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金属塑性加工学—轧制理论与工艺讲述
轧制理论部分思考题
1.简单轧制过程的条件,变形区及主要参数有哪些?
答:简单轧制过程:轧制过程上下辊直径相等,转速相同,且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外,不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。?变形区:(1)几何变形区:入口和出口截面之间的区域、(2)物理变形区:发生塑性变形的区域?变形区参数:(1)咬入弧:轧件与轧辊相接触的圆弧。(2)咬入角α:咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。(3)变形区长:咬入弧的水平投影。(4)轧辊半径R。(5)轧件轧前、后的厚度H、h。(6)平均厚度。(7)轧件轧前、后宽度B、b。(8)平均宽度。(9)压下量?
2.改善咬入条件的途径。
答:由α≦β?应使α↓,β↑?????
1.减小α方法:由α=arccos(1-△h/D)??1)减小压下量。?2)增大D。??生产中常用方法:3)采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法?
2.提高β的方法:轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1)改变表面状态,如清除氧化皮。2)合理调节轧制速度,随轧制速度提高摩擦系数降低,采取低速咬入。3)改变润滑情况等。
3.宽展的组成及分类。
答:组成:滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3?分类:自由宽展、限制宽展、强制宽展
4.前后滑区、中性角的定义。
答:(1)前滑区:摩擦力方向与带钢运行方向相反,在变形区出口处,金属速度大于轧辊圆周速度,相对轧辊向前运动。?
(2)后滑区:摩擦力方向与带钢运行方向相同,在变形区入口处,金属速度小于轧辊圆周速度,相对轧辊向后运动。?
(3)中性角:前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角,金属速度与轧辊圆周速度相等,相对轧辊没有运动。
5.确定平均单位压力的方法,说明。
答:(1)理论计算法:它是建立在理论分析基础上,用计算公式确定单位压力。通常,都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小,然后再计算平均单位压力。?
(2)实测法:即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器,将压力信号转换成电信号,通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来,获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积,便求出平均单位压力。?
(3)经验公式和图表法:根据大量的实测统计资料,进行一定的数学处理,抓住一些主要影响因素,建立经验公式或图表。
6.卡尔曼微分方程:条件、作图、推到建立,M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50)
7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。
答:根据轧材的断面形状的特征,分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式,轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。?
(1)型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构,扁钢主要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农机配件、工具等。(2)线材主要用作钢筋混凝土的配筋和焊接结构件或再加工(如拔丝,制钉等)原料。(3)板材通常做成标准大小的扁平矩形建筑材料板,作墙壁、天花板或地板的构件。(4)带材可以看做是宽度小于板材的钢材,其用途与板材基本相同。(5)管材就是用于做管件的材料。常用的有给水管、排水管、煤气管、暖气管、电线导管、雨水管等。
8.轧材产品标准包括那几个方面?
答:轧材的产品标准一般包括有品种(规格)标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面内容。
9.制定工艺过程总的目的是什么?轧钢工序的任务?轧材的基本工序?
答:总目标:优质、高产、低成本地生产出合乎技术要求的轧材?两大任务:精确成型、改善组织和性能?
基本工序:原料的清理准备——加热——轧制——冷却——精整——质量检查??
10.金属压力加工的五大加工方法有哪几种?
11. 变速轧制(初轧)的速度制定计算。
12.板带材主要技术要求。
答:(1)尺寸精度要求高:主要是厚度精度,因为它不仅影响到使用性能及连续自动冲压后步工序,而且在生产中难度最大。(2)板型要好:板型要平坦,无浪形瓢曲。(3)表面质量要好:板带钢是单位面积最大的一种钢材,又多用作外围构件,故必须保证表面的质量。(4)性能要好:主要包括机械性能、工艺性能和某些钢板的特殊物理或化学性能。?
13.板带材轧制技术发展的主要矛盾是什么?解决途径有哪些?
答:(1)轧件变形难,轧件变形及其影响大。
(2)使轧制易于变形的途径:1)降低板带钢本身的变形抗力(内阻)。措施:加热,在轧制过程中保温、抢温使轧件具有较高且均匀的轧制温度。2)设法改变轧件变形时的应力状态,减少外摩擦对金属变形的阻力(外阻)。措施:带张力轧制、润滑、减小工作辊直径
控制轧机变形措施:1)增强和控制机架和辊身的刚性。2)控制盒利用轧辊变形
14. 从结
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