材料ppt課件材料成型工程第四講軋制過(guò)程中的縱變形

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,?,?#?,3 軋制過(guò)程中的縱變形—前滑和后滑,軋制時(shí)存在前滑和后滑現(xiàn)象，這種現(xiàn)象使軋件的出輥速度與軋輥的圓周速度不相一致,這個(gè)速度差在軋制過(guò)程中并非始終保持不變的，它受許多因素的影響而變化。,連軋機(jī)上軋制和周期斷面鋼材的軋制等都要求確切知道軋件進(jìn)出軋輥的實(shí)際速度,那么，軋件的速度與軋輥周速之間存在什么關(guān)系呢？,這就是本章要討論的問(wèn)題,。,,,?,3 軋制過(guò)程中的縱變形—前滑和后滑軋制時(shí)存在前滑和后滑現(xiàn)象，,1,3.1軋制時(shí)的前滑與后滑,3.1.1前滑與后滑概念的引出及定義,1）前滑與后滑概念的引出,說(shuō)明軋件

2、的延伸是被壓下金屬向軋輥入口和出口兩方向流動(dòng)的結(jié)果,,?,3.1軋制時(shí)的前滑與后滑3.1.1前滑與后滑概念的引出及定義,2,（1）后滑：軋件進(jìn)入軋輥的速度υ,H,小于軋輥在該點(diǎn)處線速度 υ 的水平分量 υcosα,這種現(xiàn)象叫做后滑。,（2）前滑：軋件的出口速度 υ 大于軋輥在該處的線速度υ,h，,這種現(xiàn)象叫做前滑。,2）前后值的定義公式,,?,（1）后滑：軋件進(jìn)入軋輥的速度υH小于軋輥在該點(diǎn)處線速度 υ,3,后滑值,如果將前滑式中的分子和分母各乘以軋制時(shí)間 t ，則得,,?,后滑值如果將前滑式中的分子和分母各乘以軋制時(shí)間 t ，則得?,4,3）前滑值的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,如果事先在軋輥表面上刻出距離為L(zhǎng)

3、,H,的兩個(gè)小坑,則軋制后測(cè)量 L,h,,,即可用實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出軋制時(shí)的前滑值。,,?,3）前滑值的實(shí)驗(yàn)測(cè)定如果事先在軋輥表面上刻出距離為L(zhǎng)H 的,5,3.1.2 前后滑與有關(guān)工藝參數(shù)的關(guān)系,1）體積不變定律,按秒流量體積相等的條件,2)參數(shù)的關(guān)系,前后滑存在一定關(guān)系,前后滑是延伸得組成部分,當(dāng)αμ一定，S,h,升則 S,H,降。,,實(shí)際應(yīng)用中只要研究一種現(xiàn)象即可,,?,3.1.2 前后滑與有關(guān)工藝參數(shù)的關(guān)系1）體積不變定律 2,6,3.2軋制過(guò)程中的變形運(yùn)動(dòng)學(xué)及中性角,3.2.1 軋制過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué),1）幾點(diǎn)假設(shè),軋件無(wú)寬展,變形區(qū)內(nèi)任一截面不同高度變形均勻，水平速度一致。,變形區(qū)內(nèi)單位時(shí)

4、間秒流量相等,,?,3.2軋制過(guò)程中的變形運(yùn)動(dòng)學(xué)及中性角3.2.1 軋制過(guò)程的運(yùn),7,2）運(yùn)動(dòng)分析,注意,實(shí)際變形不均,速度不均,,?,2）運(yùn)動(dòng)分析注意?,8,分析結(jié)論,軋件變形區(qū)存在一截面，軋件的運(yùn)動(dòng)速度與該截面對(duì)應(yīng)軋輥線速度水平分量相等，截面為中性面，將變形區(qū)劃分為兩個(gè)部分，前滑區(qū)和后滑區(qū)。,中性面與軋件出口面間圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為中性角，用γ表示。,前滑區(qū)軋件運(yùn)動(dòng)速度大于軋輥線速度水平分量,出口處達(dá)到最大,金屬相對(duì)軋輥表面向前滑動(dòng)。,后滑區(qū)軋件運(yùn)動(dòng)速度小于軋輥線速度水平分量,軋件入口處有最小值。金屬相對(duì)軋輥表面向后滑,在前滑、后滑區(qū)內(nèi)金屬相對(duì)軋輥表面產(chǎn)生滑動(dòng)的方向不同，,導(dǎo)致摩擦力的方向不

