轧制过程基本概念课件

金属塑性成形工艺

第一章绪论1）材料加工的地位和作用

材料的四基本要素

2）金属塑性加工的分类金属塑性加工是使金属在外力（通常是压力）作用下，产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和组织、性能制品的一种基本的金属加工技术。基本塑性加工方法有轧制、锻造、挤压、拉拔、拉深、弯曲、剪切等几类

。锻压自由锻自由锻，一般是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将铸锭或棒材锻成所需要的形状和尺寸。在模锻锤、模锻水压机或模锻压力机上利用专用的模具来使金属成形

挤压有色金属型材、管材的主要生产方法

拉拔

拉深（冲压）广泛用于电线、电缆、金属网线和各种管材生产上

依靠冲头将金属板料顶入凹模中产生拉延变形

参考教材1、金属塑性加工学－轧制理论与工艺，王廷溥，冶金工业出版社。2、锻造工艺学与模具设计，姚泽坤，西北工艺出版社。

考核出勤作业实验考试第二章轧制过程的基本概念1、变形区及主要参数简单轧制过程（最简单的纵轧过程）（1）上下轧辊直径相等，转速相同，（2）两个轧辊均为主传动，（3）平辊轧制，非孔槽轧制，（4）轧辊为刚性（轧辊本质上为弹性件）；（5）轧件除受轧辊作用外，不受其它任何外力作用，（6）轧件在入辊处和出辊处速度均匀（7）轧件的材质、温度均匀。简化假设：1.1变形区及其主要参数变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域（2）物理变形区：发生塑性变形的区域1.1.1变形区参数

（1）

咬入弧（接触弧）：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角（亦称接触角）。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R（5）轧件轧前、后的厚度H、h（6）平均厚度（7）轧件轧前、后宽度B、b（8）平均宽度（9）压下量1.1.3轧制变形表示方法矩形件变形前后的尺寸

1）绝对变形量

压下量

宽展量

延伸量

不能正确说明变形量的大小2）相对变形量：用轧制前、后轧件尺寸的相对变化表示变形量相对压下量

相对宽展量

相对延伸量

hbι3）真应变（对数变形）：都是变形后/变形前可加性、体积不变关系

<0>04）2、咬入条件2.1咬入条件咬入：依靠旋转的轧辊与轧件之间的摩擦力将轧件拽入变形区的现象。咬入条件即实现咬入的力学条件2.1.1开始咬入时轧件的受力分析T0T0轧件与轧辊开始接触瞬间作用力图解PP轧件对轧辊轧辊对轧件2.2稳定轧制条件当轧件被轧辊咬入后开始逐渐充填辊缝，在轧件充填辊缝过程中，轧件前端与轧辊轴心联线间的夹角δ不断减小，如图所示。当轧件完全充满辊缝时，δ＝0，开始稳定轧制阶段。轧件充填辊缝过程中作用力条件的变化图解2.2.1分析稳定轧制过程的轧件受力简化处理：设合力作用在接触弧的中点

合力作用点的中心角Φ随着轧件逐渐填充辊缝，合力作用点内移，由Φ＝α开始逐渐减小。当轧件充填辊缝，即过渡到稳定轧制阶段，合力作用点位置固定下来，所对应的中心角Φ也不再发生变化，并为最小值。即Φ＝α/Kx，Kx－合力作用点系数2.3咬入阶段与稳定轧制阶段咬入条件的比较

极限咬入条件

a＝β

极限稳定轧制条件ay＝Kxβy二者比值为：ay＝Kx

a由上式可以看出，极限咬入条件与极限稳定轧制条件的差异取决于Kx与βy/β两个因素，也就是合力作用点位置与摩擦系数的变化。βyβ2.3.1因素分析1、合力作用点位置或系数Kx的影响合力作用点愈向出口移动，Kx值越高，则ay越高，即在稳定轧制阶段允许实现较大的咬入角。2、摩擦系数的影响冷轧时βy/β≈1受温度和氧化皮影响小,Kx≈2~2.4热轧时βy/β<1摩擦系数降低，Kx≈1.5~1.72.4改善咬入的途径1.降低咬入角α由α≦β可知，应使α，β1、减小α方法由α＝arccos(1-△h/D）1）减小压下量2）增大D增大轧辊直径的咬入情况

生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法

带楔形端轧件咬入

2、提高β的方法轧制中摩擦系数主要与轧

辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。

2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。3）改变润滑情况等。

复习题1、在Ф650mm轧机上轧制软钢，轧件的原始厚度为180mm，用极限咬入条件时，一次可压缩100mm，求摩擦系数。2、在Ф650mm轧机上轧制的钢坯尺寸为1