材料成型工艺学钢管第2章习题

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）提高轧辐转速

0加大根径

D）提高人口辐血对轧制线的张知

2.斜轧穿孔中形成孔腔的原因（）：

A）外端的影响

B）表层变形

0管坏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）增加轧件在轧辑曳入锥的反复碾轧次数

B）减少椭圆度

0加大送进角

D）增大坯料直径

4.两辑式穿孔机的孔型由什么组成（）。

A.由轧辑、导盘（或导板）和顶头组成

B.由轧辑和顶头组成

C.由轧辑、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

1）.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.加大入口辑面锥角

B.加大轧辐直径

C.提高轧辐表面粗糙度

D.提高轧辐数目

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.£]>£，£dxi

B.£]<£，£dxi

C.dxi

D.ei<ed>edxi

10.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.有利于管坯的咬人

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.穿孔机轧辐的入口锥角一般为（）。

A.2〜4°

B.5〜6°

C.4〜5°

D.7~8°

14.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、规园区

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辑接触点的辐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Sxx<l。（）

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辑、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辑轴线和轧制线两者在包含轧制线和轧辐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辐后端面的距离。（）

7.斜轧穿孔时轧件与轧辐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高。（）

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.斜轧穿孔轧盥由哪几部分组成？各部分有何作用？

5.斜轧穿孔的顶头由哪儿部分组成？各部分有何作用？

6.试分析在二根斜轧条件下，当轧件“径缩率”达到一定极限后，为什么会自行出现孔腔？

7.如何改善二根斜轧穿孔时的一次咬入条件？

8.什么叫做二根斜轧穿孔时的“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？

9.两辐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

LA、C；2.A、B3.B、C；4.A；5.A、B、C、D；6.A、3、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

I、二辑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,从坯料接触辑面到顶头尖瑞止，作用是增加接触面积，提高曳入

力以克服顶头阻力；穿轧区H,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IH,一般顶头尾部皆有一均整段，使顶头的工作母线与轧辑相应的工

作母线平行.以达到均匀壁厚的目的：规圆段W.从毛管内壁阳开顶头到外表面面开辑面上.这时

顶头和导板完全与轧件脱离接触，只靠轧辑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、斜轧穿孔机轧转有哪几部分组成？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、试分析在二辑斜轧条件下，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•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转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；减小轧辐入口锥辐面锥角；增大轧琨直径；

增加轧短数目；轧件与轧辑接触宽度要适当；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，提高轧件与轧柜间的摩擦系数。

8、什么叫做二轻斜轧穿孔时的“临界径缩率"（eL）?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、为什么二辐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