金属塑性加工学_轧制理论与工艺王廷溥齐克敏主编

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冷轧薄板综合实验

冷轧薄板综合实验

攀枝花学院学生综合设计实验报告题目: 1.8mm薄板冷轧工艺学生姓名:王何学号:200711102060所在院(系):材料工程学院专业:材料成型与控制工程班级:材料成型与控制工程压力加工班指导教师:张利民职称:讲师同组人:孙超、宋龙江、王建军、邹勇、刘玲、王平、王浩人、孙明松、朱思龙2010年12 月22 日攀枝花学院教务处制板带钢轧制工艺综合设计实验报告前言当薄板带材厚度小到一定程度时,由于保温和均温的困难,很难实现热轧,并且随着钢板宽度和厚度比值的增大,在无张力热轧条件下,要保证良好的板型也非常困难。

采用冷轧方法可以很好的解决这些问题。

冷轧板带材因其其产品尺寸精确,性能优异,产品规格丰富,生产效率高,金属收得率高等特点,从20世纪60年代起得到突飞猛进的发展。

冷轧板带材主要产品有:碳素结构钢、合金和低合金钢板、不锈钢板、电工钢板及其他专业钢板等,已被广泛应用于汽车制造、航空、装饰、家庭日用品等行业。

用于各行业对薄板带质量和产量要求的不断提高,冷轧薄板带材的发展步伐较热轧更快。

1.实验目的1.1通过本次实验把在冷轧板带钢时对钢板的影响因素,通过一定的调节方法,控制影响板形的的因素,从而生产符合产品要求的冷轧板带钢。

1.2通过本次综合设计实验,把自己所学的各种专业知识进行了一次大的检验,加深了对专业本质的认识和轧钢生产基本的设计方法,培养了一定的独立设计经验,能为以后的生产工作中打下很好的基础。

1.3对实验进行设计的过程,培养了一定的查阅资料,整理数据,分析问题的能力,并且提高了计算机的应用的水平。

2.实验原理板带钢冷轧是由热轧板带钢采用冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产品。

冷轧与热轧的区别在于变形前材料没有加热,因而,变形温度远低于再结晶温度。

带钢轧制的主要特点是需要很大的机械能,主要用于变形和克服轧辊和带钢表面间的摩擦。

对于成品的外观特性和性能来说,冷轧时表面的变化过程与内部的变化同样重要。

轧制理论知识点

轧制理论知识点

金属压力加工:即金属塑性加工,对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形,而不破坏其完整性,改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 1.热加工:在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程,T=∽熔。

2.冷加工:在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。

3.温加工:介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类:由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制:金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。

轧制分成纵轧(金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形)横轧和斜轧。

内力:物体受外力作用产生变形时,内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。

分析内力用切面法。

应力(全应力):单位面积上的内力全应力可分解成两个分量,正应力σ和剪应力τ)主变形和主变形图示:绝对主变形:压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形:相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零;②当三个主变形同时存在时,则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和,且符号相反。

③当一个主变形为0时,其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件:金属塑性变形时,金属体积改变都很小,其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。

影响金属塑性流动和变形的因素:摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力:由外力作用所引起的应力叫做基本应力。

《金属工艺学》教学大纲-40学时

《金属工艺学》教学大纲-40学时

金属工艺学教学大纲课程编号:180501课程名称:金属工艺学/ Technology of Metals〔尝试4学时〕先修课程:工程材料、材料力学、工程制图、化学、物理、公差与配合、金工实习适用专业:机械工程及其自动化、机械设计及其自动化、工业工程、过程装备与控制工程、测控技术、车辆工程、材料工程、材料成型、材料加工、交通运输、工商办理、企业办理、热能与动力工程、国贸、船舶与海洋工程、轮机工程、能源与动力、油气储运、物流工程、给排水等机械类和近机械类各专业。

开课学院、系或教研室:物流工程学院机械制造系、机电学院金工学部。

一、课程的性质与任务本课程是高等工科院校机械类和近机械类专业必修的学科根底课程,本课程是研究机械零件毛坯的制造方法及毛坯设计时的布局工艺性问题,同时还研究机械加工方法的特点及各种加工方法对机械零件的工艺性要求。

通过本课程的学习了解和掌握各毛坯制造方法的底子道理和工艺特点,而且对各种外表加工的方法选择和机械零件的加工工艺规程的编制有较全面的了解,使学生具有初步的选择毛坯、制造毛坯及零件加工的工艺阐发能力。

