楔横轧轧制时的弹性压扁累积效应

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1993.02.011 第15卷第2期 北京科技大学学报 Vol.15 No.2 1993年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.1993 楔横轧轧制时的弹性压扁累积效应 蒋家龙· 郑正豪*” 摘要：指出：了楔横轧轧制过程中模具和轧件间存在弹性生偏，并且弹性乐痛量随轧制的继续行 累积效应。在考虑弹性压扁的情况下，尝试性地计算了轧辊和轧件间的接触面积，并用实验分 析验证了弹性压扁累积的理论 关键词：楔横轧，弹性压扁，接触面积 The Accumulating Effect of Elastic Press Flat during Wedge Cross Rolling Jiang Jialong Zheng Zhenghao ABSTRACT:The paper expounds that there is elastic press flat between the roller and workpiece during the wedge cross rolling and the flat will accumulate with the rolling con- tinuity.The area of the press flat is attemptly calculated and some exprimental analysis to prove the theory of the accumulating effect of elastic press flat is made. KEY WORDS:wedge cross rolling.elastic press flat.contact area 塑性加工时伴随有弹性力的作用和弹性变形。一般情况下，此弹性变形力与塑性变形 力相比数值较小，若在工艺参数中考虑了此弹性变形量，则不会对产品的机械性能与尺 精度产生影响。但在楔横轧轧制时，由于其丁.艺特殊性，弹性压力和弹性压扁对轧制过程 有重要作用。特别在轧制细长杆件时、轧件已经过塑性变形的部分若仍不断与轧辊接触， 则可能出现弹性压扁累积效应。这一效应对产品的机械性能及尺寸精度有重大影响，严重 时甚至可能使轧制过程不能继续，对此不能不加以重视。 1楔横轧时轧辊与轧件的接触面积 横轧时，在塑性变形区，同时考虑塑性变形和弹性变形后，按照图1，可写出接触面 积的总公式) *1991-06-22收稿 *机械工程系(Department of Mechanical Engineering) *北京钢铁设计研究总院(Beijing Central Engineering and Research Incorporation of Iron and Steel Industry 第一作者：男、58岁，副教授

第 15 卷 第 2 期 北 京 科 技 大 学 学 报 一9 9 3 年 3 月 J o u r n a l o f U n i v e r s it 3 : o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e ij i n g V o l . 1 5 N o . 2 M a r . 199 3 楔横轧轧制时 的弹性压扁累积效应 蒋家龙 ` 郑 正 豪 “ 摘要 : 指 出 了楔横轧轧制 过程 中模 具和 轧件间存在弹性压 扁 . 并 刚剿生压 扁量随轧制的 继续有 累积 效应 。 在考 虑弹性 压 扁的情 况 一 下 , 尝试性地计 算 了轧辊和 轧件 间的接 触面 积 , 并用实验分 析验证 了弹性压 扁累积 的理 论 。 