一 6 关于造成毛管壁厚在樅轴方向波浪形分布的原因,应用理論分析的結果,韶为是由于在 穿孔时金屬发生扭轉(CKpy HBaHne)现象所致。图5为扯轉使横新面为偏心型的壁厚分怖 在縱軸方向形成波浪形分佈的示意图。 圆5扭势對于壁厚在縱軸方向分怖影警的示意园 a)當沒有扭辫時,6)當扭得后 由于斜轧穿孔运动学的特点,金属流 轉速度在变形区内的分佈是极不均匀的。 在穿孔軋制时管坯一毛管轉动的角速度 在壓縮帶处为最大,而在走向入口及出口 处,則按一定曲線递减。金题作为一个統 一的变形体,而在各断面經受不相等的速 度的运动,因此金豳的扭轉在穿孔札制时 就成为不可避冤的了。 以图6,a的情形为例(心捧的頂头位 于壓縮帶处),在变形区的工1段,金屬 扭轉方向与金厨的旋轉方向一致。而在 工2段.金肠的扭轉方向与旋轉方向相反。 因此在穿孔完了时,金碣的总扭轉值应該 是这二段分扭轉值的代数和。但是由于在 穿孔时管壁的形成始于頂头,因此影响于 壁厚分佈形态的扭轉作用仅仅是在工2一 段的扭轉现象,而不是整个变形区的总扭 轉。 根据理論}算,由于在L2一段的金 屑扭轉作用而促使壁厚在縱軸方向具有週 ☒6心棒在楚形遥的位置图 期1的波浪形分佈,其1值应骸是
关于造成 毛管壁厚在艇轴方 向波浪形分怖的原 因 , 应 用理湍分析的拮果 , 部为是 由于在 穿孔时金属发生松搏 印 翎 朋 现象所致 。 图 为扯膊使横断面 为 偏心型的壁厚分怖 在凝朝方 向形成波浪形 分怖的 示 意图 。 卜公洲份脚洲洲侧 、 、 了刁 十 尸 尹 碑 尹 尹 尹 户 护 尹 尹 砂 尹尹洲 尹 产 尹 尹 户 产产 产 泌护巡似妞公护 犷 刃 , 娜匆办加沈桥另 围 扭将封于 壁 厚在 嫩轴方 向分作影李的 示意 圆 幻 赏没 有松典峙 , 尝扭再后 由于斜轧穿孔坛动学的 特点 , 金局流 搏速度在变形 区内的 分怖是极不均匀的 。 在穿孔轧制时管坯— 毛管搏动的 角速度 在屋粉带处为最大 , 而在走 向入 口 及 出 口 处 , 按一定 曲腺递喊 。 金属作 为一个就 一的变形体 , 而在各断面翘受不相等的速 度的坛动 , 因此金属的扭搏在穿孔札制时 就成为不可避免的 了 。 以图 , 的情形为例 心 捧的 顶头位 于赓精带处 , 在变 形 区的 , 段 , 金属 扭斡方 向与金属的旋 搏 方 向 一致 。 而在 段 金溺的扭搏方 向与旋搏方 向相反 。 因此在穿孔 完 了时 , 金属的 总扭搏值应敌 是这二段分扭搏植的 代 数和 。 但是 由于在 穿 孔时管壁的形 成始于 顶头 , 因此影响 于 壁厚 分怖形 态 的扭裨作 用仅仅是在 , 一 段的扭搏现象 , 而不是整个变形 区 的 总扭 搏 。 根据理渝豁算 , 由于在 , 一段的金 属扭褥作 用而促使壁厚在艇翰方 向具有遇 期 通的波浪形分怖 , 其 只值应敌是 川 “ 吞 一 派‘ 碱二……纂习眯丫丫 」‘ 了叮… 过 一广肖一 目 “ 刊 圆 心棒在 燮 形 区 的位 置 固
一7一 2msin a [2Ro-L2cos a tg Rocos a (2) (Ro-L2cos c tgo)cos c 40 (L2 tgp+o)2+Litga2 Co8 a 其中:c一軋輥倾斜角, R一軋輥最大牛徑, L2一变形区的出口段昆度(在計算时可采用心捧長度作为近似值), p—一軋輥出口段雠角度, 4。一在壓縮帶处的札輥間距之牛。 在实验室斜軋机的穿孔情况下,根据公式(2)計算所得的理論值(1,)大于实际测量 值(1)豹17%。这是由于在誘导公式(2)时,軸向滑移系数被簡化为1。而事实上至少 在变形区的后段,滑移现象是存在的。