材料成型工程 第八讲 不对称轧制
非对称条件下板材轧制压力分布的计算
（． １ 武汉科 技大 学机械 自动化 学 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ８ ； ． ３ ０ １ ２ 中南 大学机 电工 程学 院 湖 南 长 沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘 要 针 对 轧 件 来 料 横 向 厚度 分布 左 右 不 对 称 时 造 成 轧 制 压 力 横 向 分 布 不 均 匀 的 情 况 ， 入 非 对 称 函数 以拟 合 引
中 图分 类 号 ：Ｇ ３ Ｔ３１
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩ ＯＮ Ｎ Ｓ Ｏ ＤＩ ＴＲＩ ＢＵＴＩ ＯＮ Ｆ ＲＯＬＬＩ ｏ ＮＧ ＰＲＥＳ ＵＲＥ Ｓ ＵＮＤＥＲ ＮＯＮ ． ＹＭ Ｍ ＥＴＲＩ Ｓ ＣＡＬ ＣｏＮＤＩ ＯＮ ＴＩ
Ｌ ｎ ｉｇ Ｊｎ Ｘｉｏ ｏ ｇ・ ｉＸｉｘｎ ｉ ａ ｈ ｎ Ｙａ ｇ Ｈａ Ｚ ａ ｇ Ｘｉ ｎ ｎ ｏ ｈｎ ｌ ｇ ｏ
ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｆｉ ｃ ｍ ｉｇ ｓｒｐ ｔ ｉｋ ｅ ｓｆｏ ｌ ｆ ｔ ｉｈ ． Ｂｙ ｉｔｏ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｎ ｎ—ｙ ｍｅｒｃ ｆ ｎ ｔｏ ｏ ｆｔ ｉｔｉ ｕ ｉｎ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔｉ ｈ ｃ ｎ ｓ ｒ ｍ ｅｔ ｏ ｒｇ ｔ ｎ ｒ ｄ ｃ ｎ ｈ ｏ ｓ ｍ ｔｉ ｕ ｃｉｎ ｔ ｉ
轧件 入 口 、 口横 向厚 度 分 布 规 律 ， 过 变 分 法 推 导 出非 对 称 条 件 下 板 材 出 口横 向 位 移 模 型 ； 助 条 元 法 和 全 辊 系 出 通 借 弹性 变 形 模 型 ， 行 迭 代 计 算 ， 到非 对 称 条 件 下 板 材轧 制 压 力 的 分 布 。根 据 某 厂 四辊 铝 带 连 轧 机 实 际轧 制 的 情 进 得
ａ ｆ ｕ — ｉｈ ａｕ ｎ ｍ ｔｉ ａ ｄ ｍ ｉ ｎ ｒｆ ｌ ｒ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉｉｎ． Ｆ ｎ ｌ ｏ ｒｈ ｇ ｌ ｍｉ ｕ ｓｒｐ ｔ ｎ ｅ ｍ ｌ ｕ ｄｅ ｕ ｌｗｏ ｋ ｎ ｏ ｄ ｔ ｌ ｏ ｉ ａｌ ｙ，ｔ ｅ ｅｆｃ ｆｔ ｅｓｒｐ ｔ ｉｋ ｈ ｆｅ ｔ ｈ ｔｉ ｈ ｃ － ｏ
材料成型工艺学-轧制原理与工艺基础
z型钢：棒线材无头轧制 z特点：连续生产，提高成材率，简化控制系
统，提高产品质量
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材料成形工艺学(中)——轧制原理
绪 论
5. 采用柔性化的轧制技术
z多品种，小批量，短交货期 → 柔性化轧
制技术：
z热轧自由程序轧制技术 z型钢自由程序轧制：无孔型平辊轧制（H 型钢延伸机组） 成品孔，成品前孔共用
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ห้องสมุดไป่ตู้
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材料成形工艺学(中)——轧制原理
1 轧制过程的基本概念
1.1 变形区基本参数
1.1.2 轧制变形的表示方法
1.1.2.1 相对变形量
H −h 100 % H b−B 100 % B l−L 100% L
H −h 100 % h b−B 100 % b l−L 100% l
ADB、CEG 流动产生宽展 变形区 横向流动
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材料成形工艺学(中)——轧制原理
1 轧制过程的基本概念
1.2 金属在变形区内的流动规律
1.2.2 沿轧制宽度方向上的流动规律
l h
较大时（薄轧件），受表面外摩擦影响，出现单鼓变形
lh
<0.5时(厚轧件),变形不能深透到整个断面高度,出现双鼓变形
2
B1 B3
2
的平方
B1C = 2 R B1 B3
如图
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材料成形工艺学(中)——轧制原理
1 轧制过程的基本概念
Δh DB3 = + Δ1 + Δ 2 2
B1 B3 = Δ1 + Δ 2
非对称交叉轧制轧制力分析
非对称交叉轧制轧制力分析卢秉林 郑光文(华东冶金学院冶金系,安徽 马鞍山 243002)摘 要:分析了非对称交叉轧制轧制力随交叉角的增大而减小,并从理论和试验两个方面对非对称交叉轧制轧制力进行了研究。
