一軋制變形區的概念及軋制變形基本理論1軋制過程及分類:1)軋制過程:軋件由摩擦力拉進旋轉軋輥之間，受到壓縮進行塑性變形的過程，通過軋制使金屬具有一定尺寸、形狀和性能。2)分類軋制方式按軋件運動分：有縱軋、橫軋、斜軋。縱軋過程就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程。橫軋:軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角根據金屬狀態分:熱軋冷軋.其他分類

根據外部介質分類:空氣,真空,惰性氣體軋機工作制度:可逆連軋等2軋制過程中發生的基本現象和建立軋制過程的條件在生產實踐中遇到不同的軋輥組合方式，但實際上金屬承受壓下而產生塑性變形是在一對工作軋輥中進行的。除了一些特殊輥系結構（如行星軋機，Y型軋機）外，均在一對軋輥間軋制的簡單情況。一般都以二輥作為研究軋制過程的開端。3簡單軋制過程圖示簡單軋制過程：（1）上下軋輥直徑相同（2）轉速相等（3）軋輥無切槽（3）均為傳動輥（4）無外力或推力（5）軋輥為剛性的1)軋制時絕對變形量（壓下，延伸，寬展）表示Δh＝H－hΔL＝Lh

－LHΔB＝Bh

－BH式中h，H——軋件軋后、軋前高度；Lh，LH——軋件軋后、軋前長度；

Bh，BH——軋件軋后、軋前寬度；2）軋制時表示各向變形系數的關系式

3）相對變形量的表示法4)變形區參數（1）咬入角：α是指軋件開始軋入軋輥時,軋件和軋輥最先接觸的點和軋輥中心連線與軋輥中心線所構成的圓心角。咬入角α與軋輥直徑D和壓下量Δh之間的關系

(5)接觸弧長與變形區長根據幾何關系，接觸弧長s為：

s＝Rα接觸弧之水平投影叫做變形區長度變形區長度的確定(接觸弧長與軋制條件有關可分為三種情況)②不等徑4實現軋制過程的條件軋制過程是否能建立，決定于軋件能否被旋轉的軋輥咬入．因此，研究分析軋輥咬入軋件的條件，具有非常重要的實際意義．

1咬入條件1)咬入:依靠回轉的軋輥與軋件之間的摩擦力,軋輥將軋件拖入軋輥之間的現象.2)咬入條件的確定(分析金屬剛被咬入時的受力)受力分析結論物理概念根據物理概念:摩擦系數可用摩擦角表示.即摩擦角的正切就是摩擦系數f.tgβ=f則tgβ≥tgα

β≥α軋制過程中的咬入條件為摩擦角大于咬入角,β=α為臨界條件2穩定軋制條件在軋件被咬入后,軋輥給軋件壓力P合力作用點與摩擦力T已不作用于開始接觸點處,而是向變形區出口方向移動.1)咬入過程中ψδ變化2)穩定軋制條件實現軋制要求:PX<TXPX=PsinψTX=Tcosψ=Pfy

cosψfy

≥tgψ(tgβy=fy)將ψ=αy/kx

代入上式得:fy

≥tg(αy/kx)為穩定軋制條件.(βy=αy/kx)

fy

βy—穩定軋制階段摩擦系數和摩擦角αy—穩定軋制階段咬入角(根據此角可以預測可能的最大壓下量)3）咬入階段與穩定軋制階段的咬入條件比較極限咬入條件α=β極限穩定咬入條件αy

=βy

kx

令K=αy/α=kx

βy/βαy=αkx

βy/β上式說明αy

與α差別取決于kx

及βy/β1)合力作用點的位置

kx對αy

的影響合力作用點一定在咬入弧上kx>1在其他條件不變的情況下:Kx大βy

也大,穩定軋制階段的咬入角也大初軋帶鋼軋制等均利用此特性.2)冷熱軋條件摩擦系數變化(1)冷軋溫度變化小,氧化鐵皮性質不變.Βy≈

βαy=kx*α=(2—2.4)α(2)熱軋

軋件端部在軋制中溫度氧化鐵皮對摩擦影響:端部溫度溫降快,溫度低使摩擦系數增大,其他部分溫度較高摩擦系數小.氧化鐵皮在咬入時端部與軋輥沖擊易脫落,露出金屬表面使摩擦系數增大,而其他部分摩擦系數較低.二者作用的結果使kx項數值較小

αy=kx*α=(1.5—1.7)α實際生產中端部咬入出現打滑現象不能建立穩定軋制原因是氧化鐵皮\溫度變化所致.5改善咬入的途徑1)重要性

改善咬入條件是順利操作增加壓下提高生產效率的有效措施.2)具體辦法由咬入條件α≤β可知:凡是使α降低及β增加的因素,均有利于咬入(1)降低α實際生產中以帶有楔形端咬入后利用穩定軋制階段剩余摩擦力,實現咬入.利用外推力將軋件強制推入軋輥中,外力作用使軋件前端被壓扁,相當于楔形外端降低壓下量,有利于咬入.2)提高β的方法(1)改善軋輥或軋件表面狀態,以使β升高初軋粗軋在軋輥刻槽焊點滾花等目的均使f升,β升.精軋通過立軋高壓水去除氧化皮等辦法改善軋件表面狀態,使f升,β升.(2)合理調節軋制速度利用穩定軋制條件下的剩余摩擦力,采用低速咬入,高速軋制.計算舉例已知D=850鋼錠尺寸550*550/480*480/1200采用熱軋試問?1)當咬入角為30°,采用小頭進鋼軋制,能否實現軋制過程.2)當壓下量為120時,能否實現自然咬入(假定咬入條件于前面一致)3)求壓下量為50時的α及L.計算舉例解;1)△h=D(1-Cosα)=850(1-Cos30°)=114則小頭軋制后高h=480-114=366小頭軋制后壓下△h=550-366=184又知熱軋αy=(1.5-1.7)α=45°-51°△hmax=850(1-COSαY)=850(1-COS51°)=315因△h小于△hmax

