1、- -6 6+6+6x x- -x x- -LSLLSLUSLUSLCp: 2.0cpk: 1.5講課內(nèi)容第3頁(yè)一、概述n穿孔是熱軋管生產(chǎn)中最重要的成型工序，它的任務(wù)是將實(shí)心的坯料穿孔成空心坯毛管）。n按照穿孔機(jī)的結(jié)構(gòu)和穿孔過(guò)程的變形特點(diǎn)，將現(xiàn)有的穿孔方法歸納如下：1.1 定義1.2 穿孔方法斜軋穿孔是靠金屬的塑性變形加工來(lái)形成內(nèi)孔，因而沒(méi)有金屬的損耗。 各種斜軋穿孔機(jī)的形式不同是由于工具構(gòu)成變形區(qū)的方式不同，如圖4-5所示，這些變化主要從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、工具消耗等幾個(gè)方面來(lái)考慮的。 斜軋穿孔機(jī)不論軋輥形狀如何，為了保證管坯咬入和穿孔過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，都由穿孔錐軋輥入口錐）、輾軋錐軋輥出口錐和軋

2、輥軋制帶入口錐與出口錐之間的過(guò)度部分三部分組成如圖4-1）。目前桶形輥應(yīng)用最廣泛。 二輥式帶導(dǎo)盤(pán)穿孔機(jī)的特點(diǎn)是： 1生產(chǎn)率高，主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)對(duì)軋件產(chǎn)生軸向拉力，導(dǎo)致毛管軸向速度增加。 2由于主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)可以限制軋件在變形區(qū)中橢圓度，所以有利于改善毛管質(zhì)量。一是坯料中心不易產(chǎn)生破裂，形成內(nèi)折缺陷，二是毛管壁厚精度較高。 3導(dǎo)盤(pán)比導(dǎo)板有較高的耐磨性，從而減少煥工具時(shí)間，并提高工具壽命。 帶導(dǎo)輥軋機(jī)一般用于穿軋軟而粘的有色金屬。二、斜軋穿孔設(shè)備2.1二輥斜軋穿孔機(jī) 德國(guó)曼乃斯曼兄弟于1883年發(fā)明，1886年用于工業(yè)生產(chǎn)又稱(chēng)曼乃斯曼穿孔法。（目前應(yīng)用最廣泛） 布置方式：兩個(gè)主動(dòng)軋輥相對(duì)軋制線(xiàn)傾斜放置、兩個(gè)導(dǎo)板

3、隨動(dòng)導(dǎo)輥固定不動(dòng)、中間的隨動(dòng)頂頭軸向定位）環(huán)形封閉孔型進(jìn)行軋制。圖42n一般二輥斜軋穿孔機(jī)，軋輥?zhàn)笥曳胖?、?dǎo)板上下放置，稱(chēng)為臥式穿孔機(jī)。而較新一代穿孔機(jī)采用立式n布置狄舍爾）。n立式新）：軋輥上下放置、導(dǎo)板換成主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)左右放置n優(yōu)點(diǎn)：na.解決大送進(jìn)角穿孔機(jī)的主傳動(dòng)布置nb.萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)在小傾斜角下運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平衡、磨損小nc.導(dǎo)盤(pán)可采用主動(dòng)，利于穿孔，且壽命長(zhǎng)nd.若采用導(dǎo)板，便于其快速更換。2.2 穿孔機(jī)設(shè)備布置及組成圖4-3為100穿孔機(jī)設(shè)備布置圖，它由以下四部分組成：2.2.1 主傳動(dòng) 它將電機(jī)輸出動(dòng)力傳送到軋輥上。它由主電機(jī)主聯(lián)軸節(jié)、聯(lián)合齒輪座等組成圖中3、4、5）2.2.2 穿孔機(jī)工作

