轧制时金属的横变形.ppt

1. 拟定轧制工艺时要确定宽展 。,2. 宽展在生产实际中影响产品质量 。,课程引入 ：,9 轧制时金属的横变形宽展,9.1 宽展与研究宽展的意义,一、宽展的概念,通常把轧制前、后轧件横向尺寸的绝对差值，称为绝对宽展，简称为宽展。,二、研究宽展的意义,1 根据给定的坯料尺寸和压下量，来确定轧制 后产品的尺寸，或已知轧制后轧件的尺寸和压 下量，要求定出所需坯料的尺寸。,2 宽展在实际生产中和孔型设计时得到了广泛的 应用。在孔型设计中，必须正确计算出宽展量。 否则，孔型不是欠充满就是过充满。,图9-1 圆钢轧制时可能出现的三种情况 1-正常；2-充不满；3-过充满,根据金属沿横向流动的自由程度，宽展可分为： 自由宽展，限制宽展和强迫宽展。,9.2 宽展的种类和组成,2 限制宽展,一、宽展的种类,1 自由宽展,3 强迫宽展,图9-2 自由宽展,图9-3 限制宽展 图9-4 在斜配孔型内的宽展,图9-5 强迫宽展 a-钢轨底层的强迫宽展； b-切展孔型的强迫宽展,二 宽展的组成,1 宽展沿横断面高度上的分布,第三部分鼓形宽展,单鼓形宽展由三部份组成,第一部分滑动宽展,第二部分翻平宽展,图9-6 宽展沿轧件断面高度的分布 图9-7 各种宽展与值的关系,2 宽展沿轧件宽度上的分布,第一种假说认为，宽展沿轧件宽度是均匀分布的,第二种假说认为，变形区可以分为四个区域，两 边的区域为宽展区，中间为前后两个延伸区，如 图9-9所示,图9-8 宽展沿宽度均匀分布的假说 图9-9 变形区分区图示,9.3 影响宽展的因素,实验表明，随压下量增加，宽展量也增加如图910所示。,二 轧辊直径的影响,一 压下量的影响,如图9-12的实验曲线表明，随轧辊直径增大， 宽展量增大。,图9-10 宽展与压下量之间的关系 （a）当h、H、h为常数、低碳钢在=900、v=1.1m/s时， b与h/H的关系；（b）当H、h为常数，条件同（a）时b与h/H的关系,图9-11 宽展系数与轧辊直径的关系 图9-12 轧辊直径对宽展的影响,实验证明，轧件宽度小于某一定值时，随轧件宽 度的增加宽展增加；超过此一定宽度之后，随轧 件宽度的继续增加而宽展减小，且以后不再对宽 展发生影响，如图9-13所示。,当轧制薄板时，轧件很宽，而此时的宽展很小， 可忽略不计,图9-13 变形体宽度不同时，宽展区与延伸区的变化图示,四 摩擦系数的影响,实验证明当其它条件相同时，随摩擦系数增加，宽展增加,图916中的实验曲线也表示了摩擦系数对宽展 的影响。图中的实线表示光洁辊面的情况，虚线 表示粗糙辊面的情况。,图9-15 变形区塑性流动阻力示意图 图9-16 宽展与压下量，辊面状况的关系 实线-光面辊；虚线-粗糙表面轧辊,钢轧辊的摩擦系数比铸铁轧辊要大。因而在钢 轧辊上进行轧制时的宽展比在铸铁辊上轧制时的要大。,轧制温度的影响 。,轧辊材质的影响,图917表示了轧制温度对宽展影响的实验资料。由 图可以看出，金属表面的氧化铁皮对宽展有很大影响,轧制速度的影响,在某一压下量下轧制速度与宽展的关系曲线，如图918所示。,从图中可以看出，在所有压下量条件下，轧制 速度由1m/s到2m/s，宽展量有最大值，当轧 制速度大于3m/s时，曲线保持水平位置，即轧 制速度提高，宽展保持恒定。,金属化学成分的影响,合金钢的宽展比碳素钢的宽展大。,(5)轧制道次的影响,实验证明，在总压下量相同的情况下，轧制道次越多，总的宽展量越小。,(6)后张力对宽展的影响,实验证明，后张力对宽展有很大影响，而前张力对宽展 影响很小。,9.4 宽展的计算公式,一、若兹公式,b= h,热轧低碳钢（10001150） =0.310.35 热轧合金钢或高碳钢 =0.45,在轧制普通碳素钢时，采用不同的孔型，的取 值范围如表151所示。,表9-1 宽展系数表,二、巴赫契诺夫公,三、彼德诺夫齐别尔公式,一 在孔型中轧制时，沿轧件宽度的压下量不均匀,9.5 孔型中轧制时横变形的特点,如图9-22所示，当方坯进椭圆孔型时，压下量 沿宽度上的分布是不均匀的，因而沿孔型宽度， 轧件各部份金属的自然延伸也应该不均匀,二 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。由图9-25 可清楚地看清这一点,9-22 孔型中轧制与简单轧制比较,图9-25 接触的非同时性,由子孔型可看成是凸、平、凹形的组合，因而 在孔型中轧制时，除摩擦阻力外，还存在着孔 型侧壁的侧向力的作用,例如，菱形孔型就如前述的凹形工具一样，而切入孔则 如凸形工具。如图9-26所示，在菱形孔中，横向变形 阻力为摩擦阻力与压力的水平分量之和,四 孔型中轧制时有速度差现象,如图9-27所示，在孔型中轧制时，由于轧辊工作直径不同，轧件各点的自然出辊速度应该不同,