轧制力能参数作业2014
力能参数
第4章 冷轧参数设计及校核4.2.1 轧制力的计算本设计采用斯通公式[8]计算冷轧平均单位压力p ：()xe Q p x s 115.1--=σ (4.3)hl f x '=(4.4) s σ——对应于冷轧平均总压下率的平均屈服应力，平均总压下率ε∑为106.04.0εεε+=∑，0ε、1ε分别为入口和出口的冷轧总压下率；Q ——平均单位张力； f ——轧制时的摩擦系数；h ——该道带钢在变形区的平均厚度；l '——考虑弹性压扁后的变形区长度。
第一道次：压下量Δh=0.63mm ，冷轧压下率为25.2％。
故该道次的平均总压下率ε∑为：%12.15%2.256.06.04.010=⨯=+=∑εεε由图4.1查出对应于%12.15=∑ε的MPa 4652.0=σ。
故 M P a Q s 75.4795546515.115.1=-⨯=-σ 计算 mm h R l 55.1263.0250=⨯=∆= 计算45.0185.255.1208.0=⨯=hfl故 2025.045.022==⎪⎭⎫⎝⎛h fl1——纵向；2——横向图3轧辊弹性压扁时平均单位压力图解（斯通图解法）第4章 冷轧参数设计及校核表4-6 （ex －1）/x 值x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.0 1.000 1.005 1.010 0.015 1.020 1.052 1.030 1.035 1.040 1.045 0.1 1.051 1.057 1.062 1.066 1.078 1.078 1.084 1.089 1.095 1.100 0.2 1.105 1.112 1.118 1.128 1.131 1.137 1.143 1.149 1.155 1.160 0.3 1.166 1.172 1.178 1.184 1.190 1.196 1.202 1.209 1.215 1.222 0.4 1.229 1.236 1.243 1.250 1.256 1.263 1.270 1.277 1.284 1.290 0.5 1.297 1.304 1.311 1.318 1.326 1.333 1.340 1.347 1.355 1.362 0.6 1.370 1.378 1.336 1.393 1.401 1.409 1.417 1.425 1.433 1.442 0.7 1.450 1.458 1.467 1.475 1.483 1.491 1.499 1.508 1.517 1.525 0.8 1.538 1.541 1.550 1.558 1.567 1.577 1.586 1.595 1.604 1.613 0.9 1.623 1.632 1.642 1.651 1.661 1.670 1.681 1.690 1.700 1.710 1.0 1.719 1.729 1.739 1.749 1.750 1.770 1.780 1.790 1.800 1.810 1.1 1.820 1.830 1.840 1.850 1.860 1.871 1.884 1.896 1.908 1.920 1.2 1.935 1.945 1.957 1.968 1.978 1.990 2.001 2.013 2.025 2.037 1.3 2.049 2.062 2.075 2.088 2.100 2.113 2.126 2.140 2.152 2.166 1.4 2.181 2.195 2.209 2.223 2.237 2.260 2.264 2.278 2.291 2.305 1.5 2.320 2.335 2.350 2.365 2.380 2.395 2.410 2.425 2.440 2.455 1.6 2.470 2.486 2.503 2.520 2.536 2.553 2.570 2.586 2.603 2.620 1.7 2.635 2.652 2.670 2.686 2.703 2.719 2.735 2.752 2.769 2.799 1.8 2.808 2.826 2.846 2.863 2.880 2.900 2.918 2.936 2.955 2.974 1.9 2.995 3.014 3.033 3.052 3.072 3.092 3.112 3.131 3.150 3.170 2.0 3.195 3.170 3.240 3.260 3.282 3.302 3.323 3.346 3.368 3.390 2.1 3.412 3.435 3.458 3.480 3.504 3.530 3.553 3.575 3.699 3.623 2.2 3.648 3.672 3.697 3.722 3.747 3.772 3.798 3.824 3.849 3.876 2.3 3.902 3.928 3.955 3.982 4.009 4.037 4.064 4.092 4.119 4.148 2.4 4.176 4.205 4.234 4.263 4.292 4.322 4.352 4.381 4.412 4.412 2.5 4.473 4.504 4.535 4.567 4.598 4.630 4.663 4.695 4.727 4.761 2.6 4.794 4.827 4.861 4.895 4.929 4.964 4.998 5.034 5.069 5.104 2.7 5.141 5.176 5.216 5.250 5.287 5.324 5.362 5.400 5.438 5.477 2.85.5165.5555.5955.6345.6745.7155.5565.7975.8385.880计算图4.2中的第二个参数()h Q af y s /15.12-=σ()()3221095.200295.021000014.32503.01818-⨯==⨯⨯-=-=E R a πγ104.075.479185.208.000295.02=⨯⨯⨯=y 查图4.2，有55.0='=hl