4、機(jī)座 由機(jī)座、上蓋、軋輥箱、軋輥傾角調(diào)整裝置、軋輥側(cè)壓進(jìn)機(jī)構(gòu)、上下導(dǎo)板座及上導(dǎo)板調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。工作機(jī)座是使管坯產(chǎn)生塑性變形，并承受全部軋制力的主要設(shè)備。（圖中7、8、14、15） 軋輥傾角調(diào)整裝置，由轉(zhuǎn)鼓及轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所組成。 轉(zhuǎn)鼓主要起調(diào)整軋輥軸線(xiàn)傾角的作用，一對(duì)軋輥安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓中，軋輥箱需要在轉(zhuǎn)鼓的開(kāi)口槽中側(cè)向移動(dòng)側(cè)壓進(jìn)、改變軋輥間距）。有些軋機(jī)轉(zhuǎn)鼓除能旋轉(zhuǎn)軋輥傾角外，還能把軋輥箱轉(zhuǎn)動(dòng)到垂直位置，然后從機(jī)架上部把軋輥拖出煥輥，這樣節(jié)省時(shí)間。 2.2.3 穿孔機(jī)前臺(tái) 由受料槽、氣動(dòng)推料器和扣瓦裝置等組成。用來(lái)輸送并正確的將管坯喂入穿孔機(jī)軋輥間軋制。（圖中1、2） 2.2.4 穿孔機(jī)后臺(tái)

5、由頂桿小車(chē)、鎖閘架、定心輥、升降輥和翻鋼鉤等組成。其作用是準(zhǔn)確的控制穿孔中心線(xiàn)軋制線(xiàn)），并保證順利將毛管引出軋輥。（圖中9、10、11、12、13）2.3 二輥斜軋穿孔機(jī)的工具（1軋輥 主傳動(dòng)外變形工具，如圖44輥型、尺寸）輥身：入口錐長(zhǎng)L1、入口錐角1）：曳入管坯并穿孔出口錐長(zhǎng)L2、入口錐角2 ）：減壁、平整表面、均勻壁厚、歸圓軋制帶壓縮帶：寬L3）：過(guò)渡作用（2導(dǎo)板 固定不動(dòng)的外變形工具，不僅對(duì)毛管和管坯起導(dǎo)向作用，使軋制線(xiàn)穩(wěn)定，更重要的是封閉孔型外環(huán)、限制毛管橫向變形擴(kuò)徑）控制外徑。按照金屬塑性流動(dòng)的最小阻力定律，如果沒(méi)有導(dǎo)板限制作用，毛管特別是薄壁管的擴(kuò)經(jīng)量將是很大的，這種情況下，穿孔

6、過(guò)程難于實(shí)現(xiàn)。 導(dǎo)板形狀和尺寸如圖4-5所示，通常導(dǎo)板的縱斷面形狀與軋輥輥型相類(lèi)似，分為： 入口斜面Lb1）：導(dǎo)入管坯 出口斜面Lb2）：導(dǎo)出毛管、限制擴(kuò)徑 過(guò)渡帶Lb3）：過(guò)渡作用，厚壁管軋制可用隨動(dòng)導(dǎo)輥代替導(dǎo)板。1972年國(guó)外投產(chǎn)了第一臺(tái)用主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)代替導(dǎo)板的二輥立式斜軋穿孔機(jī)狄舍爾穿孔機(jī) （3頂頭圖46） 穿孔機(jī)內(nèi)變形重要工具。 工作時(shí)靠頂桿支撐在變形區(qū)內(nèi)軸向位置固定不變。實(shí)踐證明，管坯由實(shí)心變成空心毛管過(guò)程中，軋件外徑變化不大，而內(nèi)徑由零擴(kuò)大到要求值的變形主要靠頂頭的穿軋錐來(lái)完成。由于頂頭擔(dān)負(fù)著重要的變形任務(wù)，又處于受熱金屬包圍的惡劣工作條件，因此頂頭直接影響毛管質(zhì)量、穿孔生產(chǎn)率。水冷式