关键词 : 楔横轧 , 弹 性压扁 , 接触面 积 T h e A e c u m u l a t i n g E fe e t o f E l a s t i e P r e s s F l a t d u r i n g W e d g e C r o s s R o l l i n g iJ an g J ial 洲g ` Z le/ 职 Z he gn al o ` 水 A B S T R A C T : T h e P a P e r e x P o u n d s t h a t t h e r e 1 5 e l a s t i e P r e s s fl a t b e t w e e n t h e r o ll e r a n d w o r k P i e e e d u r i n g t h e w e d g e e r o s s r o lli n g a n d t h e fl a t 叭厂 111 a e e u m u l a t e w i t h t h e r o lli n g e o n - t i n u it y . T h e a r e a o f t h e P r e s s fl a t 1 5 a t t e m P t l y e a l c u l a t e d a n d s o m e e x P r im e n t a l a n a ly s i s t o P r o v e t h e t h e o r y o f t h e a e c u m u l a t i n g e fe e l o f e l a s t i e P r e s s fl a t i s m a d e . K E Y W O R D S : w e d g e e r o s s r o lli n g , e l a s t i e P r e s s fl a t , e o n t a e t a r e a 塑性加工 时伴随有 弹性力 的作用和 弹性 变形 。 一般情况下 , 此弹性 变形 力 与塑性变形 力相 比数值较小 , 若在 工艺 参数 中考 虑 了此 弹性 变形 量 , 则 不 会对产 品的机 械性能 与尺 _ 寸 精度 产生影 响 。 但在 楔横轧轧 制时 , 由于其工 艺特殊性 , 弹性 压力 和 弹性压 扁对 轧制过 程 有重 要 作用 。 特别在 轧制 细 长 杆件 时 , 轧 件 已 经 过塑 性变形 的部分 若仍不断 与轧辊 接触 , 则可 能 出现 弹性压 扁累 积效 应 。 这一 效应对 产 品的机 械性能及 尺 寸 精度有重 大影 响 , 严重 时甚 至可 能使轧制过 程不 能继 续 , 对此 不能 不加 以 重 视 。 1 楔横轧时轧辊与 轧件的 接触面积 横轧 时 , 在 塑性变形 区 , 同时考 虑塑性 变形 和弹 性变形后 , 按 照 图 1 , 可 写 出接触 面 积的 总公式 〔’ 〕 19 9 1一 0 6一 2 2 收稿 机械工程系 (D e p a r t m e n t o f M e c h a n i e a l E n g l n e e r l n g ) * * 北京钢铁设计研究总 院 ( B e ij i n g C e n t r a l E n g l n e e r i n g a n d R e s e a r e h I n e 。 印 o r a t i o 二 o f l r o n a n d S t e e l I n d u s t r y ) 第 一作者: 男 、 58 岁 、 副 教授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 02. 011

·190· 北京科技大学学报 1993年No.2 2RrZ+b+b:) F=bl=(R+r (1) 1一+ b2=8P( 1=) πE, πE,R+r (2) 式中P一接触面积上的单位压力；一接触区长度：4，、4，一分别为轧辊与轧件的 波桑系数；E,、E,一分别为轧辊与轧件的弹性系数；R一轧辊的半径；一轧件的轧后 半径：Z一坯料压缩量的一半。 楔横轧时，随着轧制过程的进行，模具凸棱的顶面（展宽面）越来越宽。由于存在 轧辊的弹性压扁和轧件的弹性恢复，凸棱顶面与轧件已轧过的部分仍有接触，且接触面 积越来越大，使得这个接触面上总的挤压力也会越来越大。