5、同,。在前、后滑區(qū)內(nèi)，軋件表面上的摩擦力的方向都指向中性面。,,?,分析結(jié)論軋件變形區(qū)存在一截面，軋件的運(yùn)動(dòng)速度與該截面對(duì)應(yīng)軋輥,9,3.2.2中性角的確定,1)軋制過(guò)程中變形區(qū)軋件受力分析,根據(jù)軋件受力平衡條件確定中性面的位置及中性角γ的大小。如右圖所示,P,x,—軋件表面上的單位壓力值。,t,x,—軋件表面上的單位摩擦力值。,不計(jì)軋件的寬展，考慮作用在,軋件單位寬度上的所有作用力在水平方向上的分力,根據(jù)力平衡條件，取此水平分力之和為零,中性角是決定變形區(qū)內(nèi)金屬相對(duì)軋輥運(yùn)動(dòng)速度的一個(gè)參量。,,,?,3.2.2中性角的確定1)軋制過(guò)程中變形區(qū)軋件受力分析中性角,10,,?,?,11,上式積分結(jié)

6、果,當(dāng)Q,1,=Q,0,或Q,1,=Q,0,=0 時(shí)有,,?,上式積分結(jié)果當(dāng)Q1=Q0或Q1=Q0=0 時(shí)有?,12,2)中性角公式討論,左邊式子反映了三個(gè)特征角的關(guān)系。,當(dāng)α＝β,有最大γ γ＝β/4,,?,2)中性角公式討論左邊式子反映了三個(gè)特征角的關(guān)系。?,13,三個(gè)特征角的關(guān)系,當(dāng)f=0.3 f=0.4,中性角最大4－6度,一定摩擦條件下咬入角越小，中性角越趨于咬入角的一半。,,,?,三個(gè)特征角的關(guān)系當(dāng)f=0.3 f=0.4?,14,3)關(guān)于中性角公式的說(shuō)明,實(shí)際軋制中P,X,不為常數(shù),接觸面不一定全為滑動(dòng)區(qū)，也存在粘著區(qū)（熱軋）,,,?,3)關(guān)于中性角公式的說(shuō)明實(shí)際軋制中PX不為常數(shù)

7、?,15,3.3前滑的計(jì)算及影響前滑的因素,3.3.1前滑的計(jì)算方法,1）兩點(diǎn)假設(shè),變形區(qū)各橫斷面秒流量體積不變，變形區(qū)出口斷面金屬的秒流量應(yīng)等于中性面處金屬的秒流量，得出:,(1),,忽略寬展對(duì)前滑的影響,,?,3.3前滑的計(jì)算及影響前滑的因素3.3.1前滑的計(jì)算方法?,16,2）公式推導(dǎo),中性面處軋件速度及截面高為：,,,,此式即為E.芬克前滑公式，從上式可看出Dγh為影響前滑得主要因素,在（1）式兩邊同乘1/v得,,?,2）公式推導(dǎo)中性面處軋件速度及截面高為：此式即為E.芬克前滑,17,3）對(duì)芬克公式得討論,,?,3）對(duì)芬克公式得討論?,18,不同條件下計(jì)算結(jié)果,,?,不同條件下計(jì)算結(jié)果

8、?,19,4）前滑公式的說(shuō)明,(1) 忽略寬展的條件下導(dǎo)出，存在寬展時(shí)，用公式計(jì)算的結(jié)果要乘系數(shù)0.9-0.98,寬展小取上限，寬展大取下限。,(2)定義公式適用于計(jì)算各種條件下的前滑,,?,4）前滑公式的說(shuō)明(1) 忽略寬展的條件下導(dǎo)出，存在寬展時(shí)，,20,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,?,實(shí)驗(yàn)結(jié)果?,21,3.3.2影響前滑的因素,生產(chǎn)實(shí)踐表明，影響前滑的因素很多。,歸納起來(lái)主要因素有：,輥徑,摩擦系數(shù),壓下率,軋件厚度和孔型形狀等等。,,?,3.3.2影響前滑的因素生產(chǎn)實(shí)踐表明，影響前滑的因素很多。?,22,1）軋輥直徑的影響,前滑值公式可以看出，前滑值是隨輥徑增加而增加的,因?yàn)樵谄渌鼦l件相同的條件下，輥