f x查表4-6，有333.11=-xe x故 M P a p 5068.63975.479333.1=⨯= 由55.0='=hl f x ，有mm l 02.1508.0185.255.0=⨯='总压力KN N p l B P 124878.124870095068.63902.151300==⨯⨯='=第二道：入口总压下率为25.2％，Δh=0.53mm ，平均总压下率ε∑为42.24％，对应的MPa s 570=σ故 M P a Q s 5.54011557015.115.1=-⨯=-σ 计算 mm h R l 35.953.0200=⨯=∆= 计算35.0605.135.906.0=⨯=hfl故 1225.035.022==⎪⎭⎫⎝⎛h fl 由()()3221095.200295.021000014.32503.01818-⨯==⨯⨯-=-=E R a πγ得到，119.05.540605.106.000295.02=⨯⨯⨯=y 查图4.1，有43.0='=hl f x 查表4-6，有250.11=-xe x故 M P a p 625.6755.540250.1=⨯= 由43.0='=hl f x ，有mm l 5.1106.0605.143.0=⨯='总压力KN N p l B P 1010175.10100593625.6755.111300==⨯⨯='=第三道：入口总压下率为46.4％，出口总压下率为67.6％，Δh=0.53mm ，平第4章 冷轧参数设计及校核均总压下率ε∑为59.12％，对应于%12.59=∑ε的MPa s 600=σ故 M P a Q s 54514560015.115.1=-⨯=-σ 计算 mm h R l 35.953.0200=⨯=∆= 计算435.0075.135.905.0=⨯=hfl故 1892.0435.022==⎪⎭⎫ ⎝⎛h fl 由()()322104.20024.021000014.32003.01818-⨯==⨯⨯-=-=E R a πγ得到，127.0545075.105.00024.02=⨯⨯⨯=y 查图4.1，有51.0='=hl f x 查表4-6，有304.11=-x e x故 M P a p 68.710545304.1=⨯= 由51.0='=hl f x ，有mm l 97.1005.0075.151.0=⨯='总压力KN N p l B P 101351013500768.71097.101300==⨯⨯='=第四道：入口总压下率为67.6％，出口总压下率为80.4％，Δh=0.32mm ，平均总压下率ε∑为75.28％，对应于的MPa s 750=σ故 M P a Q s 5.67718575015.115.1=-⨯=-σ 计算 mm h R l 15.732.0160=⨯=∆= 计算55.065.032.016005.0=⨯⨯=hfl故 3025.055.022==⎪⎭⎫⎝⎛h fl由()()322109.10019.021000014.31603.01818-⨯==⨯⨯-=-=E R a πγ得到，19.05.67765.005.00019.02=⨯⨯⨯=y 查图4.1，有69.0='=hl f x 查表4-6，有442.11=-xe x故 M P a p 955.9765.677442.1=⨯= 由69.0='=hl f x ，有mm l 97.805.065.069.0=⨯='总压力KN N p l B P 1139211392272955.97697.81300==⨯⨯='=第五道：入口总压下率为80.4％，出口总压下率为84％，Δh=0.09mm ，平均总压下率ε∑为82.56％，对应的MPa s 820=σ故 M P a Q s 71323082015.115.1=-⨯=-σ 计算 mm h R l 79.309.0160=⨯=∆= 计算26.0445.079.303.0=⨯=hfl故 0676.026.022==⎪⎭⎫⎝⎛h fl 由()()322109.10019.021000014.31603.01818-⨯==⨯⨯-=-=E R a πγ得到，183.0713445.003.00019.02=⨯⨯⨯=y 查图4.1，有35.0='=h l f x 查表4-6，有196.11=-xe x第4章 冷轧参数设计及校核故 M P a p 748.852713196.1=⨯= 由35.0='=hl f x ，有mm l 19.503.0445.035.0=⨯='总压力KN N p l B P 57535753490748.85219.51300==⨯⨯='=表4-7 各架轧机轧制力机架号 F1 F2 F3 F4 F5 轧制力/KN124871010110135113925753由压力分布情况来看，此规程可行。
轧制力能参数范文
轧制力能参数范文轧制力是指钢铁、金属等材料在轧制过程中受到的切削力或变形力。
轧制力的参数对轧制过程的控制和优化具有重要的意义。
下面将从轧制力的定义、计算、调节和影响因素等方面，详细介绍轧制力的参数。
一、轧制力的定义轧制力是指轧制机综合作用下金属材料所受的力。
在轧制过程中，轧辊通过对金属材料的压制、切割、牵引等方式对其进行变形。
这些力的大小和方向决定了轧制过程中金属材料的变形途径、变形程度和质量。
二、轧制力的计算1.平面轧制力计算公式在平面轧制过程中，轧制力的大小可以通过以下公式进行计算：F=kAε其中，F为轧制力，k为表征轧制过程的特性参数，A为金属材料的截面积，ε为金属材料的应变。
该公式表明，轧制力与材料的截面积和应变呈正比关系，同时受到轧制过程特性参数k的影响。
2.缺口轧制力计算公式在缺口轧制过程中，轧制力的大小可以通过以下公式进行计算：F=kAl其中，F为轧制力，k为表征轧制过程的特性参数，A为金属材料的截面积，l为两辊缺口的长度。
该公式表明，轧制力与材料的截面积和缺口长度呈正比关系，同时受到轧制过程特性参数k的影响。
三、轧制力的调节为了获得良好的轧制质量和提高生产效率，需要对轧制力进行调节。
