金屬塑型加工學(xué)

1、平直平直中浪中浪邊浪邊浪帶鋼實際平直度照片帶鋼實際平直度照片2假設(shè)某圓柱體，心部受假設(shè)某圓柱體，心部受拉應(yīng)力，力圖縮短，表拉應(yīng)力，力圖縮短，表面受壓，力圖伸長。面受壓，力圖伸長。該該圓柱體圓柱體存在存在殘余應(yīng)力，但殘余應(yīng)力，但未變形。未變形。某某圓柱體切削后的變形圓柱體切削后的變形。切削前切削前問題討論問題討論產(chǎn)生畸變產(chǎn)生畸變（變形）（變形） 2 在750/10501700mm熱軋機上，軋制Q235普碳鋼，某道次軋制溫度為1000，軋件軋制前厚度H=65mm，軋后厚度h=42mm，板寬B=1200mm，軋制速度v=2m/s。應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)， 計算軋制力， (變形抗力曲線如下圖，忽略寬展）。)5

2、. 0/)(04. 045. 0(8 . 0HRn 有的曲線是在一定變形程度下制作的。因此由圖查得的結(jié)果，再乘上壓下率影響的修正系數(shù)例題例題 變形速度、變形程度和變形溫度共同影響的綜合關(guān)變形速度、變形程度和變形溫度共同影響的綜合關(guān)系式系式kTAmnes)1 (snmTABektAmne1s)(sBAtmne影響軋件應(yīng)力狀態(tài)特性的因素影響軋件應(yīng)力狀態(tài)特性的因素有外摩擦力外端及張力等可寫成下式:q考慮軋件寬度影響的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)、外摩擦影響的系數(shù)、外端影響的系數(shù)、張力影響的系數(shù)。q 根據(jù)以上所述軋制平均單位壓力根據(jù)以上所述軋制平均單位壓力可用下列公式的一般形式表示:表明確定軋表明確定軋輥的總壓力，輥

3、的總壓力，需求接觸面需求接觸面積，應(yīng)力狀積，應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)及變態(tài)系數(shù)及變形抗力。形抗力。5.5.4平均單位壓力計算 1)計算平均單位壓力的采里柯夫公式下面主要討論應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)的確定 (1)(1)外摩擦影響系數(shù)的外摩擦影響系數(shù)的 確定確定 采里柯夫?qū)佑|表面摩擦規(guī)律按全滑動考慮。導(dǎo)出外摩擦影響的單位壓力分布方程?？勺鳛榇_定外摩擦影響系數(shù)的理論依據(jù)。 若不考慮外端的影響，則平均單位壓力的通式可寫成如下形式：推導(dǎo)采里柯夫公式有平面變形狀態(tài)假設(shè)，故有n 由平均單位定義 代入上式得dxF1pl0 xp根據(jù)采里柯夫假設(shè)接觸弧方程是直線 得得后滑區(qū)單位壓力前滑區(qū)單位壓力上式積分簡化得2/，22,221xxdh

4、dyyhdyhldxhxlhy 在中性面上，前滑區(qū)和后滑區(qū)的單位壓力分布曲線交于一點，單位壓力相等。由此得將上式代入 公式，得n為計算方便，該式可繪成圖如下 增壓下量，摩擦系數(shù)和輥徑，外摩外摩擦影響系數(shù)擦影響系數(shù)增加增加n 的關(guān)系曲線圖(2)外端影響系數(shù)的確定 說明：一般軋制薄板的條件下，外端影響可忽略不計。 在軋制薄板時，計算平均單位壓力可取外端影響系數(shù)為1，即不考慮外端的影響。外端影響系數(shù)的確定是比較困難的，外端對單位壓力的影響復(fù)雜。 薄軋件軋制005. 15hL04. 15 . 1hLnn 實驗研究可知厚軋件軋制 外端使軋件的表面變形引起附加應(yīng)力使單位壓 力增大，故對于厚件 當(dāng) 時，可用

5、經(jīng)驗公式計算外端影響系數(shù)，即孔型中軋制 外端對平均單位壓力的影響性質(zhì)不變，可按下圖上的實驗曲線查得(3)張力影響系數(shù)的確定張力影響系數(shù)的確定 張力軋制使平均單位壓力降低，其降低值比單位張力的平均值大，而后張力的影響比前張力影響大。不能單獨求出張力影響系數(shù)。用簡化的方法考慮張力對平均單位壓力的影響，把張力考慮到K里去，認為張力直接降低了K值。張力降低平均單位壓力原因張力改變軋制變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)，在縱向產(chǎn)生拉應(yīng)力，降低金屬流動阻力。張力減小軋輥的彈性壓扁。相當(dāng)于輥徑減，接觸弧長減，單位壓力降。張力影響說明簡化張力對平均單位壓力的影響方法，沒有考慮張力引起中性面位置的變化。把張力考慮到K值中去的方法

