材料成型工艺学第2章习题.doc

第四篇 管材生产理论与工艺第2章 斜轧原理与工具设计习题一选择题1.下列（ ）可以提高斜轧穿孔的滑动系数A) 加大送进角B) 提高轧辊转速C) 加大辊径D) 提高入口辊面对轧制线的张角2斜轧穿孔中形成孔腔的原因（ ）：A) 外端的影响B) 表层变形C) 管坯径缩率小于临界径缩率D) 以上都不对3下列哪些因素能够提高斜轧穿孔的临界径缩率（ ）A) 增加轧件在轧辊曳入锥的反复碾轧次数B) 减少椭圆度C) 加大送进角D)增大坯料直径4.两辊式穿孔机的孔型由什么组成（ ）。A.由轧辊、导盘（或导板）和顶头组成B.由轧辊和顶头组成C.由轧辊、导盘（或导板）和芯棒组成D.导盘和顶头5.附加变形包括（ ）A.轴向附加变形B.横向（切向）附加切变形C.扭转变形D塑性弯曲变形6.下列哪些措施可以减少附加切向变形（ ）A.提高顶头前伸量B.主动旋转顶头C.润滑顶头D加大变形区长度7.斜轧穿孔机的咬入要满足（ ）：A旋转条件B前进条件C即要旋转条件，又要前进条件D力平衡条件8.改善斜轧穿孔咬入的措施（ ）。A.加大入口辊面锥角B加大轧辊直径C.提高轧辊表面粗糙度D.提高轧辊数目9.斜轧穿孔时顶头径缩率应满足（ ）条件，即可以顺利曳入，又不过早形成孔腔。A.lddxiB.ldxiC.lddxiD.ldxi10.斜轧穿孔导板的作用是（ ）A.增加孔型的封闭性B.限制纵向变形C.有利于咬入D.提高穿孔效率11.斜轧穿孔过程中实心坯金属受到的应力状态为（ ）。A.三向压应力B.二向压一向拉应力C.一向压二向拉应力D.三向拉应力12.导盘轴向调整的作用是（ ）。A.有利于管坯的咬入B.减轻毛管头部的壁厚不均C.减小毛管尾部的椭圆度D.A+B 13.穿孔机轧辊的入口锥角一般为（ ）。A.24B.56C.45D.7814.穿孔变形过程的四个区段是什么（ ）。A.咬入区、穿孔区、碾轧区、归圆区B.穿孔准备区、穿孔区、扩径区、归圆区C.曳入区、穿轧区、均整区、规圆区 D以上都不对二判断题(正确：T；错误：F)1. 滑动系数为金属与轧辊接触点的辊面运动速度与相应点金属的运动速度的比值。（ ）2. 斜轧穿孔整个变形区中金属轴向滑动系数Sxx1。( )3顶头顶尖在斜轧穿孔时起到对准管坯定心孔，防止穿偏的作用。（ ）4.斜轧穿孔的孔型是由轧辊、顶头、顶杆构成的环形封闭区间。（ ）5.斜轧过程中的碾轧角是指轧辊轴线和轧制线两者在包含轧制线和轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离在内的平面上投影的夹角。（ ）6.顶头前伸量是指顶头顶尖伸出轧辊后端面的距离。（ ）7.斜轧穿孔时轧件与轧辊接触点滞后于轧件与导板接触点。（ ）8.单位螺距是斜轧穿孔时轧件每旋转一周在轴向上前进的距离。（ ）9.单位压下量是前进一个单位螺距在径向上的压缩量。（ ）10.斜轧穿孔时产生纵向剪切变形的原因是由于顶头轴向阻力引起的。（ ）11.在斜轧、横轧、横锻实心工件过程中，金属内部产生的纵向内撕裂称为旋转横锻效应。（ ）12.斜轧穿孔时临界径缩率是穿孔时刚刚出现撕裂时的压下率。（ ）三问答题1. 斜轧穿孔变形区有哪几部分组成？各部分有何作用？2. 什么是孔腔形成？3. 斜轧穿孔的咬入与一般板型材的咬入有何本质区别？4. 斜轧穿孔轧辊由哪几部分组成？各部分有何作用？5. 斜轧穿孔的顶头由哪几部分组成？各部分有何作用？6. 试分析在二辊斜轧条件下，当轧件“径缩率”达到一定极限后，为什么会自行出现孔腔？7. 如何改善二辊斜轧穿孔时的一次咬入条件？8. 什么叫做二辊斜轧穿孔时的“临界径缩率”（L）?试阐明应从哪些方面采取措施，来提高它的极限值？9. 两辊斜轧穿孔机的轧件在变形区内为什么成螺旋运动前进？10. 什么是单位压下量？11. 什么是碾轧角？12. 什么是送进角？答案一选择题1.A、C；2.A、B 3.B、C；4. A ；5. A、B、C、D ；6. A、B、C ；7. C ；8. B、C、D ；9. B ；10. A ；11. C ；12. C ；13. A ；14. C二判断题1.