根据这一个推論,可以得出在变形区L2段軸向滑移 系数的公式。即 A=1,×40 或 (3) 其中:40一縱軸向滑移系数, 山一毛管壁厚在縱軸方向变化的实测遇期, 1,一毛管壁厚在樅軸方向变化遇期的理論值(可从公式(2)求得)。 根据同样的推导,可以得出当頂头突出壓縮帶nm时(参看图6B),毛管壁厚在樅轴 方向波浪形分布的理論逦期值 2x(L2+n) Rocos a (Ro-L2cos a tgv)cos a N(La+)+Ltga cos a sinc[2R,-L2 cos atg〕 n Rocos a (Ro-ncos a tg9)·cosa (4) 40 (n)ntg coga 8inc[2Ro-ncosc ig〕 其中:n一頂头伸出壓縮帶的距离MM. B一札輥入口段的雏角度 其余符号的含义同公式(2)。在这里应該着重指出,壁厚在樅轴方向波浪形分怖的週 期,既不是金属在变形区螺旋位移的螺距,也不是在变形区金属总的扭轉的表现,而只能是 在壁厚形成区域中部份扭韓所造成的后果。这一点在文献中往往被混淆。 此外,在穿孔軋制时由于軋輥惧斜的关系,心捧的均整段並不能充分发揮“辗整”壁厚 的作用。而在毛管内壁往往留下如双导螺旋般的具有一定螺距的均整印痕。这个螺距相当于 在心捧均整段金屬螺旋位移的螺距。在毛管的前段,印痕的螺距較小,而在后段則較大,这 是由于在縱軸方向变形抗力在前后阶段有異所致。 这些螺旋形不不整的均整印痕使偏心型波浪形的毛管壁厚分怖盆趋复杂。但是在礼机朝
一 邪 〔 。 一 , 沪〕 旦巡里竺一 命里止丛鲤丝鲤壑些里一 内 刀 , 口 口 ‘ 以 戈 一 一早 勺。 艺 、 姜 吕 “ 其 中 — 轧棍倾斜角 , 。 — 札朝最 大半视 , — 变形 区的 出 口 段是度 在补算时可采用心 捧畏度作 为近似值 , 叨— 轧辊出 口段雄角度 , 、 。 — 在屋精带处 的轧辊简距之 半 。 在实段室斜札 机的穿孔情 况下 , 根据公式 豁算所得的理靛值 只 , 大于实际侧量 值 只动 豹 。 这是 由于在爵导公式 时 , 翰向滑移系数被筒化为 。 而事实上 至少 在变形区的后段 , 滑移现象是存在的 。 根据这一个推渝 , 可以得出在变形 区 , 段朝 向滑移 系数的公式 。 郎 风巾 只 , 兮。 又‘ 八 市 ” “ 一不 一 、 。 —桃朝 向滑移系数 , 标— 毛管壁厚在艇翰方 向变化的实 遇期 , 其 中 孟, — 毛管壁厚在撇翰方 向变化遇期的理希值 可从公式 求得 。 根据同样的推导 , 可以得出当顶头突出屋精带 二 时 参看图 , 毛管壁厚 在雄勒 方向波浪形分怖的理豁遇期植 ‘ ’ 一 可 豆硬户二 , , 招攀李丛夔夔壑习一 夕 , 伊 、 。 , , ‘ 护 叭切一 州 。 ,‘ 十 妇互 “ ,, 一 〔 。 一 , 中〕 。 — 一 。 一 口 砚爵 一” 十 ” ’ “ 〕 〔 一 口〕 其 中 — 顶头伸出屋精带的 距离 、 口— 札棍入 口段的维角度 其余符号的 含义 同公式 。 在这里应孩着重指 出 , 壁厚在褪翰方 向波浪形分怖的遇 期 , 既不 是金属在变形 区螺旋位移的螺距 , 也不 是在变形 区金属总的扭棘的表现 , 而 只能 是 在 壁厚形成 区域 中部份扭搏所造成的后果 。 这一点在文献 中往往被混 淆 。 此 外 , 在穿孔轧制 时 由于轧辊倾斜的 关系 , 心 捧的均 整段亚不能充分发捧 “ 辗整 ” 壁厚 的作用 。 而在毛管内壁往往留 下如双 导螺旋般 的具有一定螺距的均整印瘪 。 这个螺距相 当于 在 』合捧均整段金局螺旋位移的螺距 。 在毛管的前段 , 印痕的螺 距较小 , 而在 后段 较大 , 这 是 由于在桃翰方 向变形抗力在前后阶段有界所致 。 这些螺旋形 不 平整的均整印痕使偏心 型波浪形的 毛管壁厚分怖盘趋复杂 。 但是在札机视