9、徑增加時(shí)咬入角α就要降低，而摩擦角β保持常數(shù)，所以穩(wěn)定階段的剩余摩擦力就增加，由此將導(dǎo)致金屬塑流速度的增加，也就是前滑的增加。,,?,1）軋輥直徑的影響 前滑值公式可以看出，前滑值是隨輥徑增加,23,軋輥直徑對(duì)前滑的影響實(shí)驗(yàn),如圖所示。輥徑D＜400毫米時(shí)，前滑值增加的較快；輥徑D＞400毫米時(shí)，前滑值增加的較慢.,這是由于輥徑增大時(shí)，伴隨著軋輥線速度的增加，摩擦系數(shù)相應(yīng)降低，所以剩余摩擦力的數(shù)值有所減少；,另外，當(dāng)輥徑增大時(shí)，ΔB增大，延伸相應(yīng)地也減少。,這兩個(gè)因素的共同作用，使前滑值增加的較為緩慢。,,,?,軋輥直徑對(duì)前滑的影響實(shí)驗(yàn)如圖所示。輥徑D＜400毫米時(shí)，前滑,24,2）摩擦系數(shù)

10、的影響,實(shí)驗(yàn)證明，f 越大，在壓下率相同的條件下，其前滑越大。,這是由于f增大，剩余摩擦力增加，因而前滑增大。,利用前滑公式可知，f增加導(dǎo)致中性角γ增加，因此前滑也增加如圖所示,,?,2）摩擦系數(shù)的影響實(shí)驗(yàn)證明，f 越大，在壓下率相同的條件下,25,軋制溫度對(duì)前滑的影響,凡是影響摩擦系數(shù)的因素（如軋輥材質(zhì)、軋件化學(xué)成分、軋制溫度和軋制速度等）均能影響前滑的大小,,,?,軋制溫度對(duì)前滑的影響凡是影響摩擦系數(shù)的因素（如軋輥材質(zhì)、軋件,26,3）壓下率的影響,,由實(shí)驗(yàn)曲線可見(jiàn)，前滑隨壓下率的增而增，其原因是由于壓下率增加，延伸系數(shù)增加。,當(dāng)Δh＝常數(shù)時(shí)，前滑增加非常顯著。咬入角不變，故前滑有顯著

11、增加。,當(dāng) h＝ 常數(shù)時(shí)或H＝常數(shù)時(shí)，壓下率的增加，延伸必然增加，但這是因 Δh 增加，所以咬入角增大，故剩余摩擦力減小，,兩個(gè)因素的聯(lián)合作用，使前滑雖有所增加，但沒(méi)有Δh＝常數(shù)時(shí)增加的顯著。,,?,3）壓下率的影響 由實(shí)驗(yàn)曲線可見(jiàn)，前滑隨壓下率的增而增，其原,27,4）軋件厚度的影響,終軋厚度h 減小，前滑增加。,當(dāng)Δh＝常數(shù)，增加的比H＝常數(shù)時(shí)為快。,其理由與壓下率對(duì)前滑的影響相同。,,?,4）軋件厚度的影響終軋厚度h 減小，前滑增加。?,28,,5）軋件寬度的影響,寬度小于一定值時(shí),（在此情況下為小于40毫米時(shí)）,，寬度增加前滑增加；大于一定值時(shí)，寬度再增加，則前滑為一定值。,因?yàn)閷挾刃?/p>