6、是建立在中性面位置不變的基礎(chǔ)上，在單位張力相等時，或差別不大，應(yīng)用才成立。分析結(jié)論：采里柯夫公式用于熱軋薄板和冷軋薄板計算 Kpnn2）計算平均單位壓力的斯通公式 斯通公式考慮了外摩擦、張力和軋輥彈性壓扁的影響 假設(shè): 軋輥的彈性壓扁，軋件相當(dāng)于在兩個平板間壓縮 忽略寬展的影響 接觸表面摩擦規(guī)律按全滑動考慮， 根據(jù)上述條件，導(dǎo)出斯通單位壓力公式如下斯通平均單位壓力公式 上式經(jīng)積分后，得出斯通平均單位壓力公式:dxdxL1dxF1kp2L0 x02Lx2L2Lxpppn后前3)3)計算平均單位壓力的計算平均單位壓力的R RB B西姆斯公式西姆斯公式 對下式積分后，得出西姆斯平均單位壓力公式ddR

7、dRkppppnx0 x0 x后前單位寬度上總壓力hln)0732. 00393. 02488. 0(3393. 08049. 02簡化回歸公式西姆斯簡化公式西姆斯簡化公式 翁克索夫公式 克林特里公式 志田茂公式 志田茂改進公式hln252.01 hln25.00.785 )5 . 0)(04. 045. 0(8 . 0HRn)5 . 0(8 . 0HRCn11ln121ln14)1(tan12),(1hRhhhRhRfn35.0143.043.014.0hllhhln35. 014. 05 . 16 . 1hllhhln 根據(jù)上式作圖并計算相關(guān)項之值便可查出摩擦影響系數(shù)，進而就可以求出平均單

8、位壓力。 從接觸表面摩擦規(guī)律可知，西姆斯公式適用于熱軋的情況。4 4）計算平均單位壓力的愛克倫得公式）計算平均單位壓力的愛克倫得公式 愛克倫得公式是用于熱軋時計算平均單位壓力的半經(jīng)驗公式。其公式為:式中 m外摩擦對單位壓力影響的系數(shù); 粘性系數(shù);其中(l+m)是考慮外摩擦的影響，式中的第二個括號是考慮變形速度對變形抗力的影響。sMPac ) t01. 014( 1 . 002. 179. 108. 10hRfn)1 (hbcPRREc)1 (162 軋輥彈性壓扁時平均單位壓力的確定軋輥彈性壓扁時平均單位壓力的確定（1）用逐漸逼近法確定軋輥彈性壓扁時平均單位壓力 hRllP計算軋輥無壓扁時的接弧

9、長度據(jù)l值，設(shè)定一個比l值大一些的壓扁弧，把所設(shè)定的壓扁弧代入平均單位壓力；根據(jù)求解出平均單位壓力代入壓扁弧公式 公式中或者用圖解求出平均單位壓力l pREpREhRl12121211818解出一個壓扁弧)1 (hbcPRR（2）斯通圖解法 )1(8()(22EvCRpCRpCtRl兩邊同乘hf /PhfCRphfCRhflhl f222)()(phfCRhl fhflhl f)(2)()(22)2;(110qqKKhl fmmeKpm整理后得：根據(jù)斯通平均單位壓力公式壓扁弧公式 KhfeCRhflhl fhl f)1(2)()(2222)()1(2)(hflKhfeCRhl fhl f或hl

10、 fmxhflzKhfCRy,222)1(zyexx243221)(,)(, 1)(,)(zzfyyfexfxxfx)()()()(4321zfyfxfxf將平均單位壓力帶入可得設(shè)設(shè)224)()(hflzzfKhfCRyyf2)(hl fx左邊標尺為右邊標尺為圖中S曲線為斯通平均單位壓力公式計算圖表 利用彈性壓扁接觸弧長公式經(jīng)數(shù)學(xué)變換，可得下式：按上式可作出圖表，根據(jù)具體軋制條件計算出y ,z，值,兩點連成一條直線，直線與S形曲線的交點即為所求x. 再根據(jù)x值可解出壓扁弧長度，代入斯通平均單位壓力公式解出平均單位壓力值。 為計算方便，下表給出外摩擦影響系數(shù)外摩擦影響系數(shù)值。5.6軋制壓力計算舉例采里柯夫平均單位壓力計算采里柯夫平均單位壓力計算解: 采用采里柯夫