常见的调节方法包括调节轧辊力、调节辊缝尺寸、调节轧机速度等。
1.调节轧辊力通过调节轧辊的力大小和方向，可以改变轧制力的大小和分布，从而达到控制变形的目的。
调节轧辊力可以通过改变轧辊的压下力和牵引力来实现。
2.调节辊缝尺寸通过调节辊缝的宽度和间隙，可以改变轧制力的大小和分布。
辊缝的宽度和间隙对轧制力的影响较大。
辊缝宽度小，间隙大，轧制力较大；辊缝宽度大，间隙小，轧制力较小。
3.调节轧机速度通过调节轧机的转速和进给速度，可以改变轧制力的大小和分布。
提高轧机速度可以减小轧制力，但同时也会增加摩擦力和能量消耗。
四、轧制力的影响因素轧制力的大小受到多种因素的影响，主要包括材料的物理力学性质、工艺参数和轧机设备的调整情况。
二辊轧机力能参数计算-分享
二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。
详细计算按如下步骤进行。
1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ；1.3轧制速度，m in /12m in/20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ；αcos 1-∆≥hD g轧制时的单道次压下量-∆h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα-；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ︒=<433.3b actg μα代入数据计算得 35.1=∆h 则mm hD g 17.793cos 1=-∆≥α05.1=∆h 则mm hD g 585cos 1=-∆≥α 2.1=∆h 则mm hD g 705cos 1=-∆≥α取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860=2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：3、轧制压力计算3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核︒=⨯∆=∂2878.3180πR h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度lmm h R l 7945.21=∆⨯=3.1.3、平均压下率ε106.04.0εεε⨯+⨯=00=ε 83.201=ε%则，%5.126.04.010=⨯+⨯=εεε经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256.01=⨯+=εσ3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l 'a-求解诺莫图中Ymh k C Y μσσ)2(210+-=N mm RC /909003=； MPa k S S 335)2(15.110=+=σσ力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；mm hH h m 375.52=+=代入以上各项数据，得Y=0.0415b-求解诺莫图总Z2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=mhl Z μ，代入各项数据，得Z=0.105诺莫图由以上a 、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0.34 则 mm h X l m84.22=⨯='μ3.1.5、平均单位轧制压力()()m k ee k p m XX m**1σσ-=--= 依次得出，187.134.0171.2134.0=-=-=X e m X m k p ⋅==395.57MPa3.1.6、轧制总压力Pt p l B P 6.90357.39584.2210001=⨯⨯=⨯'⨯=3.2、轧制总压P 的确定依次求解第2、3道次的轧制压力 按照初步道次分配表计算出结果如下：t P 13802= ；t P 16003=轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。
轧钢等轧制力_张力等常用公式
轧钢等轧制力_张力等常用公式一、轧制力公式轧制力是指在轧制过程中作用在钢坯上的力，其值取决于轧制设备、轧制工艺以及钢材的性能等多个因素。
根据轧制道次的不同，轧制力可以分为出钢较大的大伞轧制力和轧制截面较小的等压轧制力。
1.大伞轧制力公式大伞轧制力可以通过下述公式计算：F=C*A*ε^n其中，F为轧制力，C为轧制常数，A为轧制面积，ε为轧制变形，n 为材料参数。
2.等压轧制力公式等压轧制力的计算公式如下：F=k*A*ε其中，F为轧制力，k为轧制系数，A为轧制面积，ε为轧制变形。
二、张力公式张力是指钢坯或钢材在轧制过程中受到的拉力或压力。
张力的计算需要考虑到轧机设备、辊系参数、钢材特性等因素。
根据不同的情况和轧制阶段，可分为初始弯管段、断弯段和平整段的张力公式。
1.初始弯管段张力公式初始弯管段张力通过下述公式计算：T=K1*F/D其中，T为张力，K1为系数，F为轧制力，D为卷料直径。
2.断弯段张力公式断弯段张力计算公式为：T=K2*F*L/D其中，T为张力，K2为系数，F为轧制力，L为卷料长度，D为卷料直径。
3.平整段张力公式平整段张力计算公式为：T=K3*F*L/D其中，T为张力，K3为系数，F为轧制力，L为卷料长度，D为卷料直径。
三、常用系数和参数在轧制力和张力计算中，系数和参数的取值与轧机设备、钢材特性和轧制工艺有关，需要根据实际情况进行调整。
一般来说，可以通过试验或根据经验进行确定。
1.轧制常数C和材料参数n的取值：C：一般通过实验确定，可通过试验数据进行计算。