关键词:非对称交叉轧制;交叉角;轧制力中图分类号:TG301 文献标识码:A 文章编号:1003-9996(2000)03-0023-02Analysis of non-pair cross rolling forceLU Bing-lin,ZHEN G Guang-wen(Metallurgy Dept.,East China University&Metallurgy,Maanshan243002,China)Abstract:Non-pair cross rolling force reduces with increment of cross angle.It is analyzed by the way of theory and experiment K ey w ords:non-pair cross rolling;cross angle;rolling force 收稿日期:1999-10-25作者简介:卢秉林(1941～),男(汉族),江苏常熟人,副教授。
1 前言轧辊非对称交叉轧制具有与对称交叉轧制的PC轧机相同的等效辊型凸度公式,并可降低轧制力和能耗〔1～2〕。
本文从理论和实验两个方面对轧辊非对称交叉轧制轧制力进行了分析研究。
2 理论分析金属作用在轧辊上的总压力和作用点的位置取决于单位压力值及其分布特征,而单位压力的大小和分布同轧辊与轧件间的摩擦有关。
211 摩擦分析摩擦力的大小及方向与轧辊的速度和变形区内金属质点的塑性流动速度有关。
非对称交叉轧制时,由于轧辊轴线的交叉,轧辊沿轧制方向(纵向)和板宽方向(横向)上各点的速度与常规轧制(交叉角θ=0°)时不同,即产生纵、横向分速度v x、v y,见图1。
4[1].4 冷轧板带钢的不对称轧制(2)
![4[1].4 冷轧板带钢的不对称轧制(2)](https://img.taocdn.com/s3/m/26ec10a7f524ccbff12184f0.png)
原理：通电流时，Sn2+和H+都向阴极移动，由于锡比氢的电极电位低，因此Sn2+首先从阴极接受两个电子而沉积到钢板表面，而H+仍存在于溶液中，同时阳极的锡块失去电子不断溶解。
2、电镀锡板生产流程
根据使用电解液的不同，电镀锡分为三种类型，即碱性法，电解液为锡酸钠（Na2Sn03）；酸性法，电解液为硫酸亚锡(SnSO2；卤素法，电解液为氯化亚锡(SnC12)。目前世界上以酸性法电镀锡最为广泛。
在酸性法电镀锡的电化学系统中，带钢为阴极，锡块为阳极，电解液为SnSO2和H2SO4的水溶液，电镀时发生反应。
涂蜡是为减少涂层板产品的磨损和划伤。
[课堂小结]
本次课程熟悉电镀锡原理及电镀锡板生产流程，了解有机涂层钢板的生产方法，熟悉有机徐层钢板的基板和基板的预处理，掌握涂覆工艺及后处理工艺。
[布置作业]
1、镀锡板为什么进行软熔？
2、什么叫辊压法
3、什么叫顺向涂覆机？什么叫逆向涂覆机？
4、影响涂层厚度的因素有哪些？
(3）涂覆工艺
辊涂工艺在子于使涂料均匀地涂覆于带钢表面并准确地控制涂层的厚度。
影响涂层厚度的因素主要有：涂料的种类、粘度；涂覆胶辊的硬度；粘料辊与调节辊和涂覆辊之间的间隙；涂覆辊对基板的压力；支持辊与涂覆辊的速度比；粘料辊与涂覆辊的速度比。
涂覆后要进行烘干，目前生产中主要采用悬垂式炉子。炉内带钢的垂度调节大部分都是靠张力进行。烘烤炉的温度一般在350℃左右，在此温度下涂料挥发出的溶剂与空气混合，有爆炸的可能，因而必须有防爆措施。
3、涂料及涂覆工艺
(1)涂料（了解）
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》范文
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》篇一一、引言六辊平整机作为金属板材加工的重要设备，其非对称轧制技术因能够提高轧制效率及板材的成型质量而受到广泛关注。
在六辊平整机轧制过程中，板形的预报与控制技术是保证产品质量的关键环节。
本文旨在探讨六辊平整机非对称轧制过程中板形的预报与控制技术，以提高板材的加工质量和生产效率。
二、非对称轧制过程板形预报（一）预报模型建立板形预报模型是六辊平整机非对称轧制过程的核心，其准确性直接影响到轧制过程的控制效果。
预报模型应综合考虑轧机的几何参数、轧制力、轧制速度等因素，以及板材的材质、厚度、宽度等特性。
通过建立数学模型，实现对板形变化的预测。
（二）预报方法研究板形预报方法包括数值模拟、物理模拟及实际生产数据的统计分析等。
数值模拟方法可利用有限元软件对轧制过程进行仿真，预测板形的变化趋势。
物理模拟方法则通过建立实验装置，模拟实际轧制过程，获取板形变化的规律。
实际生产数据的统计分析方法则是通过收集并分析实际生产过程中的数据，找出板形变化的规律和趋势。
三、板形控制技术（一）轧制力控制轧制力是控制板形的重要参数。
通过合理调整轧制力的大小和分布，可以控制板材的厚度、宽度和板形。
在非对称轧制过程中，应合理分配各辊的轧制力，保证板材的稳定轧制。
（二）速度控制速度控制是保证轧制过程稳定性的关键。
