材料成型工程 第三讲 宽展.ppt

2 轧制过程中横变形---宽展


1)宽展:在轧制过程中,当轧件受到压下后,金属除按最小阻力法则沿纵向延伸外,在横向也产生变形,称之为横变形。
轧制前、后轧件沿横向尺寸的绝对差值,称为绝对宽展简称为宽展.
2)研究宽展的意义
研究轧制过程中宽展的规律具有很大的实际意义,具体讲为:
(1)拟订轧制工艺时需要确定轧件宽展. (给定坯料尺寸和压下量,确定轧制后产品的尺寸,或者已知轧制后轧件的尺寸和压下量,要求定出所需坯料的尺寸)
(2) 孔型轧制中,必须正确地确定宽展的大小,否则不是孔型充不满,就是过充满.
由于问题本身的复杂性,到目前为止,还没有一个能适应多种情况下准确地计算宽展的理论公式。
所以在生产实际中习惯于使用一些经验公式和数据,来适应各自的具体情况。
孔型轧制宽展意义

根据金属沿横向上流动的自由程度,宽展可分为:自由宽展、限制宽展和强制宽展.
1)自由宽展:坯料在轧制过程中,被压下的金属体积可以自由展宽的量。
此时,金属流动除来自轧辊的摩擦阻力外,不受任何其它的阻碍和限制。因此,自由宽展的轧制是轧制变形中的最简单的情况。在平辊上或者是沿宽度上有很大富余的扁平孔型内轧制时,就属于这种情况。
2)限制宽展
轧制中,被压下的金属与孔型两侧壁接触,孔型的侧壁限制着金属沿横向自由流动,金属被迫取得孔型侧边轮廓的形状。
此时,轧件得到的宽展不是自由的,除受摩擦力外,还受到孔型的限制。此外,在斜配孔型内轧制时,宽展可能为负值。
3)强制宽展
被压下的金属受轧辊孔型凸峰的切展而强制金属沿横向流动,使轧件的宽度增加,这种变形叫做强制度展。
在立轧孔内轧制钢轨时是强制宽展的最好例子,如下图所示。轧制宽扁钢时采用的'切展'孔型也是说明强制宽展的实例。
确定金属在孔型内轧制时的展宽是十分复杂的,尽管做过大量的研究工作,但在限制或强制宽展孔型内金属流动的规律还不十分清楚。

轧辊与轧件接触摩擦
变形区几何形状和尺寸的不同
使沿接触表面上金属质点的流动轨迹与接触面附近的区域和远离的区域是不同的。
组成:
滑动宽展ΔB1
翻平宽展ΔB2
鼓形宽展ΔB3
1)滑动宽展
滑动宽展变形金属在轧辊的接触面上,由于产生相对滑动使轧件宽度增加的量以ΔB1 表示,展宽后此部分的宽度为:
B1 =BH+ΔB1
2)翻平宽展
由于接触磨擦阻力,轧件侧面的金属在变形过程中翻转到接触表面,使轧件的宽度增加,增加的量以ΔB 2表示,展宽的后轧件的宽度为
B 2= B 1+ΔB2=BH+ΔB1 +ΔB2
3)鼓形宽展
轧件侧面变成鼓形而造成的展宽量,用ΔB3表示,此时轧件的最大宽度为
B3 =B2+ΔB3=B1+ΔB1+ΔB2 +ΔB3
轧件的总展宽量为: ΔB=ΔB1 +ΔB2 +ΔB 3

上述宽展的组成及其相互的关系,由下图清楚地表示出来。
宽展的组成及其相互的关系