1、邱春林軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.1 4.1 軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象：軋件出口速度：軋件出口速度v vh h大于軋輥在該處的線速度大于軋輥在該處的線速度v v，即，即v vh hv v的現(xiàn)象稱為前滑現(xiàn)象。的現(xiàn)象稱為前滑現(xiàn)象。 100vvvShh：軋件出口速度：軋件出口速度vh與對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軋輥圓周速度的線速度之與對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軋輥圓周速度的線速度之差與軋輥圓周速度的線速度之比值稱為前滑值差與軋輥圓周速度的線速度之比值稱為前滑值 。：后滑值是指軋件入口斷面軋件的速度與軋輥在該點(diǎn)處：后滑值是指軋件入口斷面軋件的速度與軋輥在該點(diǎn)處圓周

2、速度的水平分量之差同軋輥圓周速度水平分量的比值圓周速度的水平分量之差同軋輥圓周速度水平分量的比值100coscosvvvSHH4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.1 4.1 軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象HHhhhLLLvtvttvS熱軋時(shí)熱軋時(shí)：)(1 21ttLLhh熱膨脹熱膨脹系數(shù)系數(shù)4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.1 4.1 軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象軋制過(guò)程中的前滑和后滑現(xiàn)象 延伸系數(shù)、前滑、后滑及有關(guān)工藝參數(shù)的關(guān)系：延伸系數(shù)、前滑、后滑及有關(guān)工藝參數(shù)的關(guān)系： hhHHvFvF)1 (hhSvvhHvv hhHhHvvFFv)1 (hHSvv代入%1

3、00coscosvvvSHHcos)1 (1cos1vSvvvShHHcos)1 ()1 (HhSS4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.2 4.2 軋件在變形區(qū)內(nèi)各軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度Hrhvvv軋件無(wú)寬展 體積不變條件 中性面上軋件與軋輥水平分速度相等常數(shù)hhxxHHvFvFvF1HHhhFFvvHhhHvvFF 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.2 4.2 軋件在變形區(qū)內(nèi)各軋件在變形區(qū)內(nèi)各不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度不同斷面上的運(yùn)動(dòng)速度如果忽略寬展如果忽略寬展 ：HhHHhhHhhHhhbhbhFFvv hhvvhhvFFvvhhxhhxhhx ；4.

4、 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.3中性角中性角的確定的確定02coscossin0100bQQRdtRdtRdpxxxxxaxxaxx單位寬度上的力平衡方單位寬度上的力平衡方程式：程式：4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.3中性角中性角的確定的確定RbfpQQf42cos12sinsin01ppx單位壓力均勻分布 xxfpt 庫(kù)侖摩擦4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.3中性角中性角的確定的確定f2cos12sinsin當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 很小)21 (2f當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 01QQ2sin2cos1sinsin2，4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.3中性角中性角的確定的確定0221fdd

5、令令：4)21 (2max可以求得中性角的最大值：可以求得中性角的最大值：f此時(shí)：)21 (2f根據(jù)：根據(jù)：4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.4前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式秒流量相等條件：秒流量相等條件：hhvvhvhvhh或)cos1 (;cosDhhvv而：而：cos)cos1 (coshDhhhvvh111hhhvvvh cosD(cos)cosSvvh 11hD(cos)cosh(cos)Sh 1h( D cosh )(cos)S=h E.E.芬克前滑芬克前滑公式公式4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.4前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式0510152025300200400600

6、80010001200020406080100120051015202530 D h 123 Sh (%) (O)(1) Sh=f(h),D=300mm,=5(1) Sh=f(h),D=300mm,=5(2) Sh=f(D),h=20mm,=5(2) Sh=f(D),h=20mm,=5(3) Sh=f(),h=20mm, D=300mm(3) Sh=f(),h=20mm, D=300mm h)cos1)(hcosD(Sh 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.4前滑的計(jì)算公式前滑的計(jì)算公式) 1(22hDSh愛(ài)克倫德前滑公式：RhhDS22h2德里斯頓前滑公式：1cos22sin2cos12

7、2，當(dāng)中性角很小時(shí)，可取生產(chǎn)實(shí)際中前滑一般在生產(chǎn)實(shí)際中前滑一般在210之間。之間。4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.1壓下率對(duì)前滑的影響壓下率對(duì)前滑的影響前滑隨壓下率的增加前滑隨壓下率的增加而增加。而增加。因?yàn)楦呦驂嚎s變形增因?yàn)楦呦驂嚎s變形增加，縱向和橫向變形加，縱向和橫向變形都增加，因而前滑值都增加，因而前滑值S Sh h增加。增加。 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.2 軋件厚度對(duì)前滑的影響軋件厚度對(duì)前滑的影響軋后軋件厚度軋后軋件厚度h h減小，前減小，前滑增加?；黾?。由芬克公式可知，當(dāng)軋由芬克公式可

