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 zrh1980 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 a b 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