二、课程的教学内容、底子要求及学时分配〔一〕教学内容1.绪论金属工艺学的目的,任务和内容;机器出产过程概念;机器制造工业在国民经济中的作用;学习金属工艺学的方法与要求。

根底砂型锻造底子工艺;锻造工艺方案的制定;锻造工艺图的绘制及工艺阐发举例。

3.合金的锻造性能液态合金的充型能力;锻造合金的凝固与收缩;铸件中常见的缺陷及防止。

4.铸件布局设计的工艺性锻造工艺对铸件布局的要求;锻造合金性能对铸件布局的要求。

5.常用合金铸件的出产铸铁件的出产;铸钢件的出产;铝、铜合金铸件的出产。

6.特种锻造熔模锻造;金属型锻造;压力锻造;低压锻造;离心锻造;其他特种锻造方法;各种锻造方法的比拟。

7.金属的塑性变形金属塑性变形的本色;塑性变形后的金属组织和性能;金属的可锻性。

8.金属的加热和锻件冷却金属的锻前加热;锻造温度范围及加热尺度;锻件的冷却方法;加热设备简介。

塑性加工原理

塑性加工原理

44
二 、 稳定轧制阶段
稳定轧制阶段:
从轧件前端离开轧辊中心连线开始,到轧件后端 进入变形区入口断面止,这一阶段称为稳定轧制阶段。
45
三 、抛 (甩)出阶段
抛 (甩)出阶段: 从轧件后端进入入口断面时起到轧件完全通过辊 缝(轧辊中心连线),称为抛 (甩)出阶段。
46
1.2.1 咬入条件
1.(自然)咬入条件 受力分析如图 1-1
将各道次的延伸系数相乘,得 F0 F1 Fn1 ln 1 2 n F1 F2 Fn L
F0 1 2 n Fn
故可得出结论:总延伸系数等于相应各部分延 伸系数的乘积。
41
(2)累积压下率与道次压下率之间关系
H hn = H 即 1 (1 1 )(1 2 )(1 3 ) L L (1 n ) H hn hn 1 hn H h1 h1 h2 因为:1 (1 )(1 ) L L (1 ) H H h1 hn hn h1 h2 hn L L H H h1 hn 1
轧件对轧辊的作用力 轧辊对轧件的作用力
图1-1 咬入时轧件受力分析
图1-2
P和T力的分解
47
轧辊对轧件的作用力P、T Py 、Ty :压缩轧件,使轧件产生塑性变形 Px 、Tx :决定轧件能否咬入 Px > Tx :不能咬入 Px = Tx :临界咬入 Px < Tx :咬入 咬入条件:Px ≤ Tx 而Px = Psinα Tx=P f cosα 即sinα≤f cosα tanα≤f =tanβ
4
3、塑性加工的主要方法
1)按变形温度分类:
热加工:是指再结晶温度以上所完成的压力加工过程。
冷加工:指在再结晶温度以下所完成的压力加工过程。

高精度轧制理论及技术PPT课件

高精度轧制理论及技术PPT课件

h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
冷轧--σ↑(K↑)→ P↑→ P/K↑→ h↑
P
2
P2 1
P1
σ2>σ1 h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
(2)速度变化--通过f、油膜厚度、变形抗力等起作用
P
1
2 P1
P2
V 2>V 1
油膜厚度↑ h2<h1
0 S0 h2 h1 H h(H)
高精度轧制理论及 技术
教材:
金属塑性加工学--轧制理论与工艺(第二版) 王廷溥,齐克敏主编,2002
主要参考书:
1,高精度轧制技术,黄庆学 梁爱生著,冶金工业出版社,2002。 2,高精度板带材轧制理论与实践,{美金兹伯格著,
姜明东 王国栋等译,冶金工业出版社,2000 3,带钢热连轧的模型与控制,孙一康著,冶金工业出版社,2002 4,带钢冷连轧计算机控制,孙一康著,冶金工业出版社,2002 5,金属塑性加工学----轧制理论与工艺(第二板),
考虑终轧温度要求时热连轧穿带速度设定计算:
Vmih ni f(TnC.........)...
Vn KhdnLlnttFF0nttww
Hi*
L i架
例--当H↑→h↑
控制措施--可↓S
P
由几何关系:
2
Hbd
P2
1 P-h 图的建立
1
1. P1
δ:辊热膨胀、磨损补偿
g H2> H1
h bc gc
K
H (H)h
a
bc d
a1、a2:可根据实测结果确定
Ss:设定or锁定值
产S :生压的力后为果0时辊缝指示δ器S读数