8、知，當(dāng)軋輥半徑和中性角不變時(shí)，輥半徑和中性角不變時(shí)，軋件厚度越小，則前滑軋件厚度越小，則前滑值愈增大。值愈增大。 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.3 軋件寬度對(duì)前滑的影響軋件寬度對(duì)前滑的影響軋件寬度小于一定值（軋件寬度小于一定值（40mm40mm）時(shí)，）時(shí)，隨寬度增加前滑增加；但軋件寬度隨寬度增加前滑增加；但軋件寬度大于該值（大于該值（40mm40mm）以后，寬度再增）以后，寬度再增加時(shí)，其前滑值則為一定值。加時(shí)，其前滑值則為一定值。 因?yàn)檐埣挾刃r(shí)，增加寬度其相應(yīng)因?yàn)檐埣挾刃r(shí)，增加寬度其相應(yīng)地橫向阻力增加，所以寬展減小，相地橫向阻力增加，所

9、以寬展減小，相應(yīng)地延伸增加，所以前滑也因之增加。應(yīng)地延伸增加，所以前滑也因之增加。當(dāng)大于一定值時(shí)，達(dá)到平面變形條件，當(dāng)大于一定值時(shí)，達(dá)到平面變形條件，軋件寬度對(duì)寬展不起作用，故軋件寬軋件寬度對(duì)寬展不起作用，故軋件寬度再增加，寬展為一定值，延伸也為度再增加，寬展為一定值，延伸也為定值，所以前滑值也不變。定值，所以前滑值也不變。4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.4 軋輥直徑對(duì)前滑的影響軋輥直徑對(duì)前滑的影響前滑值隨輥徑增加而增加前滑值隨輥徑增加而增加 。 輥徑增加時(shí)，咬入角輥徑增加時(shí)，咬入角就要降低，而就要降低，而摩擦角摩擦角保持常數(shù)，所以穩(wěn)定軋制階保持常

10、數(shù)，所以穩(wěn)定軋制階段的段的剩余摩擦力相應(yīng)增加剩余摩擦力相應(yīng)增加，金屬塑性，金屬塑性流動(dòng)速度增加，也就是前滑增加。流動(dòng)速度增加，也就是前滑增加。 當(dāng)輥徑超過(guò)當(dāng)輥徑超過(guò)400mm400mm以后前滑增加的速以后前滑增加的速度下降，是因?yàn)檐堓伨€速度增加，摩度下降，是因?yàn)檐堓伨€速度增加，摩擦系數(shù)相應(yīng)減小。擦系數(shù)相應(yīng)減小。4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.5摩擦系數(shù)對(duì)前滑的影響摩擦系數(shù)對(duì)前滑的影響摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f f 越大，其前滑值越大越大，其前滑值越大 摩擦系數(shù)增大引起剩余摩擦力增加，摩擦系數(shù)增大引起剩余摩擦力增加，從而前滑增大。從而前滑增大。 凡是影響摩擦

11、系數(shù)的因素：如軋輥材凡是影響摩擦系數(shù)的因素：如軋輥材質(zhì)，表面狀態(tài)，軋件化學(xué)成分，質(zhì)，表面狀態(tài)，軋件化學(xué)成分，軋制軋制溫度溫度和軋制速度等，均能影響前滑的和軋制速度等，均能影響前滑的大小。大小。 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.5影響前滑的因素影響前滑的因素4.5.6張力對(duì)前滑的影響張力對(duì)前滑的影響前張力增加前滑，后張力減小前滑前張力增加前滑，后張力減小前滑 前張力增加時(shí)，則使金屬向前流動(dòng)的前張力增加時(shí)，則使金屬向前流動(dòng)的阻力減少，從而增加前滑區(qū)。后張力阻力減少，從而增加前滑區(qū)。后張力增加時(shí)，則后滑區(qū)增加。增加時(shí)，則后滑區(qū)增加。 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.6 連續(xù)軋制中的前

12、滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定4.6.1連連軋關(guān)系和連軋常數(shù)軋關(guān)系和連軋常數(shù)nn2211VFVFVF 60nDV,60nDV60nDVnnn222111 ，nnn222111nDFnDFnDF4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.6 連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定4.6.1連軋關(guān)系和連軋常數(shù)連軋關(guān)系和連軋常數(shù)nnnnCnDFCnDFCnDF， 22221111,nCCC21根據(jù)體積不變定律根據(jù)體積不變定律, ,各機(jī)架各機(jī)架軋制時(shí)的秒流量相等，即軋制時(shí)的秒流量相等，即為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為連軋常數(shù)。為

13、連軋常數(shù)。CCCCn21 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.6 連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定4.6.2前滑系數(shù)和前滑值前滑系數(shù)和前滑值nnn222111VVS,VVSVVS ，1SS,1SS1S1VVVVVSnhn22h1111111h ，前滑系數(shù)前滑系數(shù): :前滑值前滑值: :nn2211VFVFVF 考慮前滑時(shí)的秒流量相等條件考慮前滑時(shí)的秒流量相等條件nnn222111SVFSVFSVF 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.6 連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定4.6.2前滑系數(shù)和前滑值前滑系數(shù)和前滑值nnnn22221111SnDFSnDFSnDF CSCSCSCnn2211 在孔型中軋制時(shí)在孔型中軋制時(shí)1hh)cos1(DcosSD)hH(Dcos)21(2h 4. 軋制過(guò)程中的縱變形前滑和后滑 4.6 連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)的確定連續(xù)軋制中的前滑及有關(guān)工藝參數(shù)