塑性加工原理5.ppt

第五章轧制压力计算 要求 1 掌握接触面水平投影面积的计算方法2 掌握影响平均单位压力的确定方法3 掌握各轧制压力计算公式的计算及其应用条件4 掌握选用轧制压力公式的原则 所以 计算轧制压力P归结为确定接触面积的水平投影和平均单位压力 5 1接触面水平投影面积的计算 1 平辊 5 1 1不考虑轧辊弹性压扁时的F 2 孔型中轧制1 图解法把孔型及在孔型中的轧件一起画三面投影 画轧辊与轧件的交点连线 逐步投影 然后用积分仪或方格纸计算出接触面轮廓线所包围的面积 例如 椭圆 如图所示 1 假定轧件充满孔型 故在A图上做ab线 2 在A图孔型轮廓线取2 由2得B图2 以O2 为半径做圆弧 3 在A图上以2做垂线与轧件轮廓线交20 得B图上2 点 由2 和20得C图2 点 依此类推 2 近似法 平均高度法 等效矩形法 经验法 画出孔型与孔型中的轧件之间的对应关系1 算出 2 算F 1 轧件存在着 2的弹性变形 2 轧辊存在着 1的弹性变形 轧辊的弹性变形称为轧辊的弹性压扁 弹性变形的结果使接触弧长度增加 为使轧件轧制后获得 h的压下量 必须把每个轧辊再压下 1 2的压下量 A2B2C为接触弧 5 1 2考虑轧辊弹性压扁 采用迭代法计算 框图如下 算 不考虑轧辊弹性变形 Y END N 5 2平均单位压力影响系数的确定 5 2 1 金属实际变形抗力 影响系数的确定1 金属及合金屈服极限 0的影响一般 0拉 0压轧制时 选用 0压 当 0压难确定时 用 0 2代替 2 轧制温度T的影响系数nT的确定nT查相关T nT图表注意 1 可靠的T nT资料 2 确定轧制时的实际温度 3 变形程度 的影响系数n 的确定1 冷轧时 2 热轧时 根据不同的轧制情况 查图表 4 变形速度的影响系数的确定冷轧时 变形速度对 S的影响小 热轧时 根据查相关资料确定 5 冷轧及热轧时金属实际变形抗力 s的确定 1 冷轧时 温度T及变形速度对 s影响不大 通常取1 s n 0而即 2 根据平均累积压下率查加工硬化曲线例如 轧件原始厚度为H0 经过预加工后厚度为H 在该轧机上轧一道后轧件厚度为h 求 s 普碳钢1 0 08C 2 0 17 3 0 36 4 0 51 5 0 66 6 0 81 7 1 03 8 1 29 合金钢 2 热轧时 s的确定用 1 nB的确定B对的影响很复杂 一般轧制时 B l 取 B 0nB 1 152 外摩擦影响系数nf的确定nf取决于金属与轧辊接触面间的摩擦规律 目前所有的平均单位压力公式 实际仅仅解决nf的确定问题 3 外端影响系数ne的确定 4张应力影响系数nq的影响通常认为q直接降低了K值 简化 上式建立在中性面位置在轧制过程中位置不变的基础上或qH qh应用 否则会造成较大的误差 5 3计算的采利柯夫公式 例题见P291关于采利柯夫公式的几点说明 1 该公式应用于冷 热轧薄件 并可考虑张力的影响 应用较广 2 当3 当应考虑轧辊的弹性压扁 几点说明 1 该式主要用于热轧板带 特别是有色金属热轧 2 当时 应用ne修正 计算步骤见P300 几点说明 1 该式用于冷轧带钢轧制压力计算 2 当曲线有两个交点时 舍去不合理的 舍大取小 当无交点时 需重新设定压下规程 几点说明 1 该式是半经验公式 适用于热轧条件下的开坯 板带轧制时前几个道次及型材轧制时的轧制压力计算 2 该式考虑了合金元素对k的影响 也适用于合金钢轧制 3 在型材轧制时 变形区参数用平均值带入计算 5 8轧制压力计算公式选用原则5 8 1轧制压力公式评述 3 常用公式比较 4 组成各公式的基本因子 5 各公式存在的共同缺点 1 未考虑外端的影响 2 虽然考虑了的影响 但不完全准确 3 很多假设与实际不符 5 8 2轧制压力公式选用原则1 满足轧制范围内所要求的精度 即相关轧制条件 使P理 P实际 2 计算参数 选择合理 K 随而变化 不同的轧制条件 K值不同 用K实际可提高精度 应根据不同的轧制情况选择 当时 用 f 应根据不同的轧制情况选择合理的摩擦规律和f值 3 计算简便 迅速 便于现场使用 作业 1 在工作辊径为 200mm四辊冷轧机上用厚1 5mm 宽1000mm退火状态带钢一道次轧成厚1 0mm 宽为1000mm的产品 带钢平均变形抗力为250MPa 前张力为60MPa 后张力为30MPa 摩擦系数f 0 08 用Stone公式计算轧制压力 忽略弹性压扁 精确到小数点后两位 P3021 2 3 1 分析说明小