n：一般与钢材的屈服强度和硬度有关，一般取值为0.15-0.22.轧制系数k的取值：k：可通过试验或根据经验确定，取值一般为0.1-0.33.系数K1、K2和K3的取值：K1、K2和K3：取值一般为0.5-0.7通过上述公式和参数的计算和调整，可以较为准确地估计轧制力和张力，在轧制过程中对设备进行控制和调整，保证轧制过程的质量和效率。
轧制力计算案例
原料加厚到135mm 适应性分析根据爱克伦德公式计算各轧机热轧时平均单位压力，然后求出总轧制力，参照板带厂620mm 热带设备性能参数分析运行情况。
爱克伦德公式()()εη++=k m p 1m ——外摩擦对单位压力影响的系数 hH hh R f m +∆-∆=2.16.1η——粘性系数 ()t 01.04.11.0-=η 2mm sN •t ——轧制温度ε——平均变形速度 hH R h v+∆=2ε )4.1)(01.014(8.9Mn c w w t K ++-=2mm Nc w ——以质量分数表示的碳含量 Mn w ——以质量分数表示的锰含量)0005.005.1(t a f -= 对于钢性轧辊a =1，对于铸铁轧辊a =一、首先计算0R 机架：以435135⨯mm 原料为例0R 铸钢轧辊，辊径560mm~650mm mm R 325=半径大 0R 辊缝摆设在105mm~95mm mm S 30=小 0R 速度设定sm v 6.0= 轧件轧前尺寸mm B H H 420135⨯=⨯ （考虑RE0） 轧件轧后尺寸mm b h h 430105⨯=⨯ 轧制温度执行1100℃以上， 1100=t ℃5.0)11000005.005.1(1)0005.005.1(=⨯-=-=t a f179.0105135302.1-303255.06.12.16.1=+⨯⨯⨯=+∆-∆=h H h h R f msmm v 600= 5.53)3.012.04.1)(110001.014(8.9)4.1)(01.014(8.9=++⨯-=++-=Mn c w w t K（普碳）()3.0)110001.04.1(1.001.04.11.0=⨯-=-=t η2mm sN •519.1105135********22=+⨯=+∆=h H R hvε()()61.63)519.13.05.53)(179.01(1=⨯++=++=εηk m p计算总轧制力KN bl p p 266930325243042061.63=⨯⨯+⨯== 同上原理可以计算出 表一同理品种钢以65Mn 为例67.89)165.04.1)(110001.014(8.9)4.1)(01.014(8.9=++⨯-=++-=Mn c w w t K表二结论：0R 工艺参数最大轧制力为4000KN ，原料厚度改变后0R 只能满足普碳钢的生产，不能满足品种钢的生产。
轧钢机械(第二章力能参数)(精)
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§2 接触弧上的单位压力及影响因素
二、轧制时接触弧上px的微分方程式 1、T.Karman px的微分方程式（1925年）
L L
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大压下量
小压下量
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§3 轧制时接触弧上的平均单位压力
， pm= n’n”n”nB
这里介绍几种常用的计算公式
一、采利柯夫公式
三大步： 解Karman方程，求px表达式； 沿接触弧分段积分，求总压力P； 总压力除以面积得pm。
pm= n’K
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§1 轧制力计算的基本思路与理论
四、金属塑性变形条件——塑性方程式 1、屈服准则 • 屈雷斯卡（H.Trasca）屈服准则 • 蜜赛斯（R.von.Misse）屈服准则
欲使处于应力状态的物体中的某一点进入 塑性状 态，必须使得该点的单位弹性形状变化位能达到材料 所允许的极限值，并且该极限数值与应力状态无关， 而是一个常值。
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§2 接触弧上的单位压力及影响因素
三、影响单位压力的因素 2、变形阻力的确定 • 金尼克曲线； • 库克曲线； • 北京钢院曲线； • 其他曲线或经验公式。
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§2 接触弧上的单位压力及影响因素
三、影响单位压力的因素 3、影响应力状态的因素
接触弧上单位摩擦力分布的影响 干摩擦理论 粘着摩擦理论 结论: μ↑则 p↑
冶金机械设计理论-2轧制力能参数
轧机转速和速比
转速和速比的变化会影响 轧机的动态特性，从而影 响轧制力能参数。
轧机刚度和稳定性
良好的轧机刚度和稳定性 可以减小振动和误差，从 而减小轧制力能参数的波 动。
05
轧制力能参数的优化和控制
轧制力能参数的优化
优化目标
提高轧制效率，降低能耗，提升产品 质量。
优化方法
优化过程
根据实际生产需求和工艺要求，建立 轧制过程的数学模型，通过仿真实验 和数据分析，找到最优的力能参数组 合，并进行实际生产验证。
针对不同工艺条件和设备类型，可以开展更加细 致的实验研究，以验证和完善轧制力能参数的理 论体系。
未来研究可以进一步探索轧制力能参数与冶金机 械设计理论之间的内在联系，揭示其作用机制和 规律，为实际应用提供更加精准的理论指导。
未来研究可以加强跨学科合作，整合相关领域的 研究成果，推动轧制力能参数研究的系统性和完 整性，为冶金机械设计提供更加全面、可靠的理 论支持。
01
03
通过对轧制力能参数的研究，可以为冶金机械设计提 供更加科学、可靠的理论依据，推动冶金机械行业的
可持续发展。
04
轧制力能参数的研究涉及到多个学科领域，如力学、 热学、材料科学等，需要综合考虑各种因素，建立完 善的理论体系和实验验证体系。
研究展望
随着科技的不断进步和产业升级的需要，轧制力 能参数的研究将更加深入，涉及的领域也将更加 广泛。