7、頂頭：內(nèi)水冷、外水冷非水冷式頂頭：更換式、非更換式部分：1頂尖l0鼻部）：對(duì)準(zhǔn)管坯定心孔穿正；施加軸向力防止預(yù)先形成孔腔2穿孔錐l1：穿孔減壁3平整段l2：其錐角軋輥出口錐錐角2 ，均整壁厚、平整內(nèi)外表面4反錐l3：防止脫管時(shí)內(nèi)劃傷更換式：平衡作用）三、斜軋穿孔的變形過(guò)程4.1 穿孔變形區(qū)組成圖47） 軋輥導(dǎo)板頂頭橫斷面呈橢環(huán)形、縱斷面是小底相接的兩個(gè)錐體形按在穿孔過(guò)程中作用分類(lèi)：穿孔準(zhǔn)備區(qū)、穿孔區(qū)、平整區(qū)(輾軋區(qū))、歸圓區(qū)轉(zhuǎn)圓區(qū)）。backA、穿孔準(zhǔn)備區(qū)：管坯開(kāi)始接觸軋輥管坯在軋輥摩擦力帶動(dòng)下螺旋運(yùn)動(dòng)進(jìn)入變形區(qū)管坯前端與頂頭鼻部相遇之間的區(qū)域。作用： a.實(shí)現(xiàn)一次咬入；b.克服頂頭阻力，實(shí)現(xiàn)

8、二次咬入積累足夠大的剩余摩擦力）；c.使管坯形成利于頂頭切入的特殊應(yīng)力狀態(tài)；d.使管坯前端形成漏斗狀的凹穴，便于頂頭對(duì)中定心。B 穿孔區(qū)穿孔區(qū)：頂頭鼻部和穿孔錐部分的區(qū)域：頂頭鼻部和穿孔錐部分的區(qū)域：管坯穿孔、毛管減壁。穿孔變形主要在此區(qū)管坯穿孔、毛管減壁。穿孔變形主要在此區(qū)域內(nèi)完成。工作條件最?lèi)毫?。域?nèi)完成。工作條件最?lèi)毫?。C 平整區(qū)平整區(qū)：頂頭平整段所對(duì)應(yīng)的變形區(qū)部：頂頭平整段所對(duì)應(yīng)的變形區(qū)部分：平整毛管內(nèi)外表面、均勻毛管壁厚軋分：平整毛管內(nèi)外表面、均勻毛管壁厚軋輥出口錐母線(xiàn)與平整段母線(xiàn)平行輥出口錐母線(xiàn)與平整段母線(xiàn)平行2 ）D 歸圓區(qū)歸圓區(qū)：毛管脫離頂頭后僅與軋輥接觸：毛管脫離頂頭后僅與軋

9、輥接觸的部分：將橢圓形斷面毛管螺旋加工成圓形。的部分：將橢圓形斷面毛管螺旋加工成圓形。4.2 斜軋穿孔過(guò)程 軋制過(guò)程是一個(gè)獨(dú)特的連軋過(guò)程，管坯-毛管咬入后，由軋輥帶動(dòng)獲得螺旋運(yùn)動(dòng)，一邊旋轉(zhuǎn)一邊前進(jìn)，經(jīng)受穿孔準(zhǔn)備、二次咬入及穿孔、毛管減壁、平整內(nèi)外表面和均勻壁厚、歸圓等軋制變形，而獲得要求尺寸的毛管。三個(gè)階段：第一個(gè)不穩(wěn)定過(guò)程：管坯接觸軋輥始前端金屬穿出變形區(qū)；穩(wěn)定過(guò)程：主要階段，管坯前端充滿(mǎn)變形區(qū)尾端離開(kāi)變形區(qū)；第二個(gè)不穩(wěn)定過(guò)程：管坯尾端開(kāi)始離開(kāi)變形區(qū)完全離開(kāi)軋輥。 穩(wěn)定過(guò)程與不穩(wěn)定過(guò)程有明顯的區(qū)別，如一根毛管的頭、中、尾尺寸不同，一般是毛管毛管前端直徑大、尾端直徑小，而中部尺寸一致軸向阻力相