圆坯二辊斜轧单位压下量计算方法

圆坯二辊斜轧单位压下量计算方法

Vol.23No.3安徽工业大学学报第23卷第3期July2006J.ofAnhuiUniversityofTechnology2006年7月文章编号:1671-7872(2006)03-0255-04圆坯二辊斜轧单位压下量计算方法徐洁1,李胜祗1,尹元德1,薛建国2,潘峰2,郑坚敏2,(1.安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;2.宝钢股份有限公司钢管厂,上海200941)摘要:单位压下量是斜轧中的基本变形参数,提高单位压下量计算精度对于轧制力能参数计算和数值模拟建模具有重要意义。

基于轧辊开度的概念和变形区分析,对圆坯二辊斜轧轧辊开度计算进行了简化,导出了单位压下量计算公式,并参照实际工艺条件计算了单位压下量,发现单位压下量随轧辊送进角的增大而迅速增大,因而送进角对开度的影响不能忽略。

此外,讨论了轧辊送进角对单位压下量产生显著作用的根本原因。

导出的公式对圆坯斜轧内撕裂形成数值模拟模型简化、增强模拟可靠性提供必要基础。

关键词:二辊斜轧;圆坯;变形参数;单位压下量;送进角中图分类号:TG335・171文献标识码:ACalculationMethodofUnitReductioninTwo-rollCrossRollingofRoundBilletXUJie1,LISheng-zhi1,YINYuan-de1,XUEJian-guo2,PANFeng2,ZHENGJian-min2(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,AnhuiUniversityofTechnology,Ma'anshan243002,China;2.SteelPipeCompanyofBaoSteelCo.Ltd.,Shanghai200941,China)Abstract:Theunitreductionisabasicdeformationparameterincrossrolling.Itisofsignificancetoupgradetheaccuracyofunitreductionfordeterminingforceparametersandmodelingofnumericalsimulation.Thecalculationprocedureoftherollopeningintwo-rollcrossrollingissimplifiedbasedontheconceptofrollopeningandanalysisofdeformationzone,andthentheformulaforunitreductionofbilletisderived,andasetofunitreductionsarecalculatedaccordingtoactualprocessparameters.Itisfoundthattheunitreductionincreasesrapidlywiththeaugmentofrollfeedangle,andthereforetheeffectoffeedangleontherollopeningcannotbeneglected.Inaddition,theessentialreasonisdiscussedfornoticeableeffectoffeedangleonunitreduction.Theformuladescribedinthispaperoffersafoundationforthe2-Dnumericalsimulationofinsidecrackoccurrenceofroundbilletduringtwo-rollcrossrollingprocess,andbuildupthereliabilityofthesimulation.Keywords:two-rollrotaryrolling;roundbillet;deformationparameter;unitreduction;feedangle引言单位压下量是斜轧工艺的一个基本变形参数,轧制力参数计算、分析轧件与轧辊接触[1]、咬入条件等都需要确定轧件的单位压下量。

金属塑性成形原理 教学大纲

金属塑性成形原理   教学大纲

金属塑性成形原理一、课程说明课程编号:080103Z10课程名称:金属塑性成形原理/Principles of Metal Plastic Forming课程类别:专业教育学时/学分:40/2.5(其中实验学时:4)先修课程:工程力学(材料力学) 或弹性力学、工程材料或材料性能学适用专业:机械设计制造及其自动化(材料成型及控制工程,机械制造,工程装备等方向),车辆工程,微电子科学与工程教材、教学参考书:[1]李尧主编, 金属塑性成形原理(“十二五”规划教材),机械工业出版社,2013[2]运新兵主编, 金属塑性成形原理(“十二五”规划教材),冶金工业出版社,2012[3]董湘怀主编, 金属塑性成形原理,机械工业出版社,2011[4]万胜狄主编,金属塑性成形原理,机械工业出版社,1995[5]李尧主编, 金属塑性成形原理(“十二五”规划教材),机械工业出版社,2013[6]运新兵主编, 金属塑性成形原理(“十二五”规划教材),冶金工业出版社,2012[7]董湘怀主编, 金属塑性成形原理,机械工业出版社,2011二、课程设置的目的意义本课程设置的目的是科学、系统地阐明金属塑性变形的基础与规律,使学生掌握金属塑性加工的基本原理和共性问题,包括塑性加工力学、塑性加工材料学和塑性加工摩擦学等。