冶金机械设计理论-2轧制 力能参数
• 引言 • 轧制力能参数的基本概念 • 轧制力能参数的计算方法 • 轧制力能参数的影响因素 • 轧制力能参数的优化和控制 • 实际应用和案例分析 • 结论与展望
01
引言
主题简介
01
轧制力能参数
重点及难点：
重点---轧制过程主要参数及轧制压力计算、屈服 条件。轧制力矩计算与电机选取。
难点---变形区的单位压力计算微分方程；轧制时 接触弧上的平均压力。
1
本课程针对本专业的学生在学习轧钢机械课程以前， 讲授与轧钢机设计相关的轧制力能参数的有关概念及 内容。主要是在轧制过程中的相关工艺/设备参数的意 义及计算方法，轧制参数对轧制力与轧制力矩的影响， 轧制力计算的基本理论，基本假设及基本的计算方法； 并对轧钢机的驱动方式及驱动力矩的计算的基本原理 的计算方法，主要的计算公式进行讲解和分析；最终 对轧机的主电机进行选择及核算。
h0、h1 ：轧制前
后轧件高。
轧件的平均高度hm： hm=(h0+h1)/2
压下量：
Δh =h0-h1 b0、b1 ：轧制前
后宽度。
宽展量Δb =b1-b0
5
L0、L1 ：轧制前
后轧件长。 延伸率：
λ=L1/L0
γ——临界角，又 称之为中性角。为 轧制时前滑区及后 滑区的分界。
α——咬入角，接
触弧所对应的中心 角。
h0
2.宽展系数: b1 1
b0
3.延伸系数: L1 1
L0
h1 b1 L1 1 体积不变定律
h0 b0 L0
11
如以F0表示轧件在轧前的横截面积(b0,h0)，以F1 (b1,h1)表
示轧件轧后的横截面积，则：
L1/L0=F0/F1=λ
即延伸系数等于轧制前后的轧件横截面积比，其值总大于1， 对于多个道次的轧制则总延伸系数与各道次延伸系数之间 有下面的关系：
2 2 24
二辊轧机力能参数计算-分享
二辊轧机力能参数计算-分享二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。
详细计算按如下步骤进行。
1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1、1轧制产品计算选用SPCC，SPCC常温状态屈服强度；1、2成品最大带宽，B=1000mm；1、3轧制速度，；1、4轧辊直径；；代入数据计算得则则则取初定轧辊直径：2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：道次号原料厚度：H(mm) 成品厚度：h(mm)压力量：(mm)压下率：% 06 0 0%164、751、2520、83%24、753、75121、05%33、753 0、7520%3、轧制压力计算3、1、第1道次轧制压力计算3、1、1、咬入条件校核，即满足咬入条件3、1、2、变形区长度3、1、3、平均压下率 % 则，经第1道次轧制后材料的变形阻力：3、1、4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度依次求解Y、Z，最后得出接触弧长度 a-求解诺莫图中Y ；，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；代入以上各项数据，得Y=0、0415 b-求解诺莫图总Z ，代入各项数据，得Z=0、105 诺莫图由以上a、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0、34 则3、1、5、平均单位轧制压力依次得出， =395、57MPa3、1、6、轧制总压力P3、2、轧制总压P的确定依次求解第 2、3道次的轧制压力按照初步道次分配表计算出结果如下：；轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。
经过反复多次设定压下规程，得如下压下规程：原料厚度6mm，成品厚度3mm对应如下轧制规程：道次原料厚度 H(mm) 成品厚度 h(mm)压力量 (mm)压下率：% 单位轧制压力(MPa)轧制压力（吨） 06 0 0%164、751、2520、83%404、9102524、753、95 0、816、84%609、9134633、953、55 0、410、12%698、8119643、553、25 0、38、45%747、4114353、253 0、257、69%787、41130 计算后确定：轧制压力P=1400t 二辊轧机轧辊辊身强度校核： ; ; 取；代入数据得，，即轧辊本身能力满足要求。
轧制力与功率的计算
轧制力与功率的计算(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除4轧制力和功率的计算轧制代表了很多关系分析的特殊问题，它也是一个重要的工业流程。
其中板的轧制已经被广泛的研究了。
4.1 通过局部应力分析的轧制力计算轧制过程与管材和带材的拉拔在形式上有很大的相似，但也有很重要的不同。
在拉拔中，拉拔模具通常是固定的，而且有一个拉力作用于被拉的金属，施加的拉力是很重要的加工载荷。
另一方面，通常有由电力驱动轧辊的轧机能在没有任何拉力的作用下将带材咬入。
在轧辊上起限制作用的垂直载荷很重要，与拉拔中的模具载荷对应的。
中间的条件很普通，因为轧机间适度的拉力能减少轧制力和提高带材的平直度，并能有效的控制其厚度。
另一方面，空载轧辊有时被用在拉拔机上来对小区域冷加工，有时被用在顶管机的心轴对管材热加工。
然而，在典型的带材轧制流程中，驱动辊的圆周速率超过了带材的速度，如果摩擦力足够大，带钢最终会被咬入。
当带钢的厚度减少时，它的长度延伸，线速度增加，直到出口处带钢的速度会比轧辊的线速度更快，而摩擦力作用于相反的方向。
在辊缝中有一个中性点，在这个点上带钢表面的速度与轧辊的圆周速度相等而没有相对滑动，它是摩擦力改变方向临界点。
这是轧制的一个重要特点。