10、關(guān)。其原因是穿孔過(guò)程逐步建立，而頂頭的軸向阻力逐漸增加，金屬縱向延伸受阻，延伸變形減小，（最小阻力定律而使橫向變形擴(kuò)經(jīng)添加，加上無(wú)變形外區(qū)金屬的限制，結(jié)果前端直徑大。尾部直徑小的原因是管坯尾部被頂透時(shí)，頂頭軸向阻力顯著減小，使延伸變形容易，同時(shí)橫向輾軋小，所以尾端直徑小。另外生產(chǎn)中常見(jiàn)的前卡、后卡現(xiàn)象也是不穩(wěn)定過(guò)程的特征之一。 為了使穿孔時(shí)能順利咬入管坯和順利拋出毛管，在進(jìn)行工具設(shè)計(jì)和軋機(jī)調(diào)整時(shí)，要保證：（1管坯在穿孔準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)不與導(dǎo)板接觸，或者至少管坯先與軋輥接觸形成一定的的變形區(qū)長(zhǎng)度約30-70mm后再與導(dǎo)板接觸，以保證二次咬入的實(shí)現(xiàn)。（2毛管離開(kāi)變形區(qū)的程序?yàn)槊芟让撾x頂頭，再脫離導(dǎo)板，最

11、后離開(kāi)軋輥。4.3斜軋穿孔變形區(qū)幾何調(diào)整參數(shù)圖斜軋穿孔變形區(qū)幾何調(diào)整參數(shù)圖47）1.軋制線(xiàn)：穿孔機(jī)頂桿的軸線(xiàn)軋制線(xiàn)：穿孔機(jī)頂桿的軸線(xiàn)/管坯毛管中心運(yùn)管坯毛管中心運(yùn)行軌跡行軌跡可通過(guò)調(diào)整定心輥來(lái)實(shí)現(xiàn)?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整定心輥來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.送進(jìn)角送進(jìn)角/前進(jìn)角前進(jìn)角：最積極的工藝參數(shù)圖：最積極的工藝參數(shù)圖48）。）。臥式：軋輥軸線(xiàn)與軋制線(xiàn)在垂直平面上投影的夾臥式：軋輥軸線(xiàn)與軋制線(xiàn)在垂直平面上投影的夾角角立式：軋輥軸線(xiàn)與軋制線(xiàn)在水平面上投影的夾角立式：軋輥軸線(xiàn)與軋制線(xiàn)在水平面上投影的夾角3.機(jī)器中心線(xiàn)：穿孔機(jī)中心線(xiàn)有的機(jī)組為使穿機(jī)器中心線(xiàn)：穿孔機(jī)中心線(xiàn)有的機(jī)組為使穿孔穩(wěn)定，以及考慮到下導(dǎo)板更換方便等因素，孔穩(wěn)

12、定，以及考慮到下導(dǎo)板更換方便等因素，將軋制線(xiàn)調(diào)整得比機(jī)器中心線(xiàn)低將軋制線(xiàn)調(diào)整得比機(jī)器中心線(xiàn)低36mm使使管坯緊貼下軋板）。管坯緊貼下軋板）。4.軋輥間距軋輥間距Bck：兩軋輥軋制帶間距。：兩軋輥軋制帶間距。5.導(dǎo)板間距導(dǎo)板間距Lck：兩導(dǎo)板過(guò)渡帶工作面間距。：兩導(dǎo)板過(guò)渡帶工作面間距。6.穿孔機(jī)孔型橢圓度系數(shù)穿孔機(jī)孔型橢圓度系數(shù) Lck/ Bck7.管坯總直徑壓下量Dp和總壓下率：DpDp Bck Dp/Dp1008.頂頭前壓下量Ddq和頂頭前壓縮率dq：9.頂頭前伸量C和頂桿位置y：C頂頭鼻部伸出軋輥軋制帶中線(xiàn)的距離，為正值；y頂頭后端面與軋輥后端面之間距調(diào)整y來(lái)保證需要的C值。10.毛管外擴(kuò)

13、徑量Dk和內(nèi)擴(kuò)徑量dk：T工具形狀及相互位置Bck、Lck、C或y）決定變形區(qū)的形狀、大小T、 Dp、 Ddq等：實(shí)現(xiàn)穿孔、計(jì)算穿孔機(jī)調(diào)整參數(shù)時(shí)所需的變形量。四、斜軋穿孔運(yùn)動(dòng)學(xué) 斜軋穿孔機(jī)的軋輥同向旋轉(zhuǎn)，且軋輥軸線(xiàn)相對(duì)于軋制線(xiàn)傾斜前進(jìn)角，當(dāng)管坯送入軋輥間，靠金屬與軋輥間的摩擦力作用，帶動(dòng)管坯-毛管反向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由于前進(jìn)角的存在，因此管坯-毛管在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向其軸向移動(dòng)。變形區(qū)中管坯-毛管表面上每點(diǎn)都是螺旋運(yùn)動(dòng)，這是斜軋過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué)條件。4.1 二輥斜軋運(yùn)動(dòng)參數(shù)back表示螺旋運(yùn)動(dòng)的基本參數(shù)有切向速度 Vy ，軸向速度 Vx 和軋件每1 /n旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的距離Zx單位螺距或1/n螺距、n為軋輥數(shù)目）。

