中南大学塑性加工与技术考试题目

挤压拉拔计算例题

挤压筒150φ，铝合金锭坯145φ，长度450mm ，挤压杆速度min /2m v =，生产直径1035⨯φ的管坯，最终拉拔生产420⨯φ的成品管。（拉拔平均2.1=λ）

求：（1）填充系数；（2）挤压比，管材流出速度；

（3）由4201035⨯→⨯φφ总延伸系数；（4）需要拉拔几道次？

解：（1）填充系数为

07.1)2

145()2150(220=⨯⨯==ππλP c F F （2）挤压比为：

5.2210)1035()2150(2

10

=⨯-⨯⨯==ππλF F 管材流出速度为：

min)/(4525.22m v v =⨯=⋅=λ出

（3）拉拔的总延伸系数为：

9.34

)420(10)1035(21=⨯-⨯⨯-⨯==ππλF F 总 （4）需要拉拔道次数为：

64.72.1ln 9.3ln ln ln ===λ

λ总n 取8次

故实际拉拔平均延伸系数应为：

18.189

.3ln ln ===e e

n 总实际λλ

对之前总结的补充：

温升条件：等效力矩小于电机额定力矩H jum M M ≤

电机过载条件：H a M k M ≤max ； 5.20.2-=a k

连轧原理：秒流量相等原则，运动速度原则，张力原则

量方程——秒流量相等原则（即连轧时，保持正常的轧制条件是轧件在轧制线上的

每一机架的金属体积相等）))(1()(0考虑前滑常

数i i i i i i i S v h B V v h B +== 运动方程——1+=Hn Hn v v

张力方程——前机架的前张力等于后机架的后张力，机架间张力q 等于常数

热轧工艺制度（温度、速度等）制定原则：

1）温度：开轧（结合相图及高温塑性图；0.85~0.9T 0）；终轧：0.65~0.7T 0，第二类再结

晶图+相图

2）速度：开始轧制阶段要低速，便于咬入；稳定轧制阶段：高速，提高生产率；抛出阶

段：低速

3）压下制度：总加工率，道次加工率，道次

压下规程的制定方法要重点理解（含热轧及冷轧）……（这句话真心不知道神马意思……） 热轧压下制度/压下规程

1）总加工率确定原则

A ）金属及合金的性质

B ）轧机能力及设备条件：开口度——最小轧制厚度

C ）产品质量和性能要求

D ）铸锭尺寸及质量

2）道次加工率确定原则

A ）金属塑性

B ）咬入条件

C ）轧辊强度条件

D ）主电机能力：温升条件和过载条件

开始阶段：小→中间阶段：尽量大→最后阶段：小

3）轧制道次

)

1ln()1ln(ln ln εελλ--==∑∑n n

n )1()1)....(1)(1(21εεεε-=--- 制定压下规程的步骤：

1）在咬入条件允许的条件下，按经验分配各道次压下量；

2）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；

3）计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩

4）校验轧辊等部件的强度和电机功率

5）按前述制定的轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进

冷轧压下制度

1）两次退火间总加工率

确定原则是：

①充分发挥合金塑性，尽可能采用大的总加工率，减少中间退火及其他工序，提高生产率和降低成本；

②保证产品质量，防止总加工率过大产生裂边和断带，恶化表面质量，而且总加工率不能位于临界变形程度范围，以免退火后出现大晶粒及晶粒大小不均

③充分发挥设备能力，保证设备安全运转

2）成品冷轧总加工率

①硬或特硬状态产品：

由金属力学性能与冷加工率的关系曲线，确定成品冷轧总加工率的范围

②半硬状态产品

按金属力学性能与冷轧加工率的关系曲线确定，也可以利用冷轧至全硬后的产品，经低温退火控制性能

③软状态产品

根据第一类再结晶图确定成品冷轧总加工率

表面光滑的产品

应预留3-5%的抛光轧制加工率

3）中间退火次数

1)

1ln()1ln(-n 退总εε--= 4）变形道次与道次加工率的分配

A ）变形道次)

1ln()1ln(ln ln εελλ--==∑∑n

B）道次加工率

①第一道次加工率较大，随后逐渐较小

②保证顺利咬入，不出现打滑现象

③尽量使各道次轧制压力相接近，若连轧还应注意保证各机架秒流量相等

④保证设备安全运转，防止超负荷损坏轧机部件与主电动机

重有色金属，道次压下率<45%；对铝合金<55%