故可實現軋制,說明穩定軋制咬入時最大壓下大數倍.2)△h=120時不能實現自然咬入3)△h=50時

二軋制方法按軋制溫度熱軋\冷軋按軋件與軋輥的相對運動關系

縱軋：軋輥的縱軸線相互平行，軋件運動方向與延伸方向與軋輥縱軸線垂直。

斜軋：軋輥的縱軸線傾斜互成一定角度，軋件邊旋轉邊沿自身縱軸線方向前進，且前進方向與軋輥縱軸線方向成一定角度。

橫軋：軋輥的縱軸線相互平行，軋件沿自己的橫軸線方向運動前進，與軋輥縱軸線垂直。3.按軋制生產過程半成品軋制—開坯成品軋制—粗軋、精軋縱軋斜軋橫軋2、板帶材軋制特點：寬厚比（B/H）大規格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，特厚板60mm以上）、薄板和帶0.2~4mm極薄帶材和箔材（0.001~0.2mm）技術要求：尺寸精度、板形、表面光潔度、性能3、管材軋制1.無縫鋼管（1）穿孔（2）軋管：自動軋管機（3）均整：帶芯棒斜軋（4）定徑和減徑：無芯棒連軋2.焊管將管坯（鋼板或帶鋼）彎曲成所需的鋼管形狀，然后采用焊接法焊接成鋼管。4、型材軋制型材軋制主要用于各種型鋼生產。大多數有色金屬型材主要采用擠壓、拉拔的方法生產。型鋼的軋制方法：在軋輥上加工出軋槽，把兩個或兩個以上軋輥的軋槽對應裝配起來，形成孔型。軋制時，軋件通過一系列孔型，一般斷面積由大變小，長度由短變長，以達到所要求的形狀和尺寸。角鋼槽鋼工字鋼孔型系統示例5、線材軋制特點：（1）總的延伸率大，軋件溫降快，頭尾溫差大，軋制速度高。（2）機架多、分工細，產品比較單一、軋機專業程度高。（3）高速無扭轉軋機具有特殊的孔型系統。

Y型軋機45軋機一、擠壓原理、基本方法及特點擠壓定義：對放在擠壓筒內的金屬坯料施加壓力，使之從特定的模孔中流出，獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法。擠壓方法：可按擠壓方向、變形特征、潤滑狀態、擠壓溫度、擠壓速度、模具種類或結構、坯料形狀或數目、制品形狀或數目分類。第三節擠壓常用擠壓方法3.特點：具有比軋制更為強烈的三向壓應力狀態圖，金屬可以發揮其最大的塑性，獲得大變形量。可加工用軋制或鍛造加工有困難甚至無法加工的金屬材料。可生產斷面極其復雜的，變斷面的管材和型材。靈活性很大，只需更換模具，即可生產出很多產品。產品尺寸精確，表面質量好。工藝流程簡單，設備投資少，實現生產過程自動化和封閉化比較容易。金屬的固定廢料損失較大。壓余量10～15％，軋件的切頭尾損失僅為1～3％。加工速度低。沿長度和斷面上制品的組織、性能不夠均一。工具消耗較大。小結：擠壓法非常適合于生產品種、規格、批數繁多的有色金屬管、棒、型材及線坯。在生產斷面復雜的或薄壁的管材和型材，直徑與壁厚之比趨近于2的超厚壁管材，以及脆性的有色金屬和鋼鐵材料方面，擠壓法是唯一可行的壓力加工方法。二、擠壓基本理論正擠壓時金屬的流動正擠壓反擠壓ⅡⅠⅢ擠壓力P擠壓軸位移（1）填充擠壓階段：錠筒間隙，填充系數Rt=Ft/F0坯錠的長度與直徑之比（2）基本擠壓階段

擠壓比＝錠坯斷面積/制品斷面積圓棒正擠壓時子午面上網格變化示意圖

錐模擠壓平模擠壓縱向線兩次彎曲，彎曲角度由外向內逐漸縮小。壓縮錐（變形區）。橫向線彎曲。外層網格變形為平行四邊形，說明承受了剪切變形，外層金屬的主延伸變形比內層的大，沿縱向制品后端的主延伸變形比前端的大。使用平模或大模角錐模擠壓時，都存在死區。模角增大、摩擦加大、擠壓比減小、擠壓速度降低，死區增大。死區的存在對提高制品表面質量極為有利。棒材前端橫向線彎曲很小，制品頭部晶粒粗大，機械性能低劣，應切除。（3）終了擠壓階段

擠壓力上升各種縮尾形成過程示意圖

減少縮尾的措施：進行不完全擠壓，留壓余；脫皮擠壓；機加工錠坯表面。2.反擠壓時的金屬流動擠壓力比正擠壓小30～40％，且與坯料長度無關。反擠壓時的塑性變形區很小，集中在模孔附近，網格的橫向線與筒壁基本上垂直，進入模孔時才發生劇烈的彎曲。不存在錠坯內中心層與周邊層區域的相對位移，金屬流動較均勻。產生擠壓縮尾的傾向很小，壓余可比正擠壓時減少一半。擠壓筒和模具的磨損小，壽命長。死區很小，惡化制品表面質量。3.影響金屬流動的因素（1）擠壓筒壁上的摩擦力（2）筒溫（3）金屬導熱性（4）潤滑劑