14、4.2軋制帶處速度分析 軋制帶處軋輥圓周線(xiàn)速度V為： 將V沿軋制線(xiàn)和垂直軋制線(xiàn)方向分解，如圖3-5得軸向分量Vx和切向分量Vy分別為：前進(jìn)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)動(dòng)力顯然軋輥的Vx和Vy將傳給管坯，帶動(dòng)管坯前進(jìn)和旋轉(zhuǎn)。由于實(shí)際上金屬和軋輥接觸面間的相對(duì)滑動(dòng)，兩者存在差異。因此引進(jìn)表示兩者速度的軸向滑移系數(shù) 和切向滑移系數(shù) ，則管坯在該處軸向速度Vxx和切向速度Vxy為：xxxy4.3 變形區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù) 研究變形區(qū)任一點(diǎn)金屬的速度要復(fù)雜些，因?yàn)檫€有復(fù)雜的幾何關(guān)系的影響，即管坯與軋輥接觸角 影響圖3.6）。變形區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)x金屬的兩個(gè)速度的近似解為：3-103-113-123-13則任一點(diǎn)金屬的速度為：由于接

15、觸點(diǎn)的gx和px變化的，因此在分析變形區(qū)速度關(guān)系時(shí)，通常以管離開(kāi)軋輥的接觸點(diǎn)gx=0、px=0速度來(lái)代表該截面的速度：式中 Sx-速度系數(shù)3.14變形區(qū)內(nèi)任一截面上管坯-毛管轉(zhuǎn)速npx 為： 在變形區(qū)內(nèi)管坯-毛管每轉(zhuǎn)1/n轉(zhuǎn)的半徑壓下量 （又稱(chēng)為單位壓下量），由圖3.7按下式確定4.4 毛管出口截面處的運(yùn)動(dòng)參數(shù)實(shí)際生產(chǎn)中，確定毛管離開(kāi)軋輥處得出口速度很重要。將毛管出口截面處得有關(guān)數(shù)值代入式3-12、3-13、3-15和式3-16得：4.5 變形區(qū)內(nèi)任一截面運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定五、斜軋穿孔的咬入條件五、斜軋穿孔的咬入條件5.1 一次咬入條件第53頁(yè)第54頁(yè)第55頁(yè)5.2 二次咬入條件6.1 曼氏效應(yīng)6.

16、1.1 二輥斜軋時(shí)的應(yīng)力與曼氏效應(yīng)分析 二輥系統(tǒng)的斜軋穿孔，其軋輥形狀由最初的曼氏孔型，逐漸演變?yōu)橥靶?、盤(pán)形和錐形。為限制金屬?gòu)妮伩p擠出橫向流動(dòng)），引導(dǎo)金屬向縱向延伸，在輥縫處安裝了導(dǎo)板或?qū)ПP(pán)。 前面已指出，無(wú)論采用何種形狀的軋輥，斜軋穿孔變形區(qū)都是由以軋輥為分界的入口和出口兩個(gè)反向錐和內(nèi)部變形工具-頂頭組成的。斜軋穿孔工藝的實(shí)質(zhì)是管坯被傾斜布置的軋輥一次咬入，然后旋轉(zhuǎn)前進(jìn)到與頂頭接觸的二次咬入。在該過(guò)程中，管坯的徑向受到反復(fù)壓縮和擴(kuò)張，管坯心部則受到反復(fù)拉壓和剪切，導(dǎo)致在頂頭前端的金屬形成孔腔，即所謂的曼氏效應(yīng)。 關(guān)于曼氏效應(yīng)最初的基礎(chǔ)研究工作是1927年發(fā)表的。指出曼氏裂紋是由于管坯中心在