通过学习初步了解金属塑性成形的物理基础、力学基础理论,熟悉塑性成形中的摩擦、塑性成形中的不均匀变形,掌握塑性成形力学的求解方法等,为学习后续的塑性加工工艺与技术课程(轧制与挤压、锻造成形、旋压成形、汽车覆盖件与板料冲压成形、特种微纳制造等)作理论准备,为合理制定各种塑性变形工艺奠定理论基础。

本课程是机械设计制造、车辆工程和微电子制造等涉及金属塑性成形技术相关专业的技术基础课程,特别是机械设计制造专业(材料成型及控制方向)的(必修)核心课。

三、课程的基本要求(一)知识要求(1)掌握金属塑性加工过程的热力学条件及应力应变分析的基本概念和基本理论。

苏州大学2021年沙钢钢铁学院硕士研究生招生参考书目

苏州大学2021年沙钢钢铁学院硕士研究生招生参考书目
复 试
金属塑性成型工艺
同 等 金属学及热处理 学 力 加 冶金传输原理 试
《钢铁冶金原理》:黄希祜,2013年,冶金工业出版社(第4版)
《金属塑性加工学:轧制理论与工艺》:王廷溥, 齐克敏 ,2012年,冶金 工业出版社(第3版)
《金属学与热处理》:崔忠圻,2007年 ,机械工业出版社
《冶金传输原理》:沈巧珍,2006年,冶金工业出版社(第1版)
学 院
考试科目
钢铁冶金学 初 试
材料科学基础
参 考 书目
《钢铁冶金学》:王筱留,钢铁冶金学(炼铁部分)(第二版),冶金工 业出版社,2000;陈家祥,钢铁冶金学(炼钢部分),冶金工业出版 社,2004
《材料科学基础》:胡赓祥 , 蔡珣 , 戎咏华,2010年,上海交Байду номын сангаас大学出 版社出版(第三版)
冶金物理化学
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此变形在轧件出辊后即开始恢复,这也会增大接触弧长度。
在热轧薄板和冷轧板过程中,必须考虑轧辊和轧件的 弹性压缩变形对接触弧长度的影响。
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(3)轧辊和轧件产生弹性压缩时接触弧的长度
设轧辊与轧件的弹性压 缩量分别为Δ1和Δ2,为
使轧件获得Δh的压下量,
必须把每个轧辊再压下 Δ1+Δ2,此时轧件与轧 辊的接触线为A2B2C曲 线。
Δh,D和α三者关系计算图:
已知Δh,D和α三个参数中的任意两个,便可用计 算图很快地求出第三个参数。
1.1.1.1 咬入角(α)
变形区内任一断面高度hx求法:
hx hx h D 1 cosx h
Or
hx H h hx H D 1 cos D 1 cosx H D cosx cos
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(3)轧辊和轧件产生弹性压缩时接触弧的长度 此时接触弧长度为:
l' x1 x 0
R2
R DB3
2
R2
R B1B3
2
2RDB3
2R B1B3
2R
h 2
1
2
2R 1 2
Rh 2R 1 2
2R 1 2
Rh x02 x 0
x 0
2R 1
2
8R
p
1
2 1
E1
1
2 2
E2
1
2q
1
Байду номын сангаас2 1
E1
2
2q 1 22 E2
q 2x0 p
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(3)轧辊和轧件产生弹性压缩时接触弧的长度 金属的弹性压缩变形很小时,Δ2可忽略不计,则得
西齐柯克公式:
l'
Rh
8
1
2 1
E1
2
Rp
H
h
相对宽展量(宽展率): b B 100% b B 100%
B
b
相对延伸量(延伸率):
l L 100% L
l L 100% l
相对变形只能近似地反映变形的大小,不能反映变 形的过程积累。
1.1.2.3 用变形系数表示
变形系数:用轧制前、后轧件尺寸的比值表示的变形 程度。
8
1
2 1
E1
Rp
1.1.2 轧制变形的表示方法
1.1.2.1 用绝对变形量表示 1.1.2.2 用相对变形量表示 1.1.2.3 用变形系数表示 1.1.2.4 用真应变表示
