《材料成型工艺学 下》课件：第17章 斜轧原理与工具设计2016.ppt

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1、2021/6/31钢管生产理论与工艺东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室高秀华2021/6/32第17章斜轧原理与工具设计2021/6/33主要内容斜轧变形区及其参数斜轧过程运动学斜轧过程时轧件的变形斜轧穿孔咬入条件斜轧穿孔时轧制压力和轧制力矩斜轧工具设计2021/6/34第一节斜轧变形区及其参数一、斜轧变形工具轧辊顶头导板（导盘）2021/6/35一、斜轧变形工具1、轧辊入口锥（曳入锥）：咬入管坯，并实现管坯穿孔；出口锥（辗轧锥）：实现毛管减壁、平整毛管表面、均匀壁厚、规圆毛管；轧制带（压缩带）：从曳入锥到辗轧锥的过渡作用。2021/6/362021/6/372

2、021/6/38一、斜轧变形工具2、顶头鼻尖：穿孔时对准管坯定心孔，防止穿偏、给管坯中心施加一个轴向压力，防止过早形成孔腔；穿孔锥：穿孔、减壁；平整段（均壁锥）：均壁、平整毛管内表面反锥：防止毛管脱出顶头时产生内滑伤；平衡作用。2021/6/392021/6/310一、斜轧变形工具3、导板入口斜面：导入管坯；出口斜面：导出管坯并限制毛管扩径；过渡带：两个斜面间的过渡作用。斜轧穿孔的孔型：由轧辊、顶头和导板构成的环形封闭孔型。2021/6/3112021/6/312二、变形区定义：纵截面由圆到环形的两个小底相接的锥体构成的；变形区划分：曳入区：定义：作用：实现一次咬入；增

3、加接触面积，增加摩擦力，提高曳入力为二次咬入创造条件；压缩管坯直径；2021/6/3132021/6/3142021/6/315二、变形区穿轧区：定义：作用：穿孔；压缩管坯壁厚；扩大内径；二次咬入；2021/6/316二、变形区均整区：定义：作用：均匀壁厚；平整毛管内外表面；规圆区：定义：作用：规圆毛管2021/6/317与变形区有关的参数和轧机调整参数斜轧穿孔过程：管坯经过穿孔准备、二次咬入和穿孔毛管减壁、平整内外表面和均匀壁厚以及规圆等轧制变形，而获得要求尺寸的钢管。与变形区有关的参数和轧机调整参数轧制线：管坯－毛管中心运行的轨迹；轧机中心线：穿孔机安装调整时固有的

4、中心线；送进角：轧辊轴线和轧制线两者在包含轧制线并以轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离为法线的平面上投影的夹角。2021/6/318与变形区有关的参数和轧机调整参数辗轧角：轧辊轴线和轧制线两者在包含轧制线和轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离在内的平面上投影的夹角。轧辊距离：两个轧辊轧制带之间的距离。导板距离：两个导板过渡带工作面的间距。孔型椭圆系数：导板距离与轧辊距离之比。管坯直径总压下量和管坯直径总压下率：2021/6/319与变形区有关的参数和轧机调整参数顶头前伸量：顶头顶尖伸出轧辊轧制带中心线的距离；顶头前压下量：顶头前压下率：2021/6/320与变形区有关的参

5、数和轧机调整参数顶杆位置：在轧制线方向轧辊后端面与顶头后端面的间距；导板偏移量：轧辊轧制带中心到导板过渡带中点距离；导板接触滞后量：从轧件与轧辊接触点到轧件与导板接触点间距离。毛管扩径量：外径：内径：2021/6/321第二节斜轧过程的运动学一、轧件旋转前进的原因两个轧辊同向旋转；轧辊轴线与轧制线有一个交角二、基本概念回转中心：调整送进角时，轧辊围绕旋转的点。回转轴：该中心向轧制线的垂线。轧辊主平面：回转轴与轧辊轴线组成的平面。轧制主平面：回转轴与轧制线组成的平面。2021/6/322第二节斜轧过程的运动学二、基本概念主垂直平面：垂直回转轴包括轧制线在内的平面。送进角：

6、轧辊轴线与轧制线在主垂直面上投影的夹角。碾轧角：轧辊轴线与轧制线在轧制主平面上的投影的夹角。2021/6/3232021/6/324OxO1O2AABBAABBUxUxsinωxUxcosωxUxsinωxUxsinωxsinΨxUxsinωxcosΨxUxcosωxcosβcosΨxUxz=UxcosωxUxcosωxcosβUxcosωxsinβUxx=UxcosωxsinβUxcosωxcosβUxcosωxcosβcosΨxUxcosωxcosβsinΨx-UxsinωxsinΨxUxy=UxsinωxcosΨx+UxcosωxcosβsinΨxZYx2021/

7、6/3252021/6/326第二节斜轧过程的运动学三、轧辊切线速度在轧件轴向、径向、切向的分速度2021/6/327第二节斜轧过程的运动学三、轧辊切线速度在轧件轴向、径向、切向的分速度2021/6/328第二节斜轧过程的运动学四、切向和轴向滑动系数和轧件在X点分速度2021/6/329第二节斜轧过程的运动学五、斜轧运动学几个参数：轧件转速：单位螺距：轧件每被加工一次前进的距离2021/6/330第二节斜轧过程的运动学五、斜轧运动学几个参数：单位压下量：轧件每被轧辊加工一次的径向压下量，即前进一个单位螺距的径向压下量。曳入区：穿轧区孔喉前