从以上分析可以看出，轧制 过程中轧辊与轧件的接触面积由在弹塑性变形区接触总面积A'CDBB'A和模具凸棱顶面 与轧件间弹性压扁面积累积的接触面积A'A”EE两部分组成、如图2所示 r+Z (a) b 图1弹性变形时横轧轧辊与轧件的几何关系 图2楔横轧典型展宽区的接触面积 Fig.I Geomitric relation between roll and workpiece (a)平面图(b)轴测图 during cross rolling when thought of elisticity Fig.2 Typical contact area of spreading area of wedge cross rolling A'A"EE的面积是由于轧件轧制过程中存在部分弹性变形，亦即轧制过程中轧件的温降 和机架因轧制力变化而引起的弹跳值不足以补偿弹性压扁的累积值而有残留弹性卡扁的 接触区。 为了便于分析问题，假设轧机刚度为无穷人、轧辊不存在偏心、轧制时不存在温度 变化以及忽略例如辊面不平等其他因素的影响，则可认为轧辊与轧件的接触区A'A”EE 是一个矩形，且假设弹性压力均匀分布，则弹性接触面积为： F。=Lbn (3) p+, b,=8P( πE,πE R。+ro 式中：b。一接触宽度EE的长：「。一坏料的原始半径；R。一轧辊未起楔时的半

19 0 北 京 科 技 大 学 ` 孕 报 1 99 3 年 N o Z F = b Z= ZR r Z R + r + b二+ b , )l ( l ) 1 一 拜 ; 1 一 群二 、 ” 2 一 ` 尸〔蕊瓦一 朴又万万) R I R + 犷 ( 2 ) 式 中 尸一 接 触面积 上 的 单位压 力 ; l一 接 触区 长度 ; 。 . 、 拜 2 一 分别为轧辊 与 轧件 的 波 桑系 数 ; E . 、 E Z一 分 别为轧 辊 与轧 件的弹 性 系数 ; R 一 轧辊 的半径 ; r一 轧 件的轧后 半径; Z 一 坯 料 压缩量的一 半 。 楔 横 轧 时 , 随 着 轧 制 过程 的进 行 , 模 具 凸 棱 的顶 面 (展 宽面 ) 越 来 越 宽 。 由于 存在 轧 辊 的弹 性 压 扁 和轧件的 弹性 恢 复 , 凸 棱顶 面 与轧件 已 轧过 的部分 仍有接触 , 且 接触 面 积 越来越 大 , 使得这 个 接触面 卜总 的挤压 力也 会 越来越 大 。 从 以 卜分 析可 以 看 出 , 轧 制 过 程 中轧辊 与 轧件 的接触 面积 由在 弹 塑性 变形 区 接 触总 面 积 A ` C D B 了A 和 模 具 凸棱 顶 面 与轧件 间弹性压扁 面积 累积 的接 触 面 积 A 勺 “ E ’E 两部 分组 成 , 如图 2 所示 。 G / { / / 才 一 甲 门 气 图 l 弹 性变形时横轧轧辊与轧件的几何关系 F i g . I G 份m i t r i e re l a t i o n be t w e n r o ll a n d w o r k p iec e d u ir n g c r o s r o l li n g w h e n t h o u g h t o f e li s n e i t y 图 2 楔横轧典型展宽区 的接触面积 (a) 平 面图 (h) 轴测图 F ig . 2 T y p i e a l e o n t a e t a r e a o f s p r e a d i n g a r e a o f W ed g e c r o s r o ll i n g 通 ` A “ E ’E 的 面积是 由 f 轧 件 轧 制过 程 中存在 部分 弹 性 变 形 , 亦 即轧 制过 程 中轧 件的温 降 和 机架因 轧 制 力 变化 而 引 起 的 弹跳 值不 足 以 补偿弹性 压 扁 的 累积 值而 有残 留弹性 压扁 的 接触 区 . 为 了便 于分 析 问题 , 假设轧 机 刚 度 为 无穷 大 、 轧 辊 不存在 偏 心 、 轧 制时 不存 在温 度 变 化以 及忽略例 如 辊 面不 平等其他 因 素的影 响 , 则 可认 为轧辊 与轧 件的接触 区 A ` A 材 E ’E 是一 个矩形 , 且假 设弹 性压 力均 匀分布 , 则 弹性接触 面积 为: F . , = L o b 、 , ( 3 ) l 一 户万 1 一 拜二 、 。 一 ` p `不云{ 一一 + 爪云 一 ’ ( R 、, + r 。 一 r , ) r . R o + r o 式 中 : b 〔,一 接触 宽 度 E ’E 的 长; 一 坯 料 的 原 始 半径 ; R 《 ,一 轧 辊 未 起 楔 时 的 半

