第四章轧制原理解析.ppt

材料成形工艺学（中）-轧制原理 邱春林 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 * * 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.1 轧制过程中的前滑和后滑现象 前滑的概念：轧件出口速度vh大于轧辊在该处的线速度v，即vh＞v的现象称为前滑现象。 前滑值：轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值 。 后滑值：后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.1 轧制过程中的前滑和后滑现象 热轧时： 热膨胀系数 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.1 轧制过程中的前滑和后滑现象 ☆ 延伸系数、前滑、后滑及有关工艺参数的关系： 代入 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.2 轧件在变形区内各不同断面上的运动速度 轧件无宽展 体积不变条件 中性面上轧件与轧辊水平分速度相等 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.2 轧件在变形区内各不同断面上的运动速度 如果忽略宽展 ： 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.3　中性角γ的确定 单位宽度上的力平衡方程式： 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.3　中性角γ的确定 单位压力均匀分布 库仑摩擦 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.3　中性角γ的确定 当 时 当 时 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.3　中性角γ的确定 令： 可以求得中性角的最大值： 此时： 根据： 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.4　前滑的计算公式 秒流量相等条件： 而： E.芬克前滑公式 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.4　前滑的计算公式 (1) Sh=f(h),D=300mm,γ=5° (2) Sh=f(D),h=20mm,γ=5° (3) Sh=f(γ),h=20mm, D=300mm 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.4　前滑的计算公式 爱克伦德前滑公式： 德里斯顿前滑公式： 当中性角γ很小时，可取 生产实际中前滑一般在2％～10％之间。 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.5　影响前滑的因素 4.5.1　压下率对前滑的影响 前滑随压下率的增加而增加。 因为高向压缩变形增加，纵向和横向变形都增加，因而前滑值Sh增加。 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.5　影响前滑的因素 4.5.2 轧件厚度对前滑的影响 轧后轧件厚度h减小，前滑增加。 由芬克公式可知，当轧辊半径和中性角不变时，轧件厚度越小，则前滑值愈增大。 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.5　影响前滑的因素 4.5.3 轧件宽度对前滑的影响 轧件宽度小于一定值（40mm）时，随宽度增加前滑增加；但轧件宽度大于该值（40mm）以后，宽度再增加时，其前滑值则为一定值。 因为轧件宽度小时，增加宽度其相应地横向阻力增加，所以宽展减小，相应地延伸增加，所以前滑也因之增加。当大于一定值时，达到平面变形条件，轧件宽度对宽展不起作用，故轧件宽度再增加，宽展为一定值，延伸也为定值，所以前滑值也不变。 材料成形工艺学（中）-轧制原理 4. 轧制过程中的纵变形──前滑和后滑 4.5　影响前滑的因素 4.5.4 轧辊直径对前滑的影响 前滑值随辊径增加而增加 。 辊径增加时，咬入角α就要降低，而摩擦角β保持常数，所以稳定轧制阶段的剩余摩擦力相应增加，金属塑性流动速度增加，也就是前滑增加。 当辊径超过400mm以后前滑增加的速度下降，是因为轧辊线速度增加，摩擦系数相应减小。 *