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