Vol.15 No.2 楔横轧轧制时的弹性压扁累积效应 ·191· 径；F。一A'A"EE的面积：L.一轧件已展宽长的一半；r,一坯料的轧后半径。 L。是随轧制过程的继续而加大的，所以这部分面积也伴随轧制过程的进行而增大。 面积A'A"AC可以近似认为平行于YOZ平面，其面积F,按梯形近似计算： F R北2、++6, (4) 2(R。+rg) tgx 式中：Z。一坯料压下量的一半；x一模具成形角 可把面积CDBB'A所在平面近似认为垂直于XOZ平面并与YOZ成x角，其面积 按】个三角形和】个梯形近似计算，轧辊对轧件在这部分的接触仍按圆柱面相接触考虑、 得： F=sinzy (r。-,-Z,L R。+,=r,Z+b+b,】 R。+rU +r。-r,汇 2xR,+乙。-乙Z+b:+b] (5) R。+ru 其中：b',一DB宽度中的弹性变形区宽度 b',==8( -+1-,R。+Z-Z 十 (6) NπE,πE、 R。十「u 轧制压力沿整个被轧轧件实际是不相同的，只是为了便于说明问题，才假设为均匀 分布。模具成形面对轧件的接触面是CDBB'A,由于成形角及模具展宽角的影响，轧件 沿整个接触线的变形量是不均匀的。在面积A'A“AC中模具展宽角面边缘轧到成形面形 成的螺旋痕上，由于展宽面几平是平的，因此，金属流动的阻力很大，故平均压力p也 较大，相应地轧后弹性压扁也较大。面积A'A“EE'上的平均弹性压力完全依赖于另两部 分面积上压力的变化而变化。 总的弹性压力取决于模具成形角、展宽角以及变形量乙。在变形量乙。不变的情况 下，成形角越大、模具展宽角越小，则金属沿轴向越易流动弹性压力值也小：反之，成 形角越小，展宽角越大，则金属沿轴向越难流动、弹性压力值也越大。A'A”EE面积则 是影响弹性压力值的另一重要因素，若此面积不断增大，则弹性压力值也随之增大。 2弹性压扁累积存在的实验证明 2.1实验过程简介 在H630楔横轧机上轧制某细长带锥度非对称轴类零件，测量此时轧制压力的变化， 考虑到弹性压扁的累积在于模具凸棱顶面压紧轧件所致，所以实测分两次进行。第一次模 具顶面不脱空进行轧制，测得径向轧制力变化；第二次保持第一次轧制辊缝、导板缝不 变，把模具顶面脱空（亦即减小轧制完成后的无用接触），用同种材料在同一温度条件下 进行轧制，测得径向轧制压力的变化②。 2.2径向轧制压力实测曲线的分析

V o l . N 1 5 楔横轧轧制时的弹性压扁累积效应 O 19 1 径 F ; o 一 ` A 刀厂 的面积 E ; L e 一 轧 件 已 展宽 长的一半 ; , ; 一 坯料 的 轧后半 径 。 L 。 是随轧制 过程 的继续而 加大 的 , 所以 这部分 面积 也伴随轧制 过 程 的进 行而增 大 。 面积 A ` A “ A C 可 以 近似认 为平行 于 Y O Z 平面 , 其面积 F , 按梯形 近似计算 : F , [ ( R 。 + , · 。 一 r , ) r , Z 。 2 ( R 。 + , ` 。 练 , Z 。 + 一 + b ! 4 U — 一 t g “ ( 4) 式中 : Z 。 一坯料 压下 量 的一半; : 一模具成形角 可 把面积 C D B B ` A 所在平 面 近似认为 垂直于 X O Z 平 面并 与 Y口 Z 成 : 角 , 其面积 按 1 个三 角形 和 1 个 梯 形近似计算 , 轧辊 对轧 件在这 部分 的接 触 仍按圆柱 面相接 触考虑 , 得 : ; 2 一 告 S i n · ( R 。 + , · 。 一 , ; ) , · , Z 。 