軋制時(shí)金屬的橫變形.ppt

1. 擬定軋制工藝時(shí)要確定寬展 。,2. 寬展在生產(chǎn)實(shí)際中影響產(chǎn)品質(zhì)量 。,課程引入 ：,9 軋制時(shí)金屬的橫變形寬展,9.1 寬展與研究寬展的意義,一、寬展的概念,通常把軋制前、后軋件橫向尺寸的絕對(duì)差值，稱為絕對(duì)寬展，簡(jiǎn)稱為寬展。,二、研究寬展的意義,1 根據(jù)給定的坯料尺寸和壓下量，來確定軋制 后產(chǎn)品的尺寸，或已知軋制后軋件的尺寸和壓 下量，要求定出所需坯料的尺寸。,2 寬展在實(shí)際生產(chǎn)中和孔型設(shè)計(jì)時(shí)得到了廣泛的 應(yīng)用。在孔型設(shè)計(jì)中，必須正確計(jì)算出寬展量。 否則，孔型不是欠充滿就是過充滿。,圖9-1 圓鋼軋制時(shí)可能出現(xiàn)的三種情況 1-正常；2-充不滿；3-過充滿,根據(jù)金屬沿橫向流動(dòng)的自由程度，寬展可分為： 自由寬展，限制寬展和強(qiáng)迫寬展。,9.2 寬展的種類和組成,2 限制寬展,一、寬展的種類,1 自由寬展,3 強(qiáng)迫寬展,圖9-2 自由寬展,圖9-3 限制寬展 圖9-4 在斜配孔型內(nèi)的寬展,圖9-5 強(qiáng)迫寬展 a-鋼軌底層的強(qiáng)迫寬展； b-切展孔型的強(qiáng)迫寬展,二 寬展的組成,1 寬展沿橫斷面高度上的分布,第三部分鼓形寬展,單鼓形寬展由三部份組成,第一部分滑動(dòng)寬展,第二部分翻平寬展,圖9-6 寬展沿軋件斷面高度的分布 圖9-7 各種寬展與值的關(guān)系,2 寬展沿軋件寬度上的分布,第一種假說認(rèn)為，寬展沿軋件寬度是均勻分布的,第二種假說認(rèn)為，變形區(qū)可以分為四個(gè)區(qū)域，兩 邊的區(qū)域?yàn)閷捳箙^(qū)，中間為前后兩個(gè)延伸區(qū)，如 圖9-9所示,圖9-8 寬展沿寬度均勻分布的假說 圖9-9 變形區(qū)分區(qū)圖示,9.3 影響寬展的因素,實(shí)驗(yàn)表明，隨壓下量增加，寬展量也增加如圖910所示。,二 軋輥直徑的影響,一 壓下量的影響,如圖9-12的實(shí)驗(yàn)曲線表明，隨軋輥直徑增大， 寬展量增大。,圖9-10 寬展與壓下量之間的關(guān)系 （a）當(dāng)h、H、h為常數(shù)、低碳鋼在=900、v=1.1m/s時(shí)， b與h/H的關(guān)系；（b）當(dāng)H、h為常數(shù)，條件同（a）時(shí)b與h/H的關(guān)系,圖9-11 寬展系數(shù)與軋輥直徑的關(guān)系 圖9-12 軋輥直徑對(duì)寬展的影響,實(shí)驗(yàn)證明，軋件寬度小于某一定值時(shí)，隨軋件寬 度的增加寬展增加；超過此一定寬度之后，隨軋 件寬度的繼續(xù)增加而寬展減小，且以后不再對(duì)寬 展發(fā)生影響，如圖9-13所示。,當(dāng)軋制薄板時(shí)，軋件很寬，而此時(shí)的寬展很小， 可忽略不計(jì),圖9-13 變形體寬度不同時(shí)，寬展區(qū)與延伸區(qū)的變化圖示,四 摩擦系數(shù)的影響,實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)其它條件相同時(shí)，隨摩擦系數(shù)增加，寬展增加,圖916中的實(shí)驗(yàn)曲線也表示了摩擦系數(shù)對(duì)寬展 的影響。圖中的實(shí)線表示光潔輥面的情況，虛線 表示粗糙輥面的情況。,圖9-15 變形區(qū)塑性流動(dòng)阻力示意圖 圖9-16 寬展與壓下量，輥面狀況的關(guān)系 實(shí)線-光面輥；虛線-粗糙表面軋輥,鋼軋輥的摩擦系數(shù)比鑄鐵軋輥要大。因而在鋼 軋輥上進(jìn)行軋制時(shí)的寬展比在鑄鐵輥上軋制時(shí)的要大。,軋制溫度的影響 。,軋輥材質(zhì)的影響,圖917表示了軋制溫度對(duì)寬展影響的實(shí)驗(yàn)資料。由 圖可以看出，金屬表面的氧化鐵皮對(duì)寬展有很大影響,軋制速度的影響,在某一壓下量下軋制速度與寬展的關(guān)系曲線，如圖918所示。,從圖中可以看出，在所有壓下量條件下，軋制 速度由1m/s到2m/s，寬展量有最大值，當(dāng)軋 制速度大于3m/s時(shí)，曲線保持水平位置，即軋 制速度提高，寬展保持恒定。,金屬化學(xué)成分的影響,合金鋼的寬展比碳素鋼的寬展大。,(5)軋制道次的影響,實(shí)驗(yàn)證明，在總壓下量相同的情況下，軋制道次越多，總的寬展量越小。,(6)后張力對(duì)寬展的影響,實(shí)驗(yàn)證明，后張力對(duì)寬展有很大影響，而前張力對(duì)寬展 影響很小。,9.4 寬展的計(jì)算公式,一、若茲公式,b= h,熱軋低碳鋼（10001150） =0.310.35 熱軋合金鋼或高碳鋼 =0.45,在軋制普通碳素鋼時(shí)，采用不同的孔型，的取 值范圍如表151所示。,表9-1 寬展系數(shù)表,二、巴赫契諾夫公,三、彼德諾夫齊別爾公式,一 在孔型中軋制時(shí)，沿軋件寬度的壓下量不均勻,9.5 孔型中軋制時(shí)橫變形的特點(diǎn),如圖9-22所示，當(dāng)方坯進(jìn)橢圓孔型時(shí)，壓下量 沿寬度上的分布是不均勻的，因而沿孔型寬度， 軋件各部份金屬的自然延伸也應(yīng)該不均勻,二 軋件與軋輥接觸的非同時(shí)性,變形區(qū)長(zhǎng)度沿軋件寬度也是變化的。由圖9-25 可清楚地看清這一點(diǎn),9-22 孔型中軋制與簡(jiǎn)單軋制比較,圖9-25 接觸的非同時(shí)性,由子孔型可看成是凸、平、凹形的組合，因而 在孔型中軋制時(shí)，除摩擦阻力外，還存在著孔 型側(cè)壁的側(cè)向力的作用,例如，菱形孔型就如前述的凹形工具一樣，而切入孔則 如凸形工具。如圖9-26所示，在菱形孔中，橫向變形 阻力為摩擦阻力與壓力的水平分量之和,四 孔型中軋制時(shí)有速度差現(xiàn)象,如圖9-27所示，在孔型中軋制時(shí)，由于軋輥工作直徑不同，軋件各點(diǎn)的自然出輥速度應(yīng)該不同,