塑性成型原理 第七章.ppt

12第七章轧制时的弹塑性曲线第七章轧制时的弹塑性曲线分析：
轧机在轧制过程中的情况
如图7-1所示。由图可知，
由于整个机座产生了弹性
变形，使轧辊原来的辊缝
S0增大。

轧制时
轧机的实际辊缝S实际＞
轧机的预设辊缝S（原始辊缝）

S实际=S+△S
△S：轧钢机弹性变形（轧机的辊缝弹跳值）

轧后轧件厚度h=S实际+Δ=S+△S+Δ

但Δ相对△S很小，忽略

则h=S+△S

必须对轧机的弹跳值进行精确估计，才能保证合
格的成品尺寸。

描述（轧辊承受的）轧制
压力P与轧件出口厚度h
（辊跳值）之间关系的曲线

1）轧制法：
固定轧机和轧机的原始辊缝
s0，取若干块厚度H不相同的
坯料轧制，测相应的轧制压
力P及轧后轧件厚度h，绘图。

2）压靠法：
以空转的上下轧辊直接接触压靠
为开始，测定每移动一次压下螺
丝的行程及其所对应的P，即为
机座的弹性变形。

1）弹跳方程：
概念：轧机产生单位弹性变形
所需的轧制压力，它表示了机
座抵抗弹性变形的能力。
1/K=1/K1+1/K2
K1：轧辊刚度；K2：机架刚度。
K为轧机弹性曲线近似直线部分的斜率。

2）轧机刚度系数K：
反映轧件厚度h与轧机变形
之间关系的方程。
h=s0+P/K
其中：s0:理论空载辊缝。
（弯曲段的辊缝值)

若考虑轧机的原始辊缝s
则弹跳方程变为：
h=s+s0+P/K
=S+P/K
S:考虑预压变形的相当
空载辊缝。

3）人工零位（零位调整）
(1)目的:在实际生产中，为了消
除非线性段的影响。
(2)方法:在轧制前，先将轧辊预
压靠到一定压力（或按压下电机
电流作标准），然后将此时的轧
辊辊缝仪读数设定为零（即清零）

4）研究弹跳方程的意义
弹跳方程对轧机调整有重要意义
可用来设定轧辊原始辊缝，可作为间接测量轧件厚度的基本公式。

影响原始辊缝s变化，即影响轧机弹性特性曲线位置的因素有：轧辊的弹性变形、轧辊的偏心、热膨胀、轧辊磨损和轧辊轴承油膜的变化等。
7.2.1塑性曲线

表示(轧件承受的)轧制压力和
轧件厚度之间关系的曲线.

选定轧机，固定一切轧制因素，取
数块尺寸相同的试样，以各种不同
的压下量进行轧制，测出相应的轧
制压力P与轧件厚度h，绘图。

在一定的轧机上轧制一定的产品，
当轧件的厚度薄至某一限度后，不
管如何旋紧压下螺丝或加大压下力，
不管反复轧制多少道次，轧件的厚
度也不会减薄。这一极限厚度称为
最小可轧厚度。
hmin=Df（1.15σs-q）c/E
E：轧辊弹性模量；
c：比例常数。Stone：3.58，
China：3.62

即塑性曲线的线性段斜率，
表示轧件抵抗变形的能力。
近似公式：
P=M(△h+aH）
式中M－－塑性系数
aH——轧制力近似直线与横坐
标交点，离开轧制力曲线（塑
性变形曲线）与横坐标交点之
间的距离。
当H＞10mm，aH≈0M＝tanβ

当轧制的金属变形抗力较大时，
则塑性曲线较陡（由1变为2）。
在同样轧制压力下，所轧成的轧
件厚度要厚一些（＞）。

摩擦系数越大（由↗），
轧制时变形区的三向压应力状
态越强烈，轧制压力越大，曲
线越陡，在同样轧制压力下，
轧出的厚度越厚。
（＞）

张力越大（↗），
变形区三向压应力状态减弱，
甚至使一向压应力改变符号变
成拉应力，从而减小轧制压力，
曲线斜率变小，使轧出厚度减
薄（＜）。

同样负荷下，轧件越厚，
则轧制压下量越大；轧件越薄，
则轧制压下量越小。

凡是使轧制压力P增加的因素都使轧件的塑性曲线变陡.7.3.1弹塑性曲线

将轧机弹性曲线与轧件塑性曲线
绘制在同一坐标内，可较直观地
分析坯料厚度H，轧件厚度h，轧
制压力P及辊缝S等关系的曲线。
即P-H图
如右图，两条曲线的交点表示轧件在该道次的出口厚度。

应用一：
图7-7为已知轧机轧制带材时
的弹塑性曲线。
由于某种原因，使摩擦系数增
加，原来的塑性曲线将变为虚
线所示。

应用二：
图7-8为冷轧时的弹塑性曲线
实线所示为在一定张应力的情
况下轧制工作情况，此时轧制
压力为，轧出厚度，假如张
力突然增加，达到，塑性曲线
将变为虚线所示。

应用三：
图7-9表示轧件材料性质
的变化在弹塑性曲线上的
反映。

应用四：
所轧坯料厚度变化时，在
弹塑性曲线上的反映如图
7-10所示。

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②轧机刚度K对产品厚度的影响

（4）辊缝转换函数的大小和它的变化，可借助弹塑性曲线来说明。
（a）对于厚而软的轧件，压下移动较少就可