r ( ) 一 , ` 一 Z 。 ) [ R o + r ( ) + 气 + b 。 ] ( 5) 1 、 J 八é + + ( , · 。 一 r : ) [ 2 ( R 。 + Z 。 ) ( r 。 一 Z 。 )Z 。 R ( ) + , ’ 。 + b 其 中 : b ` 。 — 。 B `宽度 中 的弹性变 形 区宽度 澎 。 = 二 助 ( l 一 召 ; 兀 E I 1 一 赵二 + — 兀 E , ( R ( , + Z 。J )( , · 。 一 Z 〔, ) R o + , ` o 只是 为 了便 于说明 问题 , ( 6) 轧 制 压力 沿整 个 被 轧轧 件实 际是 不相 同 的 , 分布 。 模具成形 面对 轧件的接 触面 是 C D B B ` A , 才假 设为 均匀 由于成形 角 及模具 展宽 角 的影响 , 轧件 沿整 个 接触线 的变 形量是不 均 匀的 。 在面 积 A ` A “ A C 中模具展 宽角 面 边缘轧 到 成形 面形 成 的螺旋 痕 上 , 由于展 宽 面 几乎 是 平的 , 因此 , 金 属流 动 的阻力 很大 , 故 平 均 压 力 p 也 较大 , 相应 地轧 后 弹性压扁也较 大 。 面积 A ` A “ E 厂 上 的平 均弹 性 压力完全 依赖 于 另两部 分面 积上 压力 的变化 而变化 。 总 的弹性 压 力取 决于模具 成形 角 、 展 宽 角以 及 变形 量 Z 。 。 在变 形 量 Z 。 不 变 的情 况 下 , 成形 角 越大 , 模 具展 宽 角越 小 , 则 金 属沿 轴 向越易 流 动 弹性压力 值也小 ; 反 之 , 成 形角越 小 , 展 宽角 越大 , 则 金属 沿轴向越 难 流动 , 弹性 压力 值也越 大 。 A `A “ E 厂 面 积则 是影 响弹性压力 值的另一 重要 因素 , 若此 面积不 断增 大 , 则弹性压 力值也随之增 大 。 2 弹性压扁累 积存在的 实验证明 .2 1 实验过程简介 在 H 6 30 楔横轧机上轧 制 某细 长 带锥度非 对称轴类零件 , 测 量此时轧 制压 力 的 变化 , 考虑到 弹性压扁的累积在于 模具凸棱顶面 压紧轧件所致 , 所以 实测分两 次进行 。 第一 次模 具顶 面 不脱 空 进行轧 制 , 测 得 径 向轧制力 变 化 ; 第二 次保持第一 次轧 制辊缝 、 导 板缝 不 变 , 把模具顶面脱空 (亦 即减小 轧制完成后 的无用 接触 ) , 用 同种材料在 同一 温度条 件下 进行轧制 , 测 得径 向轧制压 力 的变化 〔2〕 。 .2 2 径 向轧 制压力实 测 曲线的分析

·192 北京科技大学学报 I993年No.2 轧制压力分为径向分力、轴向分力和切向分力3个部分。上述零件轧制时的伦向轧制 压力实测曲线图3所示，图中两曲线分别为模具脱空和未脱空情况卜轧制测得的轧辊轴 承座所受的垂直力：在轧制转角约300~330”时、轧辊处在精整段，不再有变形量， 但仍行径向轧制长力（敢人约9kN)存在：，山于模具加工有卸荷段逐渐降低，抛出时 仍行约1.5kN的压力、足见线余压扁其是行作的、而且很人。在轧制转角约250~ 300'轧制时、被轧令件的变形量是不变的，！未脱空模具轧制时，随轧制过程的继续， 测得径向轧制压力直线增加（增量约10kN),这足以说明轧辊和轧件间存在着弹性压扁 的累积效应.，弹性扁随轧制的进累积加人、轧制力逐渐增高。脱空轧制时，由于采用 了介理的脱空方法、测得此时的徐向轧制卡力近乎衡定，这'与理论分析一致。当然这并不 说明弹性卡袖的消除，而只是弹性压扁的累积减轮了。 0 15- 2 7 30)· 330· 9,-561l 名-294-s%1=5$32: 11=0z=9w80 3w-8-551.=济1-阳切 3,m=20 H1a=5611 图3径向轧制压力的实测曲线 Fig.3 The measured curve of radial roll load 文献〔3)的作者测量」了果铅试件轧制时的切向力和轴向力、发现用脱空模具轧制时 的切向力较用木脱空模具轧制时切问力小，相差最人约10%左i,而脱空模具轧制时的 轴向力比木脱空模具轧制时的轴向力要人些、这同样说明弹性的任在与累积。