12、時(shí)，增加寬度其寬展減小，故延伸增加。當(dāng)大于一定值時(shí)，寬度再增加，寬展為一定值，故延伸也為定值，所以前滑值不變,。,,,?,5）軋件寬度的影響寬度小于一定值時(shí)（在此情況下為小于40毫,29,6）張力對(duì)前滑的影響,前張力增加時(shí)，則使金屬向前流動(dòng)的阻力減少，增加前滑區(qū)，使前滑增加。,反之，后張力增加時(shí)，則后滑區(qū)增加,。,,?,6）張力對(duì)前滑的影響前張力增加時(shí)，則使金屬向前流動(dòng)的阻力減少,30,如圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全證實(shí)了上述分析的正確性。,在輥徑D＝200毫米的軋機(jī)上，軋制鋁試件，采用不同的h 值 ，用Δh＝0 .44 毫米，帶張力和不帶張力試驗(yàn)的結(jié)果。,有張力時(shí)，使前滑顯著地增加。,,?,如圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果完

13、全證實(shí)了上述分析的正確性。?,31,7）孔型軋制時(shí)的前滑特點(diǎn),沿孔型周邊各點(diǎn)軋輥的線速度不同，金屬的整體性和外端的作用使軋件橫斷面上各點(diǎn)又必須以同一速度出輥。引起孔型周邊各點(diǎn)的前滑值不一樣。,那么孔型中軋制時(shí)如何來(lái)確定軋件的出輥速度呢？隨著連軋型鋼的發(fā)展迫切要解決這個(gè)問(wèn)題。但是到目前為止此問(wèn)題還沒(méi)有很好解決,。,,?,7）孔型軋制時(shí)的前滑特點(diǎn)沿孔型周邊各點(diǎn)軋輥的線速度不同，金屬,32,目前解決的辦法,為粗略估計(jì)孔型軋制時(shí)軋件的出輥速度，目前許多人是用平均高度法把孔型和來(lái)料化為矩形斷面，然后確定軋輥的平均線速度和平均前滑。,也有的人把異型孔型和軋件畫(huà)成幾個(gè)矩形斷面區(qū)域，分別計(jì)算各區(qū)的軋輥線速度、

14、前滑和軋件出輥速度，然后考慮各區(qū)占的比重來(lái)確定軋件平均出輥速度。,,應(yīng)指出，孔型軋制時(shí)確定軋件出輥速度的這些方法是很不精確的。這方面還有待于深入研究。,,?,目前解決的辦法為粗略估計(jì)孔型軋制時(shí)軋件的出輥速度，目前許多人,33,3.4連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定,連續(xù)軋制在軋鋼生產(chǎn)中所占的比重日益增大，下面就連軋工藝設(shè)計(jì)方面所必要的參數(shù)進(jìn)行一定的探討,。,,,?,3.4連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制在軋鋼生產(chǎn),34,3·4·1連軋關(guān)系和連軋常數(shù),連軋：軋機(jī)順序排列，軋制線上每一機(jī)架的秒流量保持相等，軋件同時(shí)通過(guò)兩架或兩架以上軋機(jī)的軋制方式稱為連軋。,連軋?jiān)谲堉频淖冃螚l件、運(yùn)

15、動(dòng)學(xué)條件和力學(xué)條件等都具有一系列的特點(diǎn),。,,,?,3·4·1連軋關(guān)系和連軋常數(shù)連軋：軋機(jī)順序排列，軋制線上每一,35,連軋關(guān)系,,?,連軋關(guān)系?,36,連軋關(guān)系續(xù),軋件在各機(jī)架軋制時(shí)的秒流相等即為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為連軋常數(shù)。以C代表連軋常數(shù)時(shí)，則C,1,=C,2,=C,3,…..=C,n,=C,,,?,連軋關(guān)系續(xù)軋件在各機(jī)架軋制時(shí)的秒流相等即為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù),37,3.4.2前滑系數(shù)和前滑值,前滑的大小以前滑系數(shù)和前滑值來(lái)表示，其計(jì)算式如下,：,,?,3.4.2前滑系數(shù)和前滑值前滑的大小以前滑系數(shù)和前滑值來(lái)表示,38,孔型軋制時(shí)前滑,,?,孔型軋制時(shí)前滑?,39,3.4.3堆拉系數(shù)和