在冷轧带钢轧制力的估算中，我们作以下假设：1、平面应变条件2、变形区均匀变形3、摩擦系数恒定4、接触弧是恒定圆弧5、中性点在接触弧上6、忽略弹性形变这样假设后分析会相对简单，而且轧制力也可以通过小型模拟计算机对基本微分方程积分来方便求解4.1.1 微分方程的推导和一般解在变形区域、中心点的出口一侧（如图4.1）取单位宽度的单元体A ，在横向分解作用在单元体A 上的力，如下：()()x x x h dh h d σσσ-++ 横向应力ααsin cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛dx p r 2个轧辊上的径向压力图4.1 带钢轧制的变形区域的剖视图，展示了带钢中性面两边的2个单元体的受力图。
金属材料专业综合实验报告
综合实验报告课程名称：金属材料专业综合实验专业：金属材料工程班级：金属材料姓名：学号：指导教师：冶金工程学院2011-2012 学年第 1 学期目录实验一轧测力能参数综合测试实验二金属材料力学性能综合测试实验一轧制力能参数综合测试一、实现轧件咬入轧制参数的设定1.实验目的（1）掌握轧件咬入的条件(2) 掌握最大咬入角的测定(3) 学会分析最大咬入角与各轧制参数的关系2、相关理论知识背景轧辊与轧件的接触弧所对应的角称为接触角或咬入角。
为使轧件能够咬入轧辊，作用于轧件的出轧辊方向摩擦力F的水平分量必须大于或等于作用于轧件的轧制力Pr的水平分量.轧件能够被咬入的条件为:由上式可见，只有摩擦系数大于咬入角的正切值时，轧件才能被咬入轧辊。
对于给定的辊缝值，摩擦力越大，能够咬入的轧件的高度也越大。
tan α的值与轧辊的半径R,轧件的轧前高度h0和轧件的轧后高度h f有关。
轧辊的中心线与轧件和轧辊的入口接触点的距离用g表示. 用简单的几何学知识，可得下式:tan α为对边与邻边的比值，可得:3、实验内容根据设置辊子直径、轧件轧前厚度、轧件轧后厚度、摩擦系数不同的轧制参数实现轧件的咬入。
4、实验步骤（1）设置轧制参数：辊子直径为350㎜，轧件轧前厚度为134㎜，摩擦系数为0.4，调整轧件轧后厚度，得轧件轧后厚度最小为84㎜。
如下图所示：（2）设置轧制参数：辊子直径为450㎜，轧件轧前厚度为174㎜，摩擦系数为0.4，调整轧件轧后厚度，得轧件轧后厚度最小为110㎜。
如下图所示：（3）设置轧制参数：辊子直径为550㎜，轧件轧前厚度为204㎜，摩擦系数为0.4，调整轧件轧后厚度，得轧件轧后厚度最小为126㎜。
如下图所示：5、实验结果在实现轧件的咬入的前提下选择不同的参数，通过调节压下量来达到最大咬入h R g f。
所以，对于确定的轧辊直径和摩擦系角。
由前面的公式得到压下量2(/)数及轧件轧后厚度后，通过改变轧前厚度来达到最大咬入角。
用能量法求解h型钢万能轧制的力能参数
用能量法求解h型钢万能轧制的力能
参数
H型钢万能轧制的力能参数的求解通常采用能量法。
将表面加工过程视为一个能量交换过程，从而求出轧制力能参数。
一般情况下，能量法步骤如下:
一、数据准备
1、相关参数准备：确定H型钢的材料参数、轧制参数、表面微细结构参数等；
2、绘制轧制图：按照实际的表面外形或者想要轧制的外形，绘出轧制工艺图；
二、计算预备
1、材料密度等参数的计算：根据材料准备的数据，计算H型钢的材料密度、越轧变形比、轧后表面微细结构参数等；
2、受力瞬态条件计算：根据轧制工艺图，计算涂轧机作用于H型钢材料表面的瞬态刚性受力；
三、能量关系建立
1、涂轧耗能计算：根据计算出的瞬时态刚性受力，求出H型钢在轧制过程中产生的涂轧耗能；
2、条型力能计算：求出H型钢梁所受涂轧机作
用的瞬时态刚性受力，根据力能定理求出梁单位
面积（单位长度）的抗力，以及满足相等的抗力
的等效滑块的最小半径。
四、力性能参数求解
根据求出的滑块的半径，求出H型钢在被轧制的力能参数的相关参数，如轧制力、滑块刚度等。
五、最终结果
从最终求出的力能参数可以看出，H型钢在被轧制的过程中，受到了怎样的力，以及受到力的模型如何，能够为下一步精细计算和模拟提供参考和证据。
中厚板生产的轧制力长短期自适应
型 实际 应 用 于 ３ ５ ０ ０ ｍｍ 精 轧 机 过 程 控 制 系统 中 ， 获 得 了 良好 的 效 果 。
关键 词 ： 中厚板 自 适应 厚度族 轧制力
Ｌｏ ｎｇ ・ ・ ｔ ｅ ｒ ｍ ａ ｎｄ Ｓ ｈｏ ｒ ｔ － － ｔ ｅ ｒ ｍ Ａｄａ ｐｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ Ｆｏ ｒ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｐｌ ａ ｔ ｅ Ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
越长 ， 散 热也越 来越快 ， 这就要求轧件 越薄 时厚度族
应该划分的越密 。
１ ． ３ 参数 Ｂ的处 理
ｎ
［ 者 ］
（ ３ ）
一
用 于 轧 制 力 自适 应 的 参 数 分 为 两 部 分 之 和 ：
２ ０ １ ４年第 １ 期
［
南钢科 技 与管理
研 究探讨
爽 溉 护
中 厚板 生 产 的 轧制 力 长短 期 自适 应
朱 鹏 举
（ 中厚 板 卷 厂 ）
摘 要 ： 采用厚度族划分及指数平滑处理的方法对根据实际生产数据回归出的轧件变形抗力参数进行处理，
从 而 实 现 了轧 制 力短 期 自适 应 。 最后 以 轧 制 力 短 期 自适 应 为 基 础 ， 建 立 了轧 制 力 长 期 自适 应 模 型 。将 上 述 模
轧制力能参数
2.宽展系数: b1 1
b0
3.延伸系数: L1 1
L0
h1 b1 L1 1 体积不变定律
h0 b0 L0
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如以F0表示轧件在轧前的横截面积(b0,h0)，以F1 (b1,h1)表
示轧件轧后的横截面积，则：
L1/L0=F0/F1=λ
即延伸系数等于轧制前后的轧件横截面积比，其值总大于1， 对于多个道次的轧制则总延伸系数与各道次延伸系数之间 有下面的关系：