模具脱 空轧制时、山广弹性：压桶不累积或说掸性扁紧积较小，成形：生的轴向力可沿令件轴 问传递到各个断、所以实测俏接近成甲面上的轴间力、即真实轴向力，而模具不脱空轧 制时、山弹性乐扁的紫积、轧作被展宽卡紧、成形：生的轴向力沿轴向传递时模具 袋苑面山掸性卡小：生的悸搽：受·部分、所以实测值比真实值小 3弹性压扁的累积对轧制产品质量的影响 某细长轴令件成型实验调试时现的现象可说明、弹性长扁的累积对轧制产：品的彬 响。 模具成形不做任何修整时，轧制，品问部有内部空洞且于掸性：压扁的柴擦作用、 试件在中部拉扭综介作川面变细技全断裂.修整模具降低啪性扁的彬啊，川获得 外形尺寸合格的成品，们细观察表.原米被扣细处仍有细微裂痕.光较差：用线切

19 2 化 京 科 技 人 学 学 报 19 9 3 年 N o 轧 制版 力分为 径向分 力 、 轴 向分 力和 t]J 向分 力 3 个部分 卜述 零 件轧 制时 的径 向轧 制 怅 力实测 曲线 女1 图 3 所 示 , 图 中两 曲线 分 别为模 具脱 空 和 末脱 空情 况 卜轧 制测得 的轧 辊轴 承 座 所 受 的 派 白 _ ] 在轧 制 转 角约 3 0 0 一 3 3 0 门 时 , 轧 辊 处 在精 整 段 , 不 再 有变 形 量 , 但 仍 有 径 向轧 制 压 力 ( 址 大约 g k N ) 存在 山 厂模 具加 T 一 有卸 荷段 l衍逐 渐 降低 , 抛 出日寸 仍 有约 I . s k N 的 压 力 , 足 见 残 余压 扁 狱是 存 在的 , 而 且 很 大 6 1轧 制 转 角约 2 5 0 代 一 3 0 0 车L制时 , 被 轧零 件的 变 形策 是 不 变的 , f-I[ 未 脱 空 模 具轧 制 时 , 随轧 制过 程的 继续 , 测 得 径 向轧 制 压 力 直线 增 加 ( 增 量 约 IOk N ) , 这 足 以 说明轧 辊 和轧件 间存在 着弹性 压 扁 的 累积 效应 , 弹 J 卜川 , 、 扁随轧 制 的进 行累 积 加人 , 轧 制 力逐 渐增 高 。 脱 空轧 制时 , 由 J 几 采用 了合理 的脱 空 方法 , i则得此 H寸的径 向轧 制 压 力近 乎衡定 , 这 与理 沦分 析 一致 当然这 少手不 说明弹性 帐 扁的 消除 , 而只 是 弹性 压 扁的 累积减轻 J ’ 。 . f| |叼 , 叫 / 一ì 日 . . 已 洲Z气 _ _ 一 一了 一 、 - 一 _ _ _ 一 - 一 一 ù 。 , 多 ’ 少乃 ] I 几 州 、 汽 一 万 一 另 1 1 . , 二 』5 {了一厂` 口` 2 2 、 : 竺 2 万 、 , 二 2 6 l 二 刃 义 二 训 ( f 口二 了J 厂犷 。 二 一 ’ 们 (IJ 2 二 。 = 刃 : 二 万 ’ 刃6 1 ] 图 3 径向轧制压力的 实测曲线 Fi g . 3 T h e m e a s u r e d e u r v e o f r a d i a l r o ll l o a d 文献 〔3 〕 的 作 者测 策 J ’ 某铅 试件 轧 制时 的 tjJ 向 力和 轴 向 力 , 发现 川脱空 模 具轧 制 l讨 的 切 向 力较 川 术脱 空 模 具轧 制 I[ 、 上切向 力小 , 相 趁最 大约 10 % 左 右 , 而脱 ’ ; ; 模 具轧 制日寸的 轴 向 少J 比 术脱空 模 具轧 制时 的轴向 少J 要 人此 , 这 同样 说明 弹 险IJ 、 扁的 存在 ’ J 累积 ` 模 具脱 空 轧 击` 11时 , r l l J 几弹 片Jt` 寿; , i 小 祟积或 说弹性 J* i)n 累积 较 小 . 成 J巨仁自r , ` , ` l 一 的轴 11 : J j J , . f 护片 ` 冬 { , 1 几轴 l; , J传递 至11各个断 x自1 . 