在非对称轧制过程中，应合理调整各辊的速度，使板材在轧制过程中保持稳定的运动状态，避免产生波浪、翘曲等板形问题。
（三）温度控制温度对板材的轧制过程和板形具有重要影响。
在非对称轧制过程中，应合理控制轧制温度，保证板材的塑性变形和热传导过程的稳定性，从而控制板形的变化。
四、技术应用与优化（一）技术应用在实际生产中，应将板形预报与控制技术应用于六辊平整机非对称轧制过程中。
通过实时监测和调整轧制参数，实现对板形的精确控制。
同时，应结合生产实际情况，不断优化预报与控制模型，提高板形的预报精度和控制效果。
材料成型工程学（轧制理论）第二讲
材料成型工程学（轧制理论）第二讲1轧制变形区的概念及轧制变形基本理论1.1轧制过程及分类:1)轧制过程:轧件由摩擦力拉进旋转轧辊之间，受到压缩进行塑性变形的过程，通过轧制使金属具有一定尺寸、形状和性能。
2)分类轧制方式按轧件运动分：有纵轧、横轧、斜轧。
纵轧过程就是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程。
横轧:轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角根据金属状态分:热轧冷轧.其他分类根据外部介质分类:空气,真空,惰性气体轧机工作制度:可逆连轧等2）轧制过程中发生的基本现象和建立轧制过程的条件在生产实践中遇到不同的轧辊组合方式，但实际上金属承受压下而产生塑性变形是在一对工作轧辊中进行的。
除了一些特殊辊系结构（如行星轧机，Y型轧机）外，均在一对轧辊间轧制的简单情况。
一般都以二辊作为研究轧制过程的开端。
3)简单轧制过程图示4)轧制时绝对变形量（压下，延伸，宽展）表示Δh＝H－hΔL＝Lh－LHΔB＝Bh－BH式中h，H——轧件轧后、轧前高度；Lh，LH——轧件轧后、轧前长度；Bh，BH——轧件轧后、轧前宽度；轧制时表示各向变形系数的关系式相对变形量的表示法5)变形区参数（1）咬入角：α是指轧件开始轧入轧辊时,轧件和轧辊最先接触的点和轧辊中心连线与轧辊中心线所构成的圆心角。
咬入角α与轧辊直径D和压下量Δh之间的关系(2)接触弧长与变形区长根据几何关系，接触弧长s为：s＝Rα接触弧之水平投影叫做变形区长度变形区长度的确定(接触弧长与轧制条件有关可分为三种情况)②不等径③轧辊与轧件产生弹性压缩时接触弧长自学参见教材要求;1)理解弹性压扁组成是轧辊与轧件两部分2)看明白公式推导3)弹性压扁产生的条件1.2实现轧制过程的条件轧制过程是否能建立，决定于轧件能否被旋转的轧辊咬入．因此，研究分析轧辊咬入轧件的条件，具有非常重要的实际意义．1.2.1咬入条件1)咬入:依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象.2)咬入条件的确定(分析金属刚被咬入时的受力)受力分析结论物理概念根据物理概念:摩擦系数可用摩擦角表示.即摩擦角的正切就是摩擦系数f.tgβ=f则tgβ≥tgαβ≥α轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入角,Β=α为临界条件咬入的几何意义1.2.2稳定轧制条件在轧件被咬入后,轧辊给轧件压力P合力作用点与摩擦力T已不作用于开始接触点处,而是向变形区出口方向移动.1)咬入过程中ψδ变化2)稳定轧制条件实现轧制要求:PXfycosψfy≥tgψ(tgβy=fy)将ψ=αy/kx代入上式得:fy≥tg(αy/kx)为稳定轧制条件.(βy=αy/kx)fyβy—稳定轧制阶段摩擦系数和摩擦角αy—稳定轧制阶段咬入角(根据此角可以预测可能的最大压下量)1.2.3咬入阶段与稳定轧制阶段的咬入条件比较极限咬入条件α=β极限稳定咬入条件αy=βykx令K=αy/α=kxβy/βαy=αkxβy/β上式说明αy与α差别取决于kx及βy/β1)合力作用点的位置kx对αy的影响合力作用点一定在咬入弧上kx>1在其他条件不变的情况下:Kx大βy也大,稳定轧制阶段的咬入角也大初轧带钢轧制等均利用此特性.2)冷热轧条件摩擦系数变化(1)冷轧温度变化小,氧化铁皮性质不变.Βy≈βαy=kxα=(2—2.4)α(2)热轧轧件端部在轧制中温度氧化铁皮对摩擦影响:端部温度温降快,温度低使摩擦系数增大,其他部分温度较高摩擦系数小.氧化铁皮在咬入时端部与轧辊冲击易脱落,露出金属表面使摩擦系数增大,而其他部分摩擦系数较低.二者作用的结果使kx项数值较小αy=kxα=(1.5—1.7)α实际生产中端部咬入出现打滑现象不能建立稳定轧制原因是氧化铁皮温度变化所致.1.2.4改善咬入的途径1)重要性改善咬入条件是顺利操作增加压下提高生产效率的有效措施.2)具体办法由咬入条件α≤β可知:凡是使α降低及β增加的因素,均有利于咬入(1)降低α2)提高β的方法(1)改善轧辊或轧件表面状态,以使β升高初轧粗轧在轧辊刻槽焊点滚花等目的均使f升,β升.精轧通过立轧高压水去除氧化皮等办法改善轧件表面状态,使f升,β升.(2)合理调节轧制速度利用稳定轧制条件下的剩余摩擦力,采用低速咬入,高速轧制.