13 轧制时的弹塑性曲线.ppt

1、复习提问,1何谓轧制力矩?它与哪些因素有关?,2作用在电机轴上的传动力矩由哪几部分组成?,3何谓轧制图表?绘制静力矩图为什么要借助于轧制图表?,一、轧机的弹性曲线,1、轧辊的弹性曲线,在轧制压力作用下轧辊产生弹性压扁和弯曲，把它相加起来就构成轧辊的弹性变形。用来表示轧辊弹性变形与轧制压力关系的曲线叫轧辊的弹性曲线，它们之间近似地呈直线关系 。,2、机架的弹性曲线轧机弹性变形,机架和轧辊轴承等在轧制压力作用下也要产生弹性变形，对于机架和轧辊轴承，也可以和轧辊一样相对于轧制压力做一条弹性曲线，即机架的弹性曲线。,一、轧机的弹性曲线,一、轧机的弹性曲线,3、轧机的弹性曲线,考虑了轧辊和轧机机架的弹性

2、变形曲线后，整个轧机的弹性曲线则为它们的总和，即轧机弹性变形与轧制压力的关系曲线 。,其斜率K称为轧机的刚性系数（轧机刚度）；其物理意义是指使轧机产生单位弹性变形时所需的轧制压力。,二、轧件的塑性曲线,用来表示轧制力与轧件厚度关系变化的图示就叫做轧件塑性曲线。,三、轧制时的弹塑性曲线,把塑性曲线与弹性曲线画在同一个图上，这样的曲线图称为轧制时的弹塑性曲线 。,在轧制的弹塑性曲线中，弹性曲线和塑性曲线的交点叫轧制时的工作点。 对应的横坐标即为轧件轧出厚度 。,四、轧制过程中厚度变化的基本规律,当轧制条件发生变化时，轧出厚度出现偏差，通过弹塑性曲线用调整压下的方法消除之（定性的） 。,五、弹塑性曲

3、线的实际意义,1分析造成厚度波动的原因； 2根据弹塑性曲线调整轧机； 3进行厚度自动控制。,13 轧制时的弹塑性曲线,13.1 轧制时的弹性曲线,图13-1 轧制时轧机产生的弹性变形,分析：轧机在轧制过程中的情况如图13-1所示。由图可知，由于整个机座产生了弹性变形，使轧辊原来的辊缝S0增大,一、轧件实际出口厚度,1. 实际出口厚度h的计算公式,式中 机座弹性变形值，它符合虎克定律，故：,式中 轧制压力；,轧机刚性系数。,3. 刚性系数对弹跳值的影响,值越大，说明轧机的刚性越好，反映到辊缝中的弹跳值就越小。,不同的值，产生值的大小是不相同的。,2.刚性系数K的物理意义：,是指机座产生单位弹性变

4、形值时的压力（ ）。,二、弹性曲线的绘制,2.零位调整,1. 绘制方法,（1）目的：在实际生产中，为了消除非线性段的影响。,（2）方法；在轧制前，先将轧辊预压靠到一定压力 （或按压下电机电流作标准），然后将此时的轧辊辊缝仪读数设定为零（即清零）。,当轧制压力为时，轧出的轧件厚度为,式中 人工零位辊缝仪显示的辊缝值；,清零时轧辊预压靠的压力。,可用来设定轧辊原始辊缝，可作为间接测量轧件厚度的基本公式。,三、弹跳方程对轧机调整有重要意义,图20-2 人工零位法的弹性曲线,13.2 轧件的塑性曲线,一、概念：,用来表示轧制力与轧件厚度关系变化的图示就叫做塑性曲线。,如图13-3所示。,纵坐标表示轧制

5、压力，横坐标表示轧件厚度。,图13-3 轧件的塑性曲线,二、影响塑性曲线的因素,（1）金属变形抗力的影响（如图13-4所示）：,当轧制的金属变形抗力较大时，则塑性曲线较陡（由1变为2）。在同样轧制压力下，所轧成的轧件厚度要厚一些（ ）。,图13-4 变形抗力的影响,图13-5 摩擦系数的影响,（2）摩擦系数的影响（图13-5）：,摩擦系数越大（由 ），轧制时变形区的三向压应力状态越强烈，轧制压力越大，曲线越陡，在同样轧制压力下，轧出的厚度越厚（ ）。,（3）张力的影响（如图136）：,张力越大（ ），变形区三向压应力状态减弱，甚至使一向压应力改变符号变成拉应力，从而减小轧制压力，曲线斜率变小，

6、使轧出厚度减薄（ ）。,（4）轧件原始厚度的影响（图137）：,同样负荷下，轧件越厚，则轧制压下量越大；轧件越薄，则轧制压下量越小。当轧件原始厚度薄到一定程度，曲线将变得很陡，当曲线变为垂直时，说明在这个轧机上，无论施以多大压力，也不可能使轧件变薄，也就是达到最小可轧厚度的临界条件。,三、 轧件的塑性刚度系数：塑性曲线的斜率为轧件的塑性刚度系数，用M表示。,13.3 轧制时的弹塑性曲线,一、概念：,把塑性曲线与弹性曲线画在同一个图上，这样的曲线图称为轧制时的弹塑性曲线，如图13-8。,图13-8 轧制时的弹塑性曲线,二、 弹塑性曲线在生产中的应用,应用一：,图13-9为已知轧机轧制带材时的弹塑

7、性曲线。,由于某种原因，使摩擦系数增加，原来的塑性曲线将变为虚线所示。,图13-9 摩擦系数的影响,应用二：,图13-10为冷轧时的弹塑性曲线。,实线所示为在一定张应力的情况下轧制工作情况，此时轧制压力为，轧出厚度，假如张力突然增加，达到，塑性曲线将变为虚线所示。,图13-10 张力的影响,应用三：,图13-11表示轧件材料性质的变化在弹塑性曲线上的反映。,图13-11 材料性质的影响,应用四：,所轧坯料厚度变化时，在弹塑性曲线上的反映如图13-12所示。,图1312 来料厚度变化的影响,三、辊缝转换函数的引入：,要想改变带材厚度，比如说使轧出厚度减薄0.1mm，调整压下（辊缝）的距离就要大于

8、0.1mm，如果带材比较软，那么稍大一些就可以了，如果带材比较硬，就需要多压下一些，这个轧机的弹性效果称之为辊缝转换函数。以 表示。,图13-13 辊缝转换函数,1.概念：,2.辊缝转换函数的大小和它的变化，可借助弹塑性曲线来说明。,（1）对于厚而软的轧件，压下移动较少就可调整轧出厚度的尺寸偏差，换言之，此时辊缝转换函数1。,（3）当到一定值后，不管如何调整压下螺丝使其压下，轧出厚度不再变化，此时即0。,（2）当轧制薄而硬的轧件，压下调整必须有相当的量，才能校正轧出厚度尺寸变化的偏差。,图13-14 不同刚度轧机轧制情况,从图中可看出刚度不高的轧机存在的缺点，即当轧制参数有稍微的波动，立刻就会在成品尺寸上反应出来。,13.4轧制弹塑性曲线的实际意义,一、通过弹塑性曲线可以分析轧制过程