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前滑区及后滑区
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• 前滑的计算公式（德列斯登Draston公式）
前滑值定义:
S V1 Vr 100% Vr
计算:
S
h 4h1
1
2
2
同样公式也清 楚地反映了轧 制参数对前滑 的影响。
• 应用
在连轧中必须保持各架的金属流量即秒流量相等，即：
ViFi=C C为常数 而 Vi=Vri (1+Si) 即：FiVri (1+Si)=C i 为机座数，i =1,2,……n
h0、h1 ：轧制前
后轧件高。
轧件的平均高度hm： hm=(h0+h1)/2
压下量：
Δh =h0-h1 b0、b1 ：轧制前
后宽度。
宽展量Δb =b1-b0
5
L0、L1 ：轧制前
后轧件长。 延伸率：
λ=L1/L0
γ——临界角，又 称之为中性角。为 轧制时前滑区及后 滑区的分界。
α——咬入角，接
触弧所对应的中心 角。
为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？ 首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定 律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量； 其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面， 必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延 伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相 等，延伸总是大于宽展。
轧机工艺参数
轧机工艺参数轧机工艺参数是指在轧制过程中所使用的各种参数和设定值，它们直接影响着轧制质量和生产效率。
轧机工艺参数的正确设定，对于保证产品质量、提高生产效率至关重要。
轧机工艺参数中最重要的参数之一是轧制力。
轧制力是指轧制过程中所施加在金属材料上的力，它直接影响着轧制后的产品尺寸和形状。
轧制力的大小取决于材料的硬度、轧辊的几何形状和轧辊之间的间隙等因素。
合理控制轧制力的大小，可以保证产品的尺寸精度和表面质量。
轧机工艺参数中的轧制速度也是十分重要的。
轧制速度是指轧机在单位时间内轧制材料的长度。
轧制速度的大小直接影响着轧制过程中的塑性变形和金属的组织结构。
过高的轧制速度会导致金属材料的晶粒细化不充分，从而影响产品的性能；而过低的轧制速度则会降低生产效率。
因此，合理设定轧制速度是保证产品质量和提高生产效率的关键。
除了轧制力和轧制速度，轧机工艺参数中还包括轧辊直径、轧辊转速、冷却方式等。
轧辊直径的大小会影响轧制力的大小和分布，以及轧制后的产品尺寸精度；轧辊转速的大小则会影响轧制速度和轧制力的大小；冷却方式的选择会影响轧制过程中的温度分布和金属的组织结构。
合理选择和设定这些参数，可以有效控制产品质量和生产效率。
轧机工艺参数的设定还要考虑到金属材料的性质和轧制目标。
不同的材料具有不同的塑性和硬度，因此需要根据具体材料的性质来设定轧机工艺参数。
同时，轧制目标也是设定轧机工艺参数的重要参考。
例如，如果要生产高强度的产品，就需要设定较大的轧制力和较低的轧制速度。
轧机工艺参数的正确设定对于保证产品质量和提高生产效率至关重要。
合理设定轧制力、轧制速度、轧辊直径、轧辊转速和冷却方式等参数，可以有效控制产品的尺寸精度、表面质量和金属的组织结构。
因此，在轧机生产中，必须重视轧机工艺参数的设定和调整，以提高产品质量和生产效率。
轧制力测量实验报告
轧制力测量实验报告研究目的及背景轧制是金属加工中最常见的方法之一，其目的是通过将金属材料经过多次轧制来改变其形状和尺寸。
轧制力是指轧制过程中对金属材料施加的力，它是衡量轧制过程中金属材料变形程度的重要参数。
准确测量轧制力对于轧制过程的优化和金属材料的性能评估具有重要意义。
因此，本实验旨在通过一种新的方法来测量轧制力，并比较其结果与传统方法的差异。
实验设计和材料实验设计本实验分为两个部分。
第一部分是比较传统的压力传感器法和负载传感器法，两种方法分别测量轧制力，并分析其差异。
第二部分是运用负载传感器法测量不同工况下的轧制力。
材料- 实验机组：用于模拟轧制过程的机器。
- 传感器：压力传感器和负载传感器。
- 金属材料：经过预处理的铝合金板。
- 数据采集系统：用于记录传感器输出的设备。
实验步骤实验前准备1. 确保实验机组和传感器处于正常工作状态。
2. 对金属材料进行预处理，确保其表面清洁且平整。
第一部分：比较两种测量方法1. 将压力传感器安装在实验机组上。
在进行轧制过程中，记录传感器输出的轧制力数据。
2. 将负载传感器安装在实验机组上，同样记录轧制力数据。
3. 将两种方法得到的数据进行对比分析，比较其差异。
第二部分：测量不同工况下的轧制力1. 设置实验机组的轧制参数，例如轧制速度、轧制压力等。
2. 将负载传感器安装在实验机组上，记录轧制力数据。
3. 重复步骤1和2，调整轧制参数，记录相应的轧制力数据。
4. 对不同工况下得到的数据进行分析，研究轧制参数对轧制力的影响。
实验结果与讨论第一部分：比较传统方法经过对比分析发现，负载传感器法相较于传统的压力传感器法在测量轧制力方面具有更好的性能。
负载传感器能够更准确地测量出轧制力的实时变化，并能够提供更多的数据用于分析。
而传统的压力传感器法则容易受到机械振动和外界干扰的影响，测量结果相对不够精确。
第二部分：不同工况下的轧制力通过实验发现，不同的轧制参数会对轧制力产生明显的影响。
无缝钢管穿孔轧制力能参数的计算
无缝钢管穿孔轧制力能参数的计算4.9.1 轧制力计算总轧制压力，首先要确定接触面积。
4.9.1.1 变形区长度的确定变形区的长度是入口断面到出口断面的距离。
如图4-9所示。
考虑送进角α时，变形区长度按4.1式计算[11]。