计算举例已知D=850钢锭尺寸550550/480480/1200采用热轧试问?1)当咬入角为30°,采用小头进钢轧制,能否实现轧制过程.2)当压下量为120时,能否实现自然咬入(假定咬入条件于前面一致)3)求压下量为50时的α及L.计算举例解;1)△h=D(1-Cosα)=850(1-Cos30°)=114则小头轧制后高h=480-114=366小头轧制后压下△h=550-366=184又知热轧αy=(1.5-1.7)α=45°-51°△hmax=850(1-COSαY)=850(1-COS51°)=315因△h小于△hmax故可实现轧制,说明稳定轧制咬入时最大压下大数倍.2)△h=120时不能实现自然咬入3)△h=50时作业已知某1150轧机钢锭尺寸880880/6356351400热轧,该条件下允许咬入角28°问:1)从理论讲,改钢锭如何轧制可使轧件轧一道次厚度最小,轧后厚度为多大.2)求该轧制条件下的最大咬入角和接触弧长.1.3轧制变形的基本理论1.3.1外端理论1)外端是指在变形过程中某一瞬间不直接承受工具作用而处于变形区以外的部分.(外端主要限制横向变形)2)外端作用变形区极长时,外端对延伸宽展无重大影响.如线棒材生产,变形区长与宽的比远大于1宽与变形区长的比增加;外端使延伸增加,宽展减小.如板带生产.宽与变形区长的比远大于1 :外端使宽展不存在,外端使变形区内压应力状态增,单位轧制压力增加.1.3.2轧制过程三阶段理论该理论认为轧制过程可分为三个阶段:咬入、形成、抛出.此三阶段有各自特点又相互联系构成一个完整轧制过程.本章主要内容1基本概念轧制过程变形区不均匀变形理论咬入角接触弧长2会推导咬入角及接触弧长公式.3咬入条件分析,会分析咬入阶段和稳定轧制阶段的区别与共同点.4改善咬入的理论方法,实际可行的具体办法.5会用不均匀变形理论,外端理论等解释轧制变形.简单轧制过程：（1）上下轧辊直径相同（2）转速相等（3）轧辊无切槽（3）均为传动辊（4）无外力或推力（5）轧辊为刚性的当R方向向轧制方向倾斜,实现自然咬入;反之不能咬入.实际生产中以带有楔形端咬入后利用稳定轧制阶段剩余摩擦力,实现咬入.利用外推力将轧件强制推入轧辊中,外力作用使轧件前端被压扁,相当于楔形外端降低压下量,有利于咬入.。
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，六辊平整机在金属板材加工领域的应用越来越广泛。
非对称轧制技术作为六辊平整机的重要工艺之一，其板形预报与控制技术对于提高板材质量、提升生产效率具有重要意义。
本文将详细介绍六辊平整机非对称轧制过程中板形预报与控制技术的相关内容，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、六辊平整机非对称轧制技术概述六辊平整机采用六个独立控制的轧辊，使得轧制过程中具有更大的工艺调整范围和灵活性。
非对称轧制技术则是指在轧制过程中，轧辊的线速度、压力等参数在轧制方向上存在差异，从而实现板材的形状和性能的调整。
这种技术对于提高板材的平整度、减少波浪形、改善表面质量等方面具有显著效果。
三、板形预报技术板形预报技术是六辊平整机非对称轧制过程的重要环节。
通过建立精确的数学模型，结合实时的轧制参数，对板材的形状进行预测。
这需要综合考虑轧辊的压力、线速度、板材的材质、厚度等多种因素。
板形预报技术的准确性直接影响到后续的控制效果和板材的质量。
四、控制技术控制技术是六辊平整机非对称轧制过程的另一关键环节。
通过实时监测轧制过程中的各项参数，如轧辊的压力、线速度、板材的形状等，对轧制过程进行精确控制。
控制技术需要结合先进的控制系统和算法，实现对轧制过程的实时调整和优化。
此外，控制技术还需要根据不同的板材材质和厚度，进行相应的参数调整，以保证板材的形状和质量。
五、技术应用及优化针对六辊平整机非对称轧制过程的板形预报与控制技术，可以从以下几个方面进行技术应用及优化：1. 建立精确的数学模型：通过建立精确的数学模型，将轧制过程中的各项参数进行量化，为板形预报和控制提供依据。
2. 引入先进的控制系统和算法：采用先进的控制系统和算法，实现对轧制过程的实时监测和精确控制。
3. 参数优化：根据不同的板材材质和厚度，进行参数优化，以提高板材的形状和质量。
4. 实时反馈与调整：通过实时反馈与调整，对板形预报与控制技术进行持续优化，提高其准确性和稳定性。
第六章 不对称轧制理论
1 2b ai bi 1 i 1 K1 q1 p ln i a 1 0 i 1 0 a i
i 2b i 1 a 2b i K 0 q0 0 1 1 0 1 i
6.1异步轧制
异步轧制的轧制精度
H H C h h
h t H y H t
h y
（a）拉直式；（b）恒延伸式
6.2 异径轧制
异径轧与压下率的关系
6.2 异径轧制
不同异径比值的应力状态系数
6.2 异径轧制
后滑区微分体上的受力示意图
6.2 异径轧制
x d x h dh x h p R 1 sin 1d1 p
1 2
sin 2 R 2 d 2
p 1 R 1f cos 1d1 p 2 R 2 f cos 2 d 2 0
6.1异步轧制
