轧制理论与工艺

1 实验一 最大咬入角及摩擦系数的确定

一、实验目的

通过实验进一步加深对咬入角、摩擦系数、稳定轧制等基本概念的理解，并用实验方法测出铅试样的最大咬入角及摩擦系数。

二、实验原理

实验自然咬入的条件为：。

在临界条件咬入情况下，轧辊咬入轧件的咬入角即为最大咬入角max。根据力的平衡条件：max。

而ftg，因此知道max就可求得f。max可根据下式求得：

图1 轧件咬入时力平衡条件

三、实验设备与材料

1.Φ130mm实验轧机

2.游标卡尺、锉刀、20#机油、200#溶剂汽油或丙酮，粉笔

3.H=10mm，BH=15mm，LH=75mm铅试件两块。

四、实验步骤

1.将试件用锉刀锉去飞翅，保证端面成直角，两力相互平行；

2.用汽油将试件表面油污擦净，并留有时间发挥掉；

3.将试件测量的尺寸记录在表内；

4.用干净棉纱蘸汽油在出口方向把轧辊表面擦净。

5.调整好轧机，使上下轧辊平行，并调整辊缝。

6.把试件放在机前工作台上，再用木板将试件很缓慢地推向轧辊，然后将上辊缓慢地抬高，直到试件尾部发生抖动时，便表示快要咬入，这时要特别注意缓慢上台轧辊，当轧件刚DhHDh11cosmax 2 一被咬入时就应迅速停止抬辊。

7.用同样方法在涂粉辊面上进行轧制，并将相应尺寸记入表内。

表1 不同实验条件下矩形试件轧制数据记录

试样序号 试样材料 试验条件 H/mm h/mm △h/mm αmax f

1 铅 干面轧辊自然咬入

2 铅 涂粉轧辊自然咬入

五、实验要求

1.实验前必须了解实验内容，要记录哪些数据，要观察那些现象，预计得什么结果，以便实验时心中有数。

2.实验前必须了解轧机性能和操作规程，能正确调整轧机及控制压下量，特别要注意安全操作。

3.操作时，试件要送正，避免用推力，短试件要用木板送，以免发生危险。

4.上抬轧辊要特别精心，否则得不到临界条件。

14秋学期《轧制理论与工艺》在线作业2

一,单选题

1. 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

?

正确答案：C

2. 自动轧管机的工作机架由（ ）部分组成。

A. 上、下辊可以升降的2辊可逆（纵轧）主轧机和下辊可以升降的2辊式回送辊两部分构成

B. 上辊可以升降的2辊可逆（纵轧）主轧机和下辊可以升降的2辊式回送辊两部分构成

C. 上辊可以升降的2辊可逆（纵轧）主轧机和上、下辊可以升降的2辊式回送辊两部分构成

D. 以上都不对

?

正确答案：B

3. 限动芯棒连轧管机(MPM)的工艺任务和目的是什么（ ）。

A. 将厚壁毛管延伸成薄壁荒管，使荒管具有较高的壁厚精度和良好的内外表面质量

B. 将管坯穿制成空心的毛管，使荒管具有较高直度和较高的壁厚精度

C. 保证荒管具有较高直度，较高的壁厚精度和良好的内外表面质量

D. 压缩荒管直径，保证荒管外径尺寸精度

?

正确答案：A

4. 中型型钢轧机的轧辊名义直径范围是（ ）。

A. Ф350mm~Ф550mm

B. Ф350mm~Ф650mm

C. Ф330mm~Ф650mm

D. Ф300mm~Ф500mm

?

正确答案：B

5. 三辊定减径机与二辊定减径机相比，其优点是（ ）。

A. 机架间距小、机架布置更趋合理

B. 钢管表面质量好

C. 投资少

D. A+ C

1 轧制理论与工艺复习题答案

一、判断题

1、（）；2、（）；3.（）；4、（）；5、（）；6、（）

二、选择题

1.B；2. B；3.A，C； 4.B，C； 5.C； 6.A

三、分析与计算

1、解：

（1）轧辊的不均匀热膨胀：轧辊温度沿轴向和径向均呈不均匀分布，因此其热膨胀也不同，进而影响实际辊缝形状。

（2）轧辊的磨损：由于轧辊受力不均，使轧辊的磨损也呈现不均匀，进而也影响实际辊缝的形状。

（3）轧辊的弹性变形：这主要包括轧辊的弹性弯曲和弹性压扁。轧辊的弹性压扁沿辊身长度分布是不均匀的，这主要是由于单位压力分布不均匀所致。而在靠近轧件边部的压扁要小一些，为此使边部辊缝变小，使带钢出现边部减薄。

如图所示，此直线反映了板凸度保持一定时压力与板厚的关系，其斜度依成品板凸度（zzh）及宽度（影响到RK）等而变化，即因产品不同而不同。各道次的压力P和板厚h值基本上应落在此直线的附近，才能保持均匀变形。如图，出现边浪时，说明轧制力超过了板形良好要求的轧制力，此时应当适当减小辊缝，即应当抬起压下，降低压下量，使轧制力降到良好板形要求的轧制力范围。

2、解：

Δh＝H·ε＝150×30％＝45(mm)

_h=(150+(150-45))/2=127.5(mm)

l＝（R·Δh）1/2=(800/2×45) 1/2＝134.16(mm)

nσ=0.785+0.25·l/h=0.785+0.25×134.16/127.5=1.05 2 MPanKnp8.18015015.105.115.1_

kNNlBpP242562425612816.13410008.180

M=2·P·l＝2×24256×134.16×10-3=6508kN·m=6.5MN

四、简要回答问题

1、影响前滑的因素主要有：

（1）随压下率增加，前滑增加；（2）随轧件厚度减小，前滑增加；（3）随轧件宽度增加，宽展先增加后逐渐趋于不变；（4）随辊径增加前滑增大（5）随摩擦系数增加，前滑增大；(6)前张力使前滑增加，后张力使前滑降低。；

金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法

按温度特征分类 1.热加工： 在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=∽熔 。2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。3.温加工 ：介于冷热加工之间的温度进行的加工.

按受力和变形方式分类：由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压

轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。

轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。

内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。分析内力用切面法。

应力（全应力）：单位面积上的内力 全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ

）

主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量 Dh=H-h 宽展量 Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100%

相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零； ②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反

金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为

V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。

影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响 变形区的几何因素的影响 工具的形状和坯料形状的影响 外端的影响 变形温度的影响 金属性质不均的影响