16、堆拉率,：,在連續(xù)軋制時(shí)，實(shí)際上保持理論上的秒流量相等使連軋常數(shù)恒定是相當(dāng)困難的，甚至是辦不到。為了使軋制過(guò)程能夠順利進(jìn)行，常有意識(shí)地采用堆鋼或拉鋼的操作技術(shù),。,,例如,一般對(duì)線材在連續(xù)軋機(jī)上機(jī)組與機(jī)組之間采用堆鋼軋制,機(jī)組內(nèi)的機(jī)架與機(jī)架之間采用拉鋼軋制。,拉鋼軋制有利也有弊，利是不會(huì)出現(xiàn)因堆鋼而產(chǎn)生的事故。,弊是軋件頭、中、尾尺寸不均勻，特別是精軋機(jī)組內(nèi)機(jī)架間拉鋼軋制不適當(dāng)時(shí)，直接影響成品質(zhì)量使軋材的頭尾尺寸超出公差。,一般頭尾尺寸超出公差量與最末幾個(gè)機(jī)架間的距離有關(guān)。因此，為減少頭尾尺寸超出公差，除采用微拉鋼(微張力軋制)外，還應(yīng)當(dāng)盡可能縮小機(jī)架間的距。,,,?,3.4.3堆拉系數(shù)和堆拉

17、率：在連續(xù)軋制時(shí)，實(shí)際上保持理論上的,40,1）堆拉系數(shù):,堆鋼或拉鋼的一種表示方法,,?,1）堆拉系數(shù): 堆鋼或拉鋼的一種表示方法?,41,2）堆拉率,堆鋼或拉鋼的另一種表示方法,,,?,2）堆拉率堆鋼或拉鋼的另一種表示方法?,42,本章重點(diǎn),,,,,,基本概念,前滑現(xiàn)象，后滑，前滑值，中性面，中性角，連軋，連軋條件,問(wèn)題,前滑與后滑區(qū)金屬流動(dòng)特點(diǎn)？,為什么會(huì)存在前后滑區(qū)？,影響前滑區(qū)大小的因素有那些。,會(huì)推倒中性角公式并分析之。,,?,本章重點(diǎn)基本概念?,43,品質(zhì)改善我們需要全員參與。,12月-24,12月-24,Sunday, December 1, 2024,作業(yè)之中忌嬉鬧，集中精力

18、莫大意。,00:25:05,00:25:05,00:25,12/1/2024 12:25:05 AM,客戶滿意，人脈延伸，良性循環(huán)，回報(bào)一生。,12月-24,00:25:05,00:25,Dec-24,01-Dec-24,安全作業(yè)有備無(wú)患，胡干蠻干必生災(zāi)難。,00:25:05,00:25:05,00:25,Sunday, December 1, 2024,只有防而不實(shí)，沒(méi)有防不勝防。,12月-24,12月-24,00:25:05,00:25:05,December 1, 2024,急用戶所急，想用戶所想，在提高產(chǎn)品質(zhì)量上下功夫。,2024年12月1日,12:25 上午,12月-24,12月-2

19、4,火災(zāi)不難防，重在守規(guī)章。,01 十二月 2024,12:25:05 上午,00:25:05,12月-24,顧客至上，改革求實(shí)，以人為本，團(tuán)結(jié)進(jìn)取。,十二月 24,12:25 上午,12月-24,00:25,December 1, 2024,發(fā)揮,ISO9000,科學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)企業(yè)走上新臺(tái)階。,2024/12/1 0:25:05,00:25:05,01 December 2024,規(guī)程領(lǐng)先操作，安全領(lǐng)跑生產(chǎn)。,12:25:05 上午,12:25 上午,00:25:05,12月-24,患者用流血換取教訓(xùn)、智者用教訓(xùn)避免流血。,12月-24,12月-24,00:25,00:25:05,00:25:05,Dec-24,作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合理化，品質(zhì)保證國(guó)際化。,2024/12/1 0:25:05,Sunday, December 1, 2024,用戶滿意是企業(yè)永恒的追求。,12月-24,2024/12/1 0:25:05,12月-24,謝謝大家！,品質(zhì)改善我們需要全員參與。9月-239月-23Friday,,44,