异步轧制的形式
6.1异步轧制
搓轧区受力示意图
6.1异步轧制
变形区状态图
6.1异步轧制
全异步轧制时水平速度与辊速的关系
不完全异步轧制时水平速度与辊速的关系
6.1异步轧制
（1）当变形区主要由搓轧区组成时，平均单位压力为
K 0 K 1 q 0 q1 a 1 p 1 ln 0 a 2 2 2
2R 1 R 1 1 x 2 arctan 1 1 x h 2h
' 1
H
总轧制压力P
P R B p2 d1 p1d1 0 1
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》篇一一、引言在现代化的钢铁工业中，板带材料生产占据着举足轻重的地位。
六辊平整机作为板带材料生产过程中的关键设备，其轧制过程的控制精度和稳定性对最终产品的质量起着决定性作用。
其中，非对称轧制过程中板形的预报与控制技术更是研究的热点。
本文将就六辊平整机非对称轧制过程的板形预报与控制技术进行深入探讨，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、非对称轧制过程概述非对称轧制是指轧制过程中，轧辊的线速度、轧制力等参数在轧制方向上存在差异的轧制方式。
六辊平整机采用非对称轧制，可以有效地改善板材的板形，提高产品的表面质量和尺寸精度。
然而，非对称轧制过程中，由于各辊的工作状态不同，容易导致板形控制难度加大。
因此，对非对称轧制过程的板形预报与控制技术进行研究具有重要意义。
三、板形预报技术1. 数学模型建立板形预报技术是通过对轧制过程中的各种参数进行建模、计算，预测出板材的板形变化。
在六辊平整机非对称轧制过程中，需要建立考虑辊型、轧制力、轧制速度等参数的数学模型。
通过模型的分析，可以预测出板材在轧制过程中的变形情况，从而实现对板形的预报。
2. 智能算法应用随着人工智能技术的发展，智能算法在板形预报中得到了广泛应用。
如神经网络、支持向量机等算法，可以通过对历史数据的训练和学习，建立板材变形与轧制参数之间的映射关系，实现对板形的精确预报。
四、板形控制技术1. 轧制力控制轧制力是六辊平整机非对称轧制过程中的关键参数之一。
通过精确控制各辊的轧制力，可以有效地改善板材的板形。
在实际生产中，可以采用液压伺服系统对轧制力进行实时调节，以实现对板形的有效控制。
2. 辊型控制辊型是影响板材板形的重要因素。
通过对各辊的线速度、位置等进行精确控制，可以改善板材的板形。
在实际生产中，可以采用高精度的位置控制系统和线速度控制系统，实现对辊型的精确控制。
五、技术应用与发展趋势六辊平整机非对称轧制过程的板形预报与控制技术已经得到了广泛的应用。
材料成型工艺学复习题汇总
1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象. 改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.2.宽展：高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.3.宽展分类: ①自由宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，不受任何其它任何阻碍和限制。
②限制宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，还受到孔型侧壁的阻碍作用，破坏了自由流动条件，此时宽展称为限制宽展。
③强迫宽展: 在横向变形过程中，质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，还受到强烈的推动作用，使轧件宽展产生附加增长，此时的宽展称为强迫宽展。
4.影响宽展的因素：实质因素：高向移动体积和变形区内轧件变形纵横阻力比；基本因素：变形区形状和轧辊形状。
工艺因素：①相对压下量：相对压下量越大，宽展越大。
②轧制道次：道次越多,宽展越小；单道次较大,宽展大，多道次较小,宽展小；③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;摩擦系数；④摩擦系数的增加，宽展增加(轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分). ⑤轧件宽度的影响：假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐减小，最后趋于不变。
5.前滑：轧件出口速度vh 大于轧辊在该处的线速度v，即vh＞v的现象称为前滑现象。
后滑：轧件进入轧辊的速度小于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。
前滑值：轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值。
后滑值：后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值。
