轧制原理金属纵向流动时的前滑与后滑.ppt

轧制原理,主讲： 张荣华 emai: 河北联合大学金属材料与加工工程系,第四章 金属纵向流动时的前滑与后滑,主要内容 基本概念及实测 前滑的理论计算 影响前滑的因素分析,3.1 基本概念,前滑：轧件的出口速度 大于轧辊线速度v的现象称为前 滑，用 表示，其值可由下式计算： 可见 和 只知其一，则二者均可得。若能测得 ，则 可 求得，故由该式得到的 值也称实测（或实际）前滑。但实测 出口速度 十分麻烦，一般采用实测 ，然后利用上式反算,基本概念,的实测 将轧辊表面刻出两个相距为 （ab）的小坑，如图所示 轧件通过后，测出留在其表面上的两个凸痕的间距 ，即可求 得实测的前滑值，这是因为：,前滑的实测,基本概念,后滑：轧件的入口速度 小于轧辊在入口处线速度的水平分 速度的现象称为后滑。其值的大小可由下式计算： 前后滑 、 与出入口速度 、 及延伸系数的关系 (1) 前滑 与入口速度 的关系 根据前滑的定义，轧件出口速度为 若已知前滑值，即可求得 ，由秒体积相等： 可见出口速度 与入口速度 仅差一个延伸系数。 将式带入式，则入口速度为 可见若得到前滑 也可求得入口速度 。,基本概念,(2) 与 的关系 将式代入后滑的定义式，则有： (3) 、 与的关系 由式解出， 由以上分析可知： 若能得到 ，则 、 均可得； 与 的计算式仅差； 当和一定时， ，则 。,前滑的理论计算,前滑的计算模型 （1）fink式：根据前滑的定义， 的实际值为 可见只需确定 即可。根据秒体积相等，有 其中， ，代入式有 将此式代入中，并整理： ,前滑的理论计算,（2）ekelund式 ： 因很小，在式中，令 ，而 ， 则式变为 此即eklund前滑式，可知它是fink式的近似与简化。 （3）dresden式： 若 ，则可将式中的1略去，则 此即dresden前滑式，该式又是ekelund式的近似与简化。 由上可见， ，因d和h在具体的生产实际中均可给出， 故若求 ，关键是中性角的确定。,中性角的确定,巴甫洛夫式： 若：接触面上全滑动： ；单位压力p沿接触弧均匀 分布； 。则： 若轧制过程有张力，只需将前后张力 代入力的平衡方 程，则可得： 若不满足三个前提条件，则利用巴甫洛夫式计算不准。,中性角的确定,利用单位压力沿接触弧上的分布函数求： 单位压力p在中性面处达到最大值，且 ，将二者的单位 压力公式带入即可解出中性角或中性面高度 。因此计算p的 表达式不同，则给出的计算式亦不同，例如采利柯夫式（适 冷热轧薄带），bland-ford式（适于冷轧薄板），sims式（适于 热轧中厚板）等均可导出各自的中性角计算模型。详细求解见 后面的单位压力计算。,影响前滑的因素分析,轧辊直径的影响 (1) 一般规律：d， ，且当d400mm，d， （增大趋缓），如图所示。 (2) 分析： 由fink的前滑式可以看出，前滑值是随辊径增加而增加， 这是因为在其他条件相同的条件下，当辊径增加时，咬入角 就要降低，而摩擦角 保持常数，所以稳定轧制阶段的剩余摩 擦力相应地增加，由此导致金属塑性流动速度的增加，也就是 前滑的增加。,影响前滑的因素分析, 当辊径d400mm时 ，前滑增加的缓慢，这是由于辊径增大时，伴 随着辊径线速度的增加，摩擦系数相应降低，所以剩余摩擦力 的数值有所减小。另外，当辊径增大时，变形区长度增加，纵 向阻力增大，延伸相应地减少，这两个因素的共同作用，使前 滑值增加的较为缓慢。 压下率的影响 (1) 一般规律： ， 。 (2) 分析： 由于高向压缩变形增加，纵向和横向变形都增加，因而前滑 值 增加。,影响前滑的因素分析,轧件出口厚度的影响 (1) 一般规律： ， 。 (2) 分析： 由式 可知，当轧辊半径r和中性角不变 时，轧件厚度 越减小，则前滑值 越增加。 张力的影响 前张力 ，； 后张力 ， 。,影响前滑的因素分析,轧件宽度的影响 (1) 一般规律：在时 ，但当 增大到一定程 度，则 不再。 (2) 分析： 轧件宽度较小时，增加宽度其相应的横向阻力增加，所以 宽展减小，相应地延伸增加，所以前滑也增加。当宽度大于一 定值时，达到平面变形条件，轧件宽度对宽展不起作用，故轧 件宽度再增加，宽展为一定值，延伸也为定值，所以前滑值也 不变。,影响前滑的因素分析,摩擦系数的影响 (1) 一般规律：在压下量和其他工