1.1.2.1 用绝对变形量表示
绝对变形量:用轧制前、后轧件绝对尺寸之差表示 的变形量。
绝对压下量:为轧制前后轧件厚度H、h之差,即 :h H h
(3)轧辊和轧件产生弹性压缩时接触弧的长度 轧辊的弹性压扁
轧辊的弹性压缩变形称为轧辊的弹性压扁。 由于轧件与轧辊间的压力作用,轧辊会产生局部弹性压缩变
形。此变形可能很大,尤其在冷轧薄板时更为显著。 轧辊弹性压扁的结果使接触弧长度增加。
轧件的弹性压扁
轧件在轧辊间产生塑性变形时,也伴随产生弹性压缩变形, 称为轧件的弹性压扁。
绝对b 宽b 展B 量:为轧制前后轧件宽度B、b之差,即:
绝对l 延l L伸量:为轧制前后轧件长度L、l之差,即:
绝对变形不能正确地表达变形量的大小,但由于习 惯而常被使用,特别是压下量与宽展量。
1.1.2.2 用相对变形量表示
相对变形量:用轧制前、后轧件尺寸的相对变化表
示的变形量。
相对压下量(压下率): H h 100% H h 100%
的轧制过程。
研究简单轧制过程可以搞清楚轧制过程的共性问题 。
由于生产实践中所使用的轧机结构形式多样,理想 的简单轧制过程很难找到。
1.1.1 轧制变形区及其主要参数
轧制变形区:轧件承受轧辊作用而发生变形的部分 ,即实际变形区。
几何变形区:从轧件入辊的垂直平面到轧件出辊的 垂直平面所围成的区域。
1 轧制过程基本概念
1.0 基本概念 1.1 变形区主要参数 1.2 金属在变形区内的流动规律
1.0 基本概念
轧制过程:靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力 将轧件拖进辊缝之间,并使之受到压缩产生塑性变 形的过程。
轧制过程的作用:
外部:使轧件获得一定的形状和尺寸; 内部:使组织和性能得到一定程度的改善。
2
l Rh h2 4
h2 Rh
4
l Rh
所求的接触弧长度实际上是该弧弦的长度。
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(2)两轧辊直径不相等时接触弧长度 设两个轧辊的接触孤长度相等,则:
l 2R1h1 2R2h2 h h1 h2
l 2R1R2 h R1 R2
1.1.1.2 接触弧长度(l)
金属塑性加工学-轧制理论与工艺
赵鸿金 教授 2012年9月
目录
绪论 第一篇 轧制理论 第二篇 轧制工艺基础 第三篇 型材和棒线材生产 第四篇 板、带材生产 第五篇 管材生产工艺和理论
第一 篇 轧制理论
1 轧制过程基本概念 2 实现轧制过程的条件 3 轧制过程中的横变形—宽展 4 轧制过程中的纵变形—前滑和后滑 5 轧制压力及力矩的计算 6 不对称轧制理论
轧制变形区的主要参数:
咬入角 接触弧长度
1.1.1.1 咬入角(α)
咬入角:轧件与轧辊相接触的圆弧所对应的圆心角 。
压下量与轧辊直径及咬入角之间存在如下的关系:
h 2 R R cos D 1 cos
cos 1 h sin 1 h
D
22R
0 sin 22
h R
1.1.1.1 咬入角(α)
1.1.1.2 接触弧长度(l)
接触弧长度:轧件与轧辊相接触的圆弧的水平投影 长度,也叫咬入弧长度、变形区长度。
接触弧长度随轧制条件不同而异:
两轧辊直径相等时; 两轧辊直径不等时; 轧辊和轧件产生弹性压缩时。
1.1.1.2 接触弧长度(l)
(1)两轧辊直径相等时的接触弧长度
l2
R2
R
h 2
为了了解和控制轧制过程,须对轧制过程形成的变 形区及变形区内的金属流动规律有一概括了解。
1.1 变形区主要参数
1.1.0 简单轧制过程 1.1.1 轧制变形区及其主要参数 1.1.2 轧制变形的表示方法
1.1.0 简单轧制过程
简单轧制过程:是指:
1)上下轧辊直径相等,转速相同,且均为主动辊; 2)轧制过程对两个轧辊完全对称; 3)轧辊为刚性; 4)轧件除受轧辊作用外,不受其他任何外力作用; 5)轧件在入辊处和出辊处速度均匀; 6)轧件的机械性质均匀
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