17、剪切力的反復(fù)作用下產(chǎn)生的一種韌性斷裂，也就是所謂的“切應(yīng)力理論”。該理論認(rèn)為，二輥穿孔時(shí)，當(dāng)管坯每轉(zhuǎn)一周，頂頭前斜軋區(qū)中的金屬，在直徑方向受到兩次橫向壓縮，產(chǎn)生了一個(gè)從外表面到中心的垂直壓縮應(yīng)力和一個(gè)從管坯圓周上為零變到管坯中心為最大值得拉伸應(yīng)力。隨著外加負(fù)荷的增加，應(yīng)力差也增大，因此在管坯中心與外力成45度的方向上產(chǎn)生很大的切應(yīng)力，當(dāng)達(dá)到剪切屈服極限時(shí)便產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)超過(guò)剪切強(qiáng)度極限時(shí)，便引起破裂而產(chǎn)生孔腔。6.2 孔腔形成理論 孔腔是指旋轉(zhuǎn)橫鍛、橫軋和斜軋實(shí)心工件時(shí)產(chǎn)生的縱向內(nèi)撕裂圖4-19），也稱(chēng)旋轉(zhuǎn)橫鍛效應(yīng)，工件中心產(chǎn)生的縱向撕裂稱(chēng)為中心孔腔，工件中呈環(huán)狀的縱向撕裂稱(chēng)為環(huán)形孔腔。二輥

18、斜軋、橫軋和橫鍛時(shí)產(chǎn)生的多為中心孔腔，三輥斜軋時(shí)產(chǎn)生的多為環(huán)形孔腔。 孔腔的形成或內(nèi)撕裂與金屬的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)有關(guān)。因此要掌握孔腔形成機(jī)理必須研究實(shí)心管坯斜軋時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)。在這方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了長(zhǎng)期大量的研究工作。但由于斜軋過(guò)程較復(fù)雜，往往用一般軋制理論和旋轉(zhuǎn)橫鍛效應(yīng)還不能說(shuō)明這一過(guò)程本質(zhì)。因此尚無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，一般歸納起來(lái)有三種觀(guān)點(diǎn)：1切應(yīng)力理論：管坯中心受交變剪應(yīng)力作用，屬于韌性斷裂。二三十年代，德國(guó)的E.Siebel圖420a：橫軋工件中心應(yīng)力狀態(tài)），歐美各國(guó)。2正應(yīng)力理論：中心金屬拉應(yīng)力的作用，屬脆性斷裂。四十年代前蘇聯(lián)，B.C.Cmnphob的三向拉應(yīng)力理論外作用力為集中載荷，

19、故塑變只集中在管坯表層，中心為發(fā)生彈變的彈性核：附加軸向拉應(yīng)力x、附加橫向拉應(yīng)力y以殘余應(yīng)力形式保留）使中心在外壓力作用下產(chǎn)生很大的拉壓力z 孔腔圖420b）缺乏：外壓力下產(chǎn)生拉應(yīng)力不符實(shí)際） 直徑壓縮率達(dá)10時(shí)中心仍不塑變不符實(shí)際） 未考慮高溫殘余應(yīng)力的消失3綜合應(yīng)力理論圖420c）：管坯中心受交變切應(yīng)力大的橫向拉應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。a.開(kāi)始單位壓下量小，只表層塑變 向中心深入，也產(chǎn)生大的塑變，但不均勻。（塑變：表層中心）b.外壓力作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力z 、橫向拉應(yīng)力y，無(wú)頂頭作用時(shí)軸向x為拉應(yīng)力、有頂頭時(shí)可能為壓應(yīng)力。c.交變切應(yīng)力金屬滑移塑變微裂紋 橫向拉應(yīng)力作用 擴(kuò)展成裂縫 裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大

