课件：斜轧课件第4章.ppt

School of Materials Science Engineering 第四章 斜轧穿孔咬入条件分析 主要讲解如下几个问题 4 斜轧穿孔咬入条件分析 4 斜轧穿孔咬入条件分析 4.2 第一次咬入条件分析 作出一次咬入时的力分析图，轧件前端接触轧辊产生微小变形，设合力作用点为坐标O点。 见图4-1 现取轧制线方向为X轴；合力作用点到轧件轴线的垂线为Z轴；轧件旋转切线方向是Y 轴。 由式4-1有：MT≥MN ，即： 4.2 第一次咬入条件分析 设： T＝N · f， T 在 X，Y 方向的方向余弦分别为： cos(T, X)，cos(T, Y)， N 在 X，Y 方向的方向余弦分别为： cos(N, X)，cos(N, Y)。 4.2 第一次咬入条件分析 于是有 4.2 第一次咬入条件分析 4.2 第一次咬入条件分析 则 4.2 第一次咬入条件分析 式4-7即为斜轧时的一次咬入条件。 从式中可看出：改善咬入条件可通过减小?1和增大DR来实现。 4.2 第一次咬入条件分析 又由于开始咬入时，?xy≈1，且应考虑到最恶劣的情况，取?xx =1 ，便得到一次咬入条件的最终形式： 4.3 第二次咬入条件分析 4.3.1 二次咬入条件的导出 作出二次咬入时的力分析图。图4-2 轧辊对轧件的正压力 N 作如下分解： 4.3 第二次咬入条件分析 若忽略摩擦力T 在Z 轴的分量，即cos(Z, T)≈0，则 4.3 第二次咬入条件分析 再按式4-2前进条件有： 4.3 第二次咬入条件分析 4.3 第二次咬入条件分析 联立式4-9和4-9解得： 4.3 第二次咬入条件分析 4.3 第二次咬入条件分析 4.3 第二次咬入条件分析 4.3.2 关于咬入条件的讨论──如何改善二次咬入？ (1) 分析式4-11：凡能减小?min的因素均可改善咬入。 4.3 第二次咬入条件分析 在式4-10中，对中间变量? 求导，并令一阶导数为零得到两个驻点： 4.3 第二次咬入条件分析 联立式4-10与4-12解得： 4.3 第二次咬入条件分析 课后作业： 某二辊斜轧穿孔机采用?60管坯（20#钢）穿孔。 轧辊转速 nR =132 rpm，穿孔温度 Tp ＝1250℃。工具及调整参数如下： d0 =18 mm，DR =290 mm，β1=3.5 ?，L3=0，? =7 ? ， b =32 mm，BHP =52.5 mm。 试校核第二次咬入条件。 Questions School of Materials Science Engineering Anhui University of Technology Key Laboratory M P 斜横轧原理The Theory of Cross Rolling An Autumn -Winter Coursefor undergraduate students majoring in Materials Forming and Control 课后习题 关于二次咬入条件的讨论 二次咬入条件的导出 第二次咬入条件分析 第一次咬入条件分析 概 述 4.1 概述 特点：分两次咬入 定义： 第一次咬入──轧件接触轧辊，受摩擦力带动作螺旋运动而被曳入穿孔准备区； 第二次咬入──管坯前端接触顶头，在轧辊带动下克服顶头阻力而继续前进，充满变形区形成稳定状态。 凡斜轧，咬入必须同时满足旋转条件和前进条件。故斜轧咬入的一般性条件为： (4-1) (4-2) 式中：n ─轧辊数目； MT ─每个轧辊给管坯的旋转摩擦力矩； MN ─每个轧辊给管坯的正压力对管坯旋转阻力矩 Tx、Nx ─每个轧辊给管坯的摩擦力、正压力的轴 _ 向分量； P0 ─外加顶推力，非顶推穿孔时P0 =0； Qp ─顶头对轧件的轴向阻力，一次咬入时Qp =0。 第二次咬入是关键（因存在顶头阻力）。 管坯只有旋转时才可能前进，但旋转并不一定前进，故前进条件是实现咬入的主要方面。 式4-2中：对非顶推穿孔，P0 = 0 ；又因为一次咬入时顶头不阻碍管坯前进，故Qp = 0 ，则应有 (4-3)