宽展及影响因素

宽展及其影响因素1、实验目的通过实验了解轧件宽度、相对压下量、轧制道次对宽展的影响。验证计算宽展公式的可靠性。2、实验仪器设备130轧机、游标卡尺、铅试样3、实验原理在轧制过程中，压缩的金属指点大致按“最小阻力定律”在横向和纵向产生流动。纵向伸长称延伸，横向加宽为宽展。影响宽展的因素很多，宽展的变化与一系列轧制因素构成复杂关系。通常可用下式表示：.(H,h,l,B,D,,h,,f,t,m,P,v)aBf，式中a.,,,D,,hHhlBftmPv——变形区的高度——变形区的长度、宽度和棍径——变形区横断面形状——摩擦系数、轧辊温度、金属化学成分，——压下量、相对压下量——机性能，——轧辊速度、变形速度在某些参数确定的情况下，可通过改变某个参数来观察其对宽展的影响趋势。4、实验方法与步骤4.1轧件宽度的影响取铅试样四块，尺寸为5(15)70(mm)HBL，25，35,45。首先测量各铅块试样的厚度和宽度，然后以h=3mm的压下量各轧一道并测量厚度和宽度，填入表内。4.2相对压下量的影响取铅试样四块，尺寸为570(mm)HBL25，测量厚度和宽度，分别以h=1,234mm，，各轧一道，将原始数据与轧后数据填入表内。4.3轧制道次的影响取铅试样两块，尺寸为570(mm)HBL25，测量厚度和宽度。第一块以h=1mm连续轧四道次，每道次都测量其宽度。第二块以h=4mm轧制一道，量其宽度。所得结果填入表内。5、实验数据及其处理5.1实验数据记录实验所得数据如下表：轧制样品轧前厚度轧前宽度轧后厚度轧后宽度压下量宽展量14.8715.282.0516.582.821.3025.0625.272.0726.342.991.0735.1135.492.1036.453.010.9645.0745.342.1546.232.920.89表1.轧件宽度对宽展的影响单位：mm轧制样品轧前厚度轧前宽度轧后厚度轧后宽度压下量宽展量15.0425.464.1425.880.900.4224.9025.243.0925.741.810.5034.9925.312.0626.212.930.9045.0125.461.0427.453.971.99表2.压下量对宽展的影响单位：mm轧制样品轧制道次轧前厚度轧前宽度轧后厚度轧后宽度压下量宽展量15.0725.364.1525.690.920.3324.1525.693.1025.991.050.3033.1025.992.0726.401.030.4142.0726.401.0626.631.010.23累计5.0725.361.0626.634.011.27215.1025.291.0926.784.011.49表3.轧制道次对宽展的影响单位：mm15.2实验数据处理根据实验要求分别计算相应的压下量和宽展量，最后计算/hH的值，计算结果保留两位有效数值。填入下表：试验条件序号HBhb△h△B△h/H14.8715.282.0516.582.821.300.579125.0625.272.0726.342.991.070.590935.1135.492.1036.453.010.960.589045.0745.342.1546.232.920.890.575915.0425.464.1425.880.900.420.178624.9025.243.0925.741.810.500.369434.9925.312.0626.212.930.900.587245.0125.461.0427.453.971.990.7924A15.0725.364.1525.690.920.330.1815A24.1525.693.1025.991.050.300.2530A33.1025.992.0726.401.030.410.3323A42.0726.401.0626.631.010.230.4879A总5.0725.361.0626.634.011.270.7909B15.1025.291.0926.784.011.490.7863表4.实验数据处理表格单位：mm宽度变化相对压下量变化轧制道次6实验结果处理和分析6.1根据数据绘制BB(h为常数)，h/BH(B为常数)的关系曲线从以上图表可以看出在压下量一样的情况下，轧件的宽展量随着轧件宽度的增加而减小。从以上图表可以看出在轧件宽度一样的情况下，轧件的宽展随着轧件相对压下量的增加而增加。由于在做相对压下量对宽展的影响的第四个实验和做轧制道次对宽展的影响的最后一个实验其实实质是一样的。但是，我们可以从实验数据中看出，实验数据相差较大。所以，为了进一步看清楚h/BH(B为常数)的关系曲线，我把两组实验数据取算数平均，进一步分析实验结果。处理如下：序号△B△h/H△B平均△h/H平均41.990.79241.740.7893B11.490.7863无无用平均值代替相应的实验值，重新做出相应图线如下：我们可以明显的看出，新做出的曲线曲率变化没有原来曲线明显。说明原来的最后一个数值偏大了。也有可能是前面的几个数值偏小了。6.2轧件宽度对轧件宽展的影响从以上图表可以看出在压下量一样的情况下，轧件的宽展量随着轧件宽度的增加而减小。主要原因是由于最小阻力定律，金属流动总是沿着阻力最小的方向进行。故在其它条件相同的情况下，金属总是沿着离边界最近的方向流动，因为那个方向的阻力最小。所以，金属流动的方向如下：假如变形区长度l一定，当轧件宽度B逐渐增加时，由11lB到22lB。宽展区是逐渐增加的，因而宽展也逐渐增加，当由22lB到33lB时，宽展区变化不大，而延伸区逐渐增加，故其相对减小了。由实验轧机得知130Dmm，设3hmm，故变形区长度/213.96lhRhDmm。由于Bl，所以宽展应随着宽度的增加而减小。同时其减小的幅度也应减小。6.3相对压下量对轧件宽展的影响从以上图表可以看出在轧件宽度一样的情况下，轧件的宽展随着轧件相对压下量的增加而增加。这是因为压下量增加时，变形区长度增加，变形区形状参数/lh增大，因而使纵向塑性流动阻力增加，纵向压缩主应力数值加大。根据最小阻力定律，金属沿横向运动的趋势增大，因而使宽展加大。另一方面，hH增加，高方向压下来的金属体积也增加，所以使ΔB也增加。6.4轧制道次对轧件宽展的影响从实验数据表可以看出，在总的压下量一定的情况下，轧制道次的增多会使得轧件的宽展减小。这是因为轧制道次越多，每道次的变形区长度l越小，使得每道次//lBlB总，所以，在变形量一定的情况下，宽展量要相应减小。在宽度、压下量和接触摩擦等相同的条件下，由于变形区长2l减至1l，按最短法线定律，则宽度方向流动区域将减小，即2211//BlBlFFFF＞，因而使宽度减小。