厂砂示以 实 i乡! l】{肖接 近 成 听q ll( r l 一 的轴 向 力 , U} J了〔 ` 丈轴 l〔 : J jj l白了模 具 不脱 空轧 制一I寸 , I t I J 二 弹 卜1 几 I t )I; , i ’Ll勺累积 , 轧 f ` t 几 被 展宽 Irl! J长 紧 , kIJ 形 I自I J 、 , : ` t 一 的轧111; : J力护{y轧t l l; , Jf专递 lr寸模 具 展宽 lfl l rtl弹 川 It j J , 、 , ` l 一 的 声辛擦 承受 · 部分 , )i) r以 实i则f任比 r冬实 fl’汇小 3 弹性压 扁的 累积对轧制 产品 质量的 影响 某细 长轴 类零 件 , J父划 ` 灾验 调 i式时 出现 }(t] 现 象 , ,丁说明 , 弹性 仄 扁的 累积 对轧制 产 品的形 模 王t 成 形 向 不 做任 何修 整 时 , 轧 制 , 、、 二靛 , ) ` : j 部有 内 部空洞 「l _ 山 厂弹 陀怅 扁的哗擦 作川 , 试件 了一 外)衫f泛 , 部 f士I J 飞寸材11综 f于作 川 r而 , 变全l}I : tt 一 至 断 裂 修 枯模 具 降低 弹性 Jl 二 扁的 红珍响 . 则 { ;丁获得 f 宁格 r一勺lJ父品 { I }仃分I }I 丈见察 表 r(I [ , I少补来被扭 细 处 f乃有细 微 裂痕 , 光泽较 旅 川线 tjJ

Vol.15 No.2 楔横轧轧制时的弹性压扁累积效应 ·193· 割沿纵向剖开试件，裸眼可见其中心疏松。放在20%稀盐酸溶液中浸泡后取出可见其剖 面发黑，心部有空洞，且在原来扭断处的位置上空洞更加明显；热处理后有断裂现象，断 口基本沿轧制螺线断裂，这是由于螺纹处的弹性压扁较大，应力集中较严重而引起的。但 如将模具修整脱空，尽量降低弹性压扁的累积，则原来扭细处的断裂及扭伤痕迹完全消 失。纵剖试件后心部组织良好，用20%稀盐酸浸蚀后可见其心部组织较为致密，没有疏 松，热处理后的断裂现象明显减少。 4结论 (1)楔横轧轧制时非塑性变形区弹性压扁有累积现象，累积效应随轧制过程的延续而 增大。弹性压扁是造成楔横轧产品（特别是细长轧件）不合格甚至无法进行轧制的主要原 因之一。 (2)模具脱空后可降低弹性压扁的累积效应，明显提高产品质量。 参考文献 1胡正度，许协和，沙德元.斜轧与楔横轧原理工艺及设备.北京：冶金工业出版社， 1985 2郑正豪.楔横轧成型工艺研究及楔横轧轧制转速测量研究，北京科技大学硕士研究 生论文，1990 3朱超甫.楔横轧轧制力能研究，北京科技大学硕士研究生论文，1982

V o l . 1 5 N o . 2 楔横轧轧制时的弹 性压扁累积效应 1 9 3 割沿纵 向剖开 试件 , 裸 眼可 见 其中心 疏松 。 放在 20 % 稀盐酸 溶液 中浸泡 后 取 出可 见其剖 面发黑 , 心部有空 洞 , 且在原来扭断处的 位置上空洞 更加 明显 ; 热处 理后有 断裂现象 , 断 口 基本沿轧制螺线断裂 , 这是 由于螺纹处的弹性压扁较大 , 应 力集 中较严重 而引起 的 。 但 如将模具修整脱空 , 尽量降低弹性压扁的 累 积 , 则原来扭细 处 的 断裂及扭 伤痕 迹 完全消 失 。 纵剖试件后心部组织 良好 , 用 20 % 稀盐酸浸 蚀后 可见 其心 部组织较为 致密 , 没有疏 松 , 热处 理后的断裂现象明显 减少 。 4 结 论 ( l) 楔横轧轧制时非塑性变 形 区 弹性压扁有累积现象 , 累积效应随轧制 过程 的延 续而 增大 。 弹性压扁是造成楔横轧产 品 (特别是细 长轧件) 不合格甚 至无法进行轧制 的主 要原 因之一 。 (2) 模具脱空 后可 降低弹性压扁 的累 积效应 , 明显提高产品质量 。 参 考 文 献 l 胡正寰 , 许 协和 , 沙德元 . 斜轧 与楔横轧 原理工 艺及设备 . 北京 : 冶金 工业 出版社 , 19 8 5 2 郑正豪 . 楔横轧成型工 艺研究及楔 横轧轧 制转速 测 量研究 , 北京 科技 大 学硕 士研 究 生论文 , 19 9 0 3 朱超甫 . 楔横轧轧 制力 能研究 , 北京科技大学硕士研究生论文 , 1 9 8 2