6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小，前滑增加;③轧件宽度:轧件宽度小于40mm时，随宽度增加前滑亦增加；但轧件宽度大于40mm时，宽度再增加时，其前滑值则为一定值;④轧辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数f越大，其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑，后张力减小前滑 .7.轧制生产工艺：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系列加工工序组合。
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》范文
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》篇一一、引言在现代化的钢铁工业中，六辊平整机作为一种重要的轧制设备，广泛应用于金属板材的加工和成型。
其中，非对称轧制过程由于其独特的工艺特点，对板形的预报和控制技术提出了更高的要求。
本文旨在探讨六辊平整机在非对称轧制过程中板形的预报与控制技术，为相关领域的研发和应用提供参考。
二、六辊平整机非对称轧制概述六辊平整机采用六个轧辊进行金属板材的轧制，其非对称轧制过程指的是在轧制过程中，轧辊的线速度、压力分布以及轧制力等参数存在非对称性。
这种非对称性使得轧制过程更加复杂，对板形的预报和控制提出了更高的要求。
非对称轧制具有提高板材性能、优化材料利用率等优点，因此在金属板材加工中得到了广泛应用。
三、板形预报技术1. 数学模型建立板形预报技术是通过对轧制过程中的各种参数进行数学建模，预测出轧制后板材的板形。
建立准确的数学模型是板形预报的关键。
通常，这些模型会考虑到轧辊的线速度、压力分布、轧制力等非对称性因素，以及板材的材质、厚度、宽度等参数。
通过分析这些参数之间的关系，建立数学模型，实现对板形的预报。
2. 实时监测与反馈除了数学模型外，实时监测与反馈也是板形预报的重要手段。
通过在轧制过程中实时监测轧辊的线速度、压力分布等参数，结合板材的形状变化，可以实时调整轧制参数，以实现对板形的控制。
此外，通过反馈机制，可以将预报结果与实际结果进行比较，不断优化数学模型，提高板形预报的准确性。
四、板形控制技术1. 轧制力控制轧制力是六辊平整机非对称轧制过程中的关键参数之一。
通过精确控制轧制力，可以实现对板形的有效控制。
在轧制过程中，根据数学模型的预报结果和实时监测的数据，调整轧制力的大小和分布，以实现对板形的控制。
2. 轧辊调整技术轧辊的线速度和压力分布对板形具有重要影响。
通过采用先进的轧辊调整技术，可以实现对轧辊线速度和压力分布的精确控制。
例如，采用液压压下技术、电机驱动技术等，实现对轧辊的精确调整，从而实现对板形的有效控制。
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》范文
《六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，六辊平整机作为金属板材加工的重要设备，其轧制过程对于板形的形成起着决定性作用。
在非对称轧制过程中，如何精确地预报并控制板形成为行业研究的重要课题。
本文旨在深入探讨六辊平整机在非对称轧制过程中的板形预报与控制技术，分析其技术原理及实施策略，以期为相关领域的理论研究和实践应用提供参考。
二、六辊平整机非对称轧制技术概述六辊平整机采用六个辊子进行轧制，其中非对称轧制是指轧制过程中各辊之间的力矩、速度等参数存在差异，这种差异会对板形的形成产生重要影响。
非对称轧制技术能够根据板材的特性和需求，灵活调整轧制参数，实现板材的精确加工。
三、板形预报技术1. 数学模型建立：板形预报的基础是建立准确的数学模型。
通过分析轧制过程中的力学特性、温度场、变形行为等因素，建立数学模型，对板形的变化进行定量预测。
2. 影响因素分析：影响板形预报的因素很多，包括原料厚度、硬度、温度，以及轧制速度、辊子间距等。
通过分析这些因素对板形的影响程度，可以更准确地预报板形。
3. 实时监测与调整：在轧制过程中，通过实时监测轧制参数和板形变化，及时调整数学模型参数，实现板形的实时预报与控制。
四、板形控制技术1. 辊子力矩控制：通过精确控制各辊子的力矩，实现非对称轧制过程中板形的稳定控制。
力矩的控制需要根据板材的特性和轧制需求进行灵活调整。
2. 速度控制：在非对称轧制过程中，各辊子的速度也会对板形产生影响。
通过精确控制各辊子的速度，可以实现对板形的有效控制。
3. 液压系统优化：液压系统在六辊平整机中起着重要的作用。
通过优化液压系统，提高其响应速度和稳定性，有助于实现对板形的精确控制。
五、实施策略及效果1. 技术实施策略：在实施六辊平整机非对称轧制过程板形预报与控制技术时，需要结合具体的生产需求和设备特点，制定合理的实施策略。
包括建立准确的数学模型、优化液压系统、实时监测与调整等。
