ) 可见，在凸形孔型中轧制时，要产生强制宽展，而在凹形孔型中轧制时宽展受到限制。 3）轧件与轧辊接触的非同时性 轧件与轧辊接触的非同时性。变形区长度沿轧件宽度也是变化的 下图很清楚地表明了这一点。 关于接触非同时性的影响 .如断面 Ⅳ -Ⅳ,由于被压缩部分较小，纵向延伸困难,故可能在此处得到局部宽展。 在 Ⅲ -Ⅲ 断面，压缩面积已比未压缩面积大若干倍。此时，未受压缩部分金属受压缩部分的作用而延伸。相反，压缩部分延伸受未压缩部分的抑制。但是宽展增加的不太明显。 在变形区终了，由于两侧部分高度很小，可得到大的延伸，但轧件应服从整体性变形将受到中间金属的牵制，使金属向横向流动，宽展增加。 图中画出了与轧辊轴平行的变形区内若干的横断面.轧件开始进入轧辊时,轧件尖角先与孔型接触 4)轧制时的速度差现象 轧辊刻孔型时，则轧辊直径沿宽度不再相同. 孔型边部的辊径为D2 中心部分的辊径为 D 1,两者的差值 D1 －D 2＝h－s 式中 h ------孔型高度； s ------ 辊缝。 对轧制的影响 在同一转数下,D1 的线速度υ1 要大于 D2 的υ2 孔型边部轧辊速度较大，孔型中部较小。但轧件是一个整体，出口速度相同，造成轧件中部和边部的相互拉扯，如果中部体积大于边部的，则边部金属拉不动中部的，就导致宽展的增加。同时这种速度差导致孔型磨损的不均匀。 3.6.2孔型中轧制时的宽展计算问题 1）在孔型中轧制时的宽展不再是自由宽展，而大部分成为强制或限制宽展并产生局部宽展或拉缩。 孔型设计的任务就是正确地计算宽展的数值。但由于问题的复杂性，单纯用理论公式计算往往误差很大。所以工厂也常喜欢采用经验公式和数据来计算，如 ΔB＝C·Δh 式中 C ------称为宽展指数。 C 可根据大量生产实测资料的统计而得。可以迅速地确定出宽展值。设计出合理的孔型来。 2）应指出，按 ΔB＝CΔh的经验公式来估计宽展有一定的局限性。但是随连轧型钢的发展又要求建立计算孔型中宽展的较精确的数学模型。目前尚缺乏这方面的资料，这就需要从理论和实践上进行深入研究。 3.6.3孔型中轧制时的宽展计算方法 平辊上轧制时压下量可按下式确定Δh＝H－h 。 在孔型中轧制时，确定压下量就比较复杂。压下量沿宽度是变化的，不能简单地按上式计算，此时确定压下量有不同的方法。 1）外形轮廓法 按轧件的最大外廓尺寸来计算压下量和宽展量，图所示，即 Δh＝H－h ,ΔB＝Bh－BH 这种方法最简单，但是不准确。 2）平均高度法 用具有相同的矩形面积来代替曲线的孔型面积和轧件面积来计算压下量，如以FH和 Fh 表示轧制前后的断面积，则轧件轧制前、后的平均高度为: 此时压下量按下式确定 例如，在椭圆坯进方形孔轧制时的实际尺寸与换算成的矩形尺寸，如图所示.除了上述的方法以外，还有移位体积法等。这里就不多讲述了。 平均工作直径 一 平均工作直径 1 工作直径：轧辊与轧件相接触处的直径。 2 轧制速度：工作直径相应的轧辊圆周速度。 在平辊或矩形断面孔型中轧制 轧制矩形或方形断面轧件时，其工作直径为 式中 Dk——工作直径； D——假想直径； D′——辊环直径。 相应的轧制速度为 m/s 3 平均工作直径 与相应的工作直径为平均工作直径，即 4 常用平均高度法近似确定平均工作辊径,对应的轧辊直径即为平均工作辊径： 图7-5 在非矩形断面孔型中轧制时平均工作辊径计算示意图 即任一形状断面的平均高度，可视为其面积与宽度均保持不变的矩形高度。 图7-6 不均匀压缩时的平均压下量 本章重点 1 宽展的概念，宽展分类及影响各类宽展的因素。 2 宽展的组成如何，各组成的影响因素? 3孔型轧制的宽展特点。 4 宽展计算公式。 5 以平辊轧制为例分析影响宽展的因素 当变形区宽度与长度之比B/L1时，与无接触摩擦存在的情况相比，其横向宽展量及宽展系数减小，纵向延伸量及延伸系数增大； 压下量不变，若轧件宽度不变，变形区长度增加，宽展亦增加； 压下量不变，若变形区长度不变，轧件宽度增加，则宽展量亦增大； 当B/L逐渐增大时，宽展系数减小，延伸系数增大。 B/L1 2）轧辊形状的影响