8 整正常的情况下,它影响壁厚不均植法做。而在軋机調整不当,心捧几何形状不正的情况 下,則无論对于壁厚分佈的形态以改对于壁厚不均的絕对值都会发生显著的影响。 粽上所逃,毛管壁厚不均勻性是有規律的毛管壁厚分佈的黏果。后者基本上由三方面的 因素所决定:一、在横断面的偏心型分佈;二、在樅切面具有一定退期的波浪性的分佈和 三、均整印痕的影响。 圆7毛管壁厚不均形成示意图 a)营不存在偏心的内腔时,6)蕾存在有偏心的内腔時 图7是毛管壁厚不均形成的示意图。他与实际测量的毛管的壁厚分佈相符合(参閱图2 及图8,图8引自牙.I.BaTKMH的材料)。 根据上述观察和理論分析的秸果,說明我們与牙.几.BaTKMH的毛管壁厚不均形成学戬有 分歧之处。按照后就,这种不均的形成,主要是由于在斜軋穿孔时,輥的震动週期与管坯 一毛管一心棒—頂桿系铳的度动遇期相異所致。 毛管号庭MN 阁8在毛管(90×6.5MM)前段的一个饿切面上壁厚的分 佈(根据牙.几.BaTKHH的材料) 在这里我們並不否認这些震动週期的存在。他們的存在确使毛管壁厚不均的分佈在性傅 上盆加复杂化,或者在絕对值上有所增佩。但是毛管壁厚的不均匀分你有其基本的規律性 (性質),这些規律性是由于在斜轧机上金属变形的特点所次正、軋輥与頂桿系就震动 测期闲異的理論並不能說明毛管壁厚分佈的規律性,而調整或改变这些震动週期,提据 牙.刀.BaTK4H的材料,並不能从根本上改变毛管婆厚分佈的这种特点
整正常的情 况下 , 它影响壁 厚不均植甚微 。 而在卓 机稠整 不 当 , 心 捧 几何形 肤不正的情 况 下 , 无篇对 于壁 厚 分怖的 形 态以 及对 于壁 厚不均 的 艳对 值都会发生显著的影响 。 粽上所述 , 毛管壁 厚不均 匀性 是有规律的 毛管壁 厚分怖的拮果 。 后 者基本上 由三方 面的 因素所决定 一 、 在横 断面的偏心 型分怖 二 、 在艇切面 具有 一定遇 期的 波 浪性的 分怖和 三 、 均整印痕的影响 。 缨黔黔臀 赢赫巍瞬 圆 毛 管壁 厚 不 均 形成示 意 固 赏不 存在 偏心 的 内腔 待 , 赏存在 有偏心 的 内腔 峙 图 是毛管壁 厚不均 形成 的 示意图 。 他与实 陈 量的 毛管的壁厚分怖相符合 参朋图 艺 及 图 , 图 弓 自 只 月 朋 的 材料 。 根据上述观察和 理谕分析的桔果 , 靓 明我俩与 只 月 翩 的 毛 管壁厚 不均形成学靓有 分歧之处 。 按照后 靓 , 这种不 均的 形成 , 主耍 是 由于在斜札穿孔时 , 札辊的震动遇期与 管坯 — 毛 管— 心 棒— 填捍系就的震动遇期相具所致 。 乃 爪 厂伙 川七 八 厂厂 、 刃亏 脚 产了 尸 、 厂一一甲 勺 丫 入侧、 犷 , 万 圆 在 毛 管 、 前段 的 一 个 缎 切 面 上 壁厚 的 分 作 根据 只 几 ’ 翩 的 材料 在这里我朽益不否靓这些震动遇期的存在 。 他俏的存在 确使毛管壁 厚不均的 分怖在性省 上盒 加复杂化 , 或者在艳对植上有所增 加 。 但是 毛管壁 厚 的不均匀分怖 有 其 基 本的 规律性 性簧 , 这些 规律性 是 由 于在斜 札机上 金属变 形 的 特 点 所决定 。 札辊与 顶 捍系就震动 遇期相具的理谕益不能 既 明 毛管壁 厚 分 怖 的规律性 , 而 稠整或改变 这些 震 动 遇期 , 根据 只 、 朋 、 的材料 , 亚不能从根本上 改变 毛管壁厚 分怖的这种特点