《轧制理论与工艺》习题集
《轧制理论与⼯艺》习题集《轧制理论与⼯艺》习题集绪论⼀.概念题1)轧制2)轧制分类3)平辊轧制4)型辊轧制5)纵轧6)横轧7)斜轧⼆.填空题三.问答题1)轧制有哪些分类⽅法，如何分类?2)轧制在国民经济中的作⽤如何?3)现代轧制⼯艺技术的特点和发展趋势如何?四.计算题第⼀篇轧制理论第1章轧制过程基本概念⼀.概念题1)轧制过程2)简单轧制过程3)轧制变形区(07成型正考)4)⼏何变形区5)咬⼊⾓6)接触弧长度(09成型正考)7)变形区长度8)轧辊弹性压扁(08成型正考)9)轧件弹性压扁10)绝对变形量11)相对变形量12)变形系数13)均匀变形理论14)刚端理论15)不均匀变形理论16)变形区形状系数⼆.填空题三.问答题1)简述不均匀变性理论的主要内容。
2)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上速度的分布特点。
3)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上变形的分布特点。
4)简述变形区形状系数对轧件断⾯⾼度⽅向上速度与变形的影响。
5)简述沿轧件宽度⽅向上的⾦属的流动规律。
四.计算题1)咬⼊⾓计算2)接触弧长度计算3)在?650mm轧机上轧制钢坯尺⼨为100mm×100mm×200mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.0m/s时，试求：(12分) (07成型正考) (08成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
4)在?750mm轧机上轧制钢坯尺⼨为120mm×120mm×250mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.5m/s时，试求：(12分) (09成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
第2章实现轧制过程的条件⼀.概念题1)咬⼊2)⾃然咬⼊3)⾃然咬⼊条件(07成型正考)4)极限咬⼊条件(09成型正考)5)稳定轧制6)合⼒作⽤点系数7)稳定轧制条件(08成型正考)8)极限稳定轧制条件⼆.填空题三.问答题1)简述改善咬⼊条件的途径。
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•当带材出口速度与入口速度比值保持不变， 以及延伸系数数保持恒定时，可得
可见，恒延伸轧制时随着带材厚度的减薄，可以保持 相对厚度差不变或绝对厚差成等比例下降 恒延伸轧制随着厚度的减薄可以明显地提高轧制精度
实现恒伸轧制有两种方式
“S”异步轧制
异步恒延伸轧制
异步恒延伸轧制实验
2）拉直异步轧制的轧制精度 • • • • • 带材轧制的精度主要取决于 原料厚度、 变形抗力、 摩擦系数、 轧辊偏心及油膜厚度诸因素，
异径单辊传动轧制特点
轧制压力降低的幅度就更 大
1 2
3 4
压力降大的原因
异径单辊传动轧制时异径降低轧制压力 是主要的作用 还有异步的效果 单辊传动轧制时，由于惰辊丢速，使上 下工作辊存在速度差，产生一定的异步 值，此异步值随压下率的增加而急剧增 异径单辊传动轧机降低压力效果大，但 咬入能力较差，故最适合于极薄带材轧 制，而且还应施以较大的前张力才能充 分发挥其效能。
2）拉直异步轧制的轧制精度
（1）变形抗力
• 与常规轧制相比，异步轧制可以大幅降低轧制 压力，因此，拉直异步轧制的塑性曲线斜率M， 要明显低于同步轧制的塑性曲线斜率M，故有
（2）原料精度
在原料相同时，即拉直异步轧制的精度要 高于同步轧制
5.1.5异步轧制的振动问题
• 如果有关工艺参数选择不当，异步轧制常会出现振动现象， 结果会造成沿带材表面横向产生明暗相交的条纹。
异径轧制平均单位压的降低显著原因的理论验证
采用异径轧制， 不仅单位压力 峰值下降 20%~40%，而 且使变形区内 很长部分出现 了拉应力，其 应力状态系数 小于1，即其单 位压力p值甚至 比自然抗力K还 要小。 根据压力分 布公式计算 结果
注意事项
理论计算和实验结果都表明 在双辊传动异径轧制时两个传动轴所传 递的力矩并不相等，其中联接大工作辊 的传动轴总是担负较小的力矩，其与总 力矩的比值总是小于0· 5，在实验条件下， 此比值在0· 3一0· 45之间。 这种特点在设计异径轧机设备时应加以 考虑。
5.1.6异步轧制有关参数的选择
异步速比i不能过大，一般应小于1· 4 异步速比过大对稳定性不利 在拉直异步轧制中，应保持延伸系数μ大 于异步速比i。轧制时应保持前张应力大 于后张应力。 大量实验证明，按照上述原则选择参数， 异步轧制就能稳定运行。
5.2 轧辊直径不对称(异径)轧制理论
结论：
不对称轧制具有降低轧制压力，提高轧制板带钢 的厚度精度，减少道次及节能等优点。
不对称轧制技术日益受到人们的重视，并对我国 中、小型板带钢生产的技术改造和发展有重要意义。 不对称轧制的咬人较困难、力矩分配不均，尤其 对于异步轧制易出现轧机颤振，需进一步研究、改 进、完善