(F)； 2.（T）；3. （T） ；4. (F) ；5. （T） ；6. (F) ；7. (F) ；8. (F) ；9.（T） ；10. （T） ；11. （T）；12. （T） 三问答题1、 二辊斜轧穿孔变形区由哪几步分组成？各部分有何作用？答：变形可分为四区：曳入区I，从坯料接触辊面到顶头尖端止，作用是增加接触面积，提高曳入力以克服顶头阻力；穿轧区II，从轧件触到顶尖至管壁压缩到规定的尺寸止，顶头开始参与变形，同时产生扩径和延伸；均整区III，一般顶头尾部皆有一均整段，使顶头的工作母线与轧辊相应的工作母线平行，以达到均匀壁厚的目的；规圆段IV，从毛管内壁离开顶头到外表面离开辊面止，这时顶头和导板完全与轧件脱离接触，只靠轧辊的辗轧消除毛管的椭圆度即规园。2、 什么是孔腔形成？答：孔腔形成是指斜轧（横轧、横锻）实心工件过程中，金属内部产生的纵向内撕裂（或称旋转横锻效应）。3、 斜轧的曳入条件与型钢纵轧相比有什么特点？答：斜轧的曳入条件与型钢纵轧相比特点：轧件必须旋转和前进；有两次咬入；实现咬入必需满足纵向力平衡条件和切向力矩平衡条件。4、 斜轧穿孔机轧辊有哪几部分组成？各部分有何作用？答：入口锥（曳入锥）：咬入管坯，并实现管坯穿孔；出口锥（辗轧锥）：实现毛管减壁、平整毛管表面、均匀壁厚、规园毛管；轧制带（压缩带）：从曳入锥到辗轧锥的过渡作用。5、 斜轧穿孔机顶头有哪几部分组成？各部分有何作用？答“鼻尖：穿孔时对准管坯定心孔，防止穿偏、给管坯中心施加一个轴向压力，防止过早形成孔腔；穿孔锥：穿孔、减壁；平整段（均壁锥）：均壁、平整毛管内表面反锥：防止毛管脱出顶头时产生内滑伤；平衡作用。6、 试分析在二辊斜轧条件下，当轧件“径缩率”达到一定极限后，为什么会自行出现孔腔？ 答：形成孔腔的原因有二：1）“外端”的影响。大量试验研究表明圆坯横锻的一次径向压缩率在6%以下时，最大塑性变形区仅发生在与工具接触的表面附近，轴心区变形很小，特点类似双鼓变形，但这里的双鼓变形是发生在一个横截面的内部，于剧烈变形区I、III两侧还存在着变形很小的“外端”，这样I、III区内金属的横向流动，对两侧外端起了一种“楔入”作用，使轴心区II承受很强的横向附加张应力。2）表层变形。斜轧条件下表层金属的塑性变形剧烈，金属连续不断地沿着轴向和切向流动，作为一个整体必然牵引着轴心区金属不断地流向表层，于轴心形成三向附加张应力。这样，斜轧实心体轴心区的工作应力状态，是在外力作用方向为压应力，其他两向为张应力。因为两个因素在横向引起的附加应力同向，所以横向张应力的数值最高，增长速度最快。斜轧条件下金属每被轧辊加工一次后完全恢复再结晶是不可能的，故上述的附加应力都将部分地以残余应力形式保留下来，并随反复加工次数的增加而积累增大。不管轧件如何转动，这个应力场在轴心区的基本相位是不变的。于是当工作应力状态发展到一定极限值后，相对主应力约45的最大切应力方向上便开始产生切变形。经多次反复，由于加工硬化和晶体内部缺陷的存在，这些部分便在最大横向张应力作用下出现裂纹，逐渐发展成轴心疏松区，形成孔腔。7、 如何改善斜轧的一次曳入条件？答：改善斜轧的一次曳入条件措施：增加摩擦力；减小轧辊入口锥辊面锥角；增大轧辊直径；增加轧辊数目；轧件与轧辊接触宽度要适当；过大会因强迫接触宽度b太大恶化轧件的旋转条件不能曳入，提高轧件与轧辊间的摩擦系数。8、 什么叫做二辊斜轧穿孔时的“临界径缩率”（L）?试阐明应从哪些方面采取措施，来提高它的极限值？答：临界径缩率：斜轧穿孔时刚刚出现撕裂时的压下率。提高临界径缩率的方法：增大送进角；增大单位压下率；增加顶头前伸量，增加轴向阻力；减小椭圆度；减小变形区长度。9、 为什么二辊斜轧穿孔机变形区内轧件为什么是螺旋运动前进？答：斜轧过程中轧件的运动特点是螺旋前进，随着轧件的螺旋前进，逐渐完成加工变。对这类轧机来说，形成这种运动的原因有二：1）两辊同向旋转；2）轧辊轴线相对轧制线倾斜一送进角