图4-9 穿孔时的变形区图示ααααcos )2(cos )2(2121tg d d tg d d l l l H m H p -+-=+=（4.1）其中：p d −−入口断面上的管坯直径，mm ； m d −−出口断面上的毛管直径，mm ； H d −−轧辊之间的最小距离，mm ； 1α——轧辊的入口錐母线倾角，度 2α——轧辊的出口錐母线倾角，度 α——送进角，度。
4.9.1.2 接触面宽度的确定在斜轧穿孔时，沿变形区长度，接触表面的宽度是变化的。
任一断面的接触宽度b [12]，如图4-10所示。
图4-10 穿孔时的接触面积D r D d r rd b ∆++∆+∆=2122（4.2）式中：D ——该断面上的轧辊直径；d ——该断面上的坯料直径；r ∆——径向压下量；上式中的径向压下量r ∆，根据图4-1。
对各个区域分别按下列公式计算。
对于区域Ⅰ，r ∆表示坯料在k 1转中两相邻断面半径之差r ∆＝1tanαs （4.3） 对于区域Ⅱ，r ∆表示坯料在k 1转中两相邻断面壁厚之差()γαtan tan 1+=∆s r （4.4） 对于区域Ⅲ， ()2tan tan αγ-=∆s r （4.5）式中：γ——顶头锥体的母线的倾斜角；s ——螺距。
αηηπtan 110K d F F s t = （4.6）式中：1F ——金属在出口断面上的面积；F ——金属在所研究断面上的面积； 1d ——管坯在出口断面上的直径； t η——出口断面的切向滑动系数，1≈t η； 0η——轴向滑动系数；k f d d p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=00005.0ln 68.0εαη （4.7）式中：0d ——管坯的外径，mm ； p d ——顶头的外径，mm ； f ——摩擦系数； α——送进角； 0ε——顶头前坯料的径向压下量，％；轧制过程中产生大的滑动是不利的，它会使生产率降低，工具磨损加快，能量消耗增加，轧件质量恶化。
轧制力能参数
轧制力能参数轧制力能参数总结一、塑性变形的基本定律 1、体积不变定律在压力加工过程中，只要金属的密度不发生变化，变形前后金属的体积就不会产生变化。
若设变形前金属的体积为0V ，变形后的体积为1V ，则有：0V =1V =常数2、最小阻力定律内容叙述1：物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。
叙述2：金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。
叙述3：金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理 3、弹塑性共存定律内容物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。
二、轧制过程的三阶段 1、咬入阶段咬入阶段是轧件前端与轧辊接触的瞬间起到前端达到变形区的出口断面（轧辊中心连线）称为咬入阶段。
2、稳定轧制阶段从轧件前端离开轧辊轴心连线开始，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。
3、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（轧辊轴心连线），称为甩出阶段。
这一阶段的特点类似于第一阶段。
三、轧制过程中变形速度、轧制速度及其计算一变形速度及其计算1、变形速度是指最大变形方向上的变形程度对时间的变化率，或者说是单位时间内的单位移位体积，其定义表达式为dtd εε=1-s通常用最大主变形方向的变形速度来表示各种变形过程的变形速度。
2求平均变形速度ε hH v h H v hv z z z +=+≈=22ε式中 z v ——工具的平均压下速度。
（2）轧制利用图7-7推导几种形式的压下变形速度的公式。
如果接触弧的中点压下速度等于平均压下速度z v ，即αααv vv v z =≈=222sin2 hH v h H v h v z+=+==ααε22 按几何关系R h ?≈α代入上式得 hH R h v +?=?2ε式中 R ——轧辊半径。
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轧钢机械作业（轧制力能参数）2010/10/16
1、φ780/φ1250×1700；四辊轧机，轧辊速度v r=1.5m/s，摩擦系数μ=0.3，h0=32mm,
h1=16mm, 试计算下列参数：
1）Δh,ε, εm,。
2）咬入角α，轧件是否能自行咬入？
3）延伸系数λ（Δb =0）, 压下系数η。
4）中性角γ及前滑值S。
5）平均变形速度u m。
习题一、轧辊直径D=500mm，轧辊材料为铸铁，轧制低碳钢板，轧制温度为950℃，摩擦系数μ=0.46，轧件尺寸：h0=5.7mm，h1=4mm，轧件宽b=800mm，轧件的变形抗力k=86MPa，求总轧制力P。
（用采利柯夫公式的图解法）
习题二、已知带钢轧制前后厚度为：h0=1mm，h1=0.7mm，带钢宽度为b=120mm（宽展不计），轧件材料为低碳钢其平均变形抗力k=500MPa，前后张力均为q=200MPa，轧件与轧辊之间的摩擦系数μ=0.05，在φ200/φ350×200的四辊轧机上轧制，求总轧制压力力P；（用STONE公式算图法）
习题三、工作辊直径为D=860mm，轧制低碳钢板，轧制温度t=1100 ℃; h0=93mm, h1=64.2mm, 带宽为b=610mm（不计宽展），此时轧件的屈服极限为σs=80MPa，试求轧制压力。
（用西姆斯公式图解法及简化公式求解）
习题四、轧辊直径D=530mm，辊缝S=20.9mm，轧辊转速n=100rpm，在箱形孔型中轧制45号钢轧件；轧前尺寸为h0*b0=202*174mm2，轧后尺寸为：h1*b1= 173.5*176mm2，轧制温度t=1120 ℃，求总轧制压力及轧制力矩。
（用EKLUND公式）。