20、、相互連接成孔腔中心金屬韌性脆性斷裂的過(guò)程。表43：兩個(gè)階段圖421：晶粒度證實(shí)中心塑變圖422：附加橫向拉應(yīng)力的產(chǎn)生該理論的不足：塑性變形規(guī)律、頂頭對(duì)軸向應(yīng)力的影響1.剪應(yīng)力塑變微裂紋拉應(yīng)力作用下擴(kuò)大未相接的裂縫中心金屬“疏松”（可壓合）2.裂紋在大橫向拉應(yīng)力作用下繼續(xù)擴(kuò)大、互相連接孔腔不可焊合）切應(yīng)力：必要條件；拉應(yīng)力：充分條件1.首先：外層晶粒細(xì)化，中心及過(guò)渡層晶粒不變；2.1.1：中心細(xì)化3.5.7：過(guò)渡層才細(xì)化b/Dp0.6：外力作用方向上為壓應(yīng)力橫向?yàn)槔瓚?yīng)力y：瞬時(shí)接觸變形區(qū)塑變時(shí)，強(qiáng)迫兩側(cè)非接觸區(qū)橫向移動(dòng)，對(duì)中心產(chǎn)生很大的附加橫向拉應(yīng)力。防止過(guò)早產(chǎn)生孔腔的措施 改變斜軋穿孔的應(yīng)力

21、狀態(tài)條件例如PPM推扎穿孔 二輥斜軋穿孔機(jī)：不均勻變形、限制金屬橫向變形、發(fā)展縱向變形、 穿孔區(qū)準(zhǔn)備內(nèi)的被壓縮次數(shù)、管坯質(zhì)量 主要措施如下： 1.大送進(jìn)角15 17圖423） 臨界壓縮率li并穿孔速度，緣由：變形不均勻（12）； 軋件在頂頭前受反復(fù)應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)，使不均勻變形引起的拉應(yīng)力。 2.小的孔型橢圓度系數(shù)：采用導(dǎo)板/導(dǎo)輥的穿孔機(jī)， 可橫向變形和橫向拉應(yīng)力 li 3.小的軋輥入口錐角1 ：15： 1的，單位壓縮率6，不利于變形的均勻化，反而使單位壓縮率增加橫向拉應(yīng)力的趨勢(shì)增大。一般單位壓縮率3.8。1小，可咬入所需的min，為采用小的dq創(chuàng)造條件15（圖425）：1的使li 單位壓縮率已

22、6，此時(shí)利于減小不均勻變形1過(guò)大使變形區(qū)太短，破壞過(guò)程連續(xù)性。綜合考慮仍應(yīng)采用較小的1 值4.采用主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)狄舍爾穿孔機(jī)）15：可li ，由于：a.導(dǎo)盤(pán)壓縮直徑，拉應(yīng)力b.導(dǎo)盤(pán)抑制橢圓度，利于金屬縱向變形c.軸向滑移系數(shù)、 穿孔速度、管坯在頂頭前的反復(fù)壓縮次數(shù)故可穿連鑄坯。21：li 一樣表44）5.頂推力穿孔：管坯尾端施加P0，可穿孔、管坯在頂頭前的壓縮次數(shù)、軸向壓應(yīng)力、 咬入所需min li ；但過(guò)大發(fā)展橫向變形，形成孔腔。6.采用主動(dòng)頂桿與軋輥輥面壓花：軸向滑動(dòng)系數(shù)，開(kāi)展縱向變形 li 7.提高管坯質(zhì)量：影響li。電渣重熔比普通電爐冶煉高。七、斜軋穿孔時(shí)金屬的變形 和其他軋制方法一樣，斜軋穿孔時(shí)也有兩種變形。一種是基本變形，它是需要的變形，故稱(chēng)有用變形；另一種是附加變形，它是有害的，故又稱(chēng)無(wú)用變形。7.1 基本變形 由實(shí)心坯穿軋成空心毛管時(shí)軋件幾何形狀和尺寸的變化，是直觀(guān)的變形。與變形區(qū)的幾何形狀尺寸工具形狀尺寸和軋機(jī)調(diào)整有關(guān)，與軋件材質(zhì)無(wú)關(guān)。由實(shí)心坯穿軋毛管時(shí)的基本變形量如圖4-26和表45所示，如求變形區(qū)某截面的基本變形量，則將有關(guān)公式中的毛管尺寸改為該截面的有關(guān)尺寸即可。7.2 附加變形定義：由于變形不