让我们共同努力为祖国 材料成型工程事业奋斗！
4）异步轧制的形式 • 根据穿带形式的不同，异步轧制常见的 有四种形式分别为： • 拉直式异步轧制
“S”式异步轧制
在生产中多见拉直式异步轧机
恒延伸式异步轧制
单机连轧式异步轧制
5）变形区特征 • 由于两个工作辊的线速度不同，轧制时变 形区金属质点的流动规律和应力分布均有 别于同步轧制。慢速辊侧的中性点向变形 区入口侧移动，快速辊侧中性点向变形出 口侧移动
后滑区、搓轧区和前滑区三者组成
影响搓轧区的因素
异速比（主要）
搓轧区的大小、是否出
现前滑区和后滑区及其 前滑和后滑区的大小取
决于
轧件在慢速辊侧的前滑值
轧件的道次延伸系数
影响结果：
变形区由后滑区和搓轧区组 成
变形区由后滑区、搓轧区和前滑区组成
变形区全部由搓轧区组成
变形区由后滑区和搓轧区组成 以上几种状态是生产中常见的。根据μ、 i和SM的不同可能还会出现若干种变化
• 5.2.1概述 • 异径轧制：指在板带材生产中，两工作辊的线速 度基本相同而直径与转速相差很大的轧制状态。 异径轧制利用一个直径很小靠摩擦传动的工作辊， 通过减小接触面积和单位压力来大幅度降低轧制 压力和能耗。 同时又采用另一个足够大的工作辊来传递轧制力 矩和提高咬人能力，必要时还可采用侧弯辊以控 制板形 异径轧制可取得增大压下量、减少道次、提高轧 机轧制效率和轧薄能力，提高产品厚度精度和板 形质量的效果。
5 不对称轧制理论
5.1异步轧制理论 5.1.1异步轧制基本概念及变形区特征 1） 异步轧制 :指两个工作辊表面线速度不 相等的一种轧制方法。 2）异步轧制的突出优点 轧制压力低，轧薄能力强，轧制精度高， 适宜轧制难变形金属及极薄带材。 3）实现异步轧制过程的两种方法 两个工作辊辊径相同，转速不同 两个工作辊转速相同，辊径不同。
异径轧制的降压效果大的原因
主要是由于变形区长度，即接触面积的缩小显著和单 位轧制压力的显著降低所致。 在相似的轧制条件下，轧制压下量相同时，异径轧制 和对称轧制的变形区长度之比为:
因而随异径比x增大，l异/l对比值减小。
异径轧制时平均单位压力的降低显著原因 1)变形区长度大幅度缩减，使金属流动的纵向摩 擦阻力大为减小，降低了其应力状态系数 减小了一个工作辊的直径，使其咬人角增大，增 大了正压力的水平分量，改变了轧件的应力状态。
• 异步轧制能轧薄的根本原因 • 变形区内的搓轧区改变了轧件的应力状态，由 于剪切变形的存在，使异步轧制的轧薄能力大 幅度提高。
5.1.4异步轧制的轧制精度
• 根据异步轧制穿带及轧制特点的不同，轧制精度可分 为: 异步恒延伸轧制 拉直异步轧制 • 1）恒延伸异步轧制的轧制精度 • 根据体积不变定律，忽略宽展有
异径轧制可以通过将 一个游动工作辊的直 径大幅度减小，而达 到大幅度降低轧制压 力和力矩的效果及由 此带来厚度精度的提 高,降低能耗等效果。
小工作 辊被动
大工作 辊主动 侧弯辊
5.2.2异径轧制原理与工艺特点
• 根据实测和计 算得到低碳带 钢轧制力的实 测与理论曲线。
•由图可见 压力下降的幅度，随异径 比值的增加而稳定地增大 当异径比等于3时，轧制 压力可下降约50%。 只要异径比值一定，即可 稳定地得到一定的降压效 果，而与压下量的变化关 系不大
1）异步轧制的振动形式
自激振动： 受迫振动 • 2）影响因素
自激振动频率与轧制速度无关,主要取决于变形参数
μ 异步速比i、 摩擦系数f和传动系统的刚度
受迫振动频率与轧制速度相关，它主要取决于传动系统齿轮精 度及传动平稳性 针对上述振动特点，提高轧机有关部件的制造精度和刚度、调 整轧制工艺参数使μ>i，采用良好的润滑剂，可以避免振动现象 的产生。
5.1.2异步轧制压力
异步轧制时变形区内存在着搓轧区，单位压力沿接触弧的 分布曲线削去同步轧制时单位压力峰值 ，使平均单位压 力减小，从而使总轧制压力降低。
根据轧制时变形区实际状态，采用工程法推导出 常见的两种变形区平均单位压力公 当变形区只有搓轧区组成时，平均单位压力为:
变形区由后滑区和搓轧区组成
实验结果
同步结果
异步结果
在延伸系数一定的条件下，异速比大，平均单位压力越小;当 延伸系数和速比一定时，轧件越薄。轧制压力降低的幅度越大
5.1.3异步轧制的变形量及轧薄能力
• 异步轧制使轧制压力明显降低，相同的轧制压力异步 轧制可以获得比同步轧制更大的道次压下量或延伸系 数。 • 异步轧制可以大压下轧制，轧件越薄这种优势越突出。 • 异步轧制突出特点是轧薄能力极强，D/h=25000 • 同步轧制D//h=1500-2000
• • • •
当两轧辊有不同速度时 慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动 快速辊侧中性点向变形出口侧移动 由于上下轧辊速度不同导致变形区内上 下表面的摩擦力方向完全相反，形成了 “搓轧区”。称为全异步轧制。
当中性点受某些条件限制不能移到出、入口处时，变 形区可能出现后滑区和前滑区，这样，变形区就可能 两种情况。 后滑区和搓轧区二者组成