金属塑性成形Word文档下载推荐.docx

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最小辊缝值应大于辊跳值

45、定减径是指定径、减径或张力减径，是管子的最后精轧工序。

22、孔型侧壁斜度：

孔型侧壁对轧辊轴线垂直线的倾斜程度。

23、配辊：

在孔型系统及各孔型断面尺寸确定之后，还要将孔型分配和布置到各机架轧辊上，这就是配辊。

24、若上轧槽轧辊工件直径大于下轧槽轧辊工作直径，称为“上压力”轧制，反之称为下压力轧制

25、锁口：

闭口孔中用来隔开孔型和辊缝的俩轧辊间的缝隙。

26、配辊应做到：

合理、操作方便、保证产品质量与产量，使轧辊得到有效利用。

27、轧辊中线：

上下两个轧辊轴线间距离的等分线。

28、轧制线：

配置孔型的基准线。

29、孔型中性线：

上下轧辊作用于轧件上的力矩对于某水平直线相等，该水平直线称为孔型中性线。

轧制线与孔型中性线始终重合在一起。

30、热断面：

轧件在精轧孔型经最末一道轧制后，便得到要求的成品钢材。

但精孔型的尺寸和热断面的形状与所要求的成品名义尺寸和断面形状并不完全一致，这主要是考虑了轧件温度和断面温度不均匀对成品尺寸和断面形状的影响。

30、连铸：

将钢水连续注入水冷结晶器，待钢水凝成硬壳后从结晶器出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料或直送轧制工序的铸造坯料。

31、连铸成套设备：

完成连铸过程所需的设备叫连铸成套设备。

32、除鳞：

将在加热时生成的初生氧化铁皮和轧制过程中形成的二次氧化铁皮去除干净，以免压入钢板表面形成表面缺陷。

33、轧程：

生产过程中完成每次软化热处理之前完成的冷轧工作称为一各“轧程”。

34张力轧制：

轧件在轧辊中辗轧变形是在一定的前张力和后张力作用下进行的。

作用方向与轧制方向相同的称为前张力，方向相反的称为后张力。

35、异径轧制：

利用一个靠摩擦传动直径很小的工作辊，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

36、钢管：

两端开口并具有中空封闭断面，其长度与横断面周长之比值相对较高的钢材。

毛管：

将实心管坯穿制成空心管子称之为毛管。

37孔型角部一般做成圆弧形，位于孔型内部的称为内圆角，位于孔型外部的称为外圆角。

38在确定轧件对轧辊的合力时，轧件对轧辊的作用力有两个：

一是与接触表面相切的摩擦力的合力，称为摩擦力。

二是与接触表面想垂直的单位压力的合力，称为正压力。

39间隙时间：

上一道的抛出速度逆转到下一道咬入转速所需的时间。

40、脱脂：

去除轧件后带钢表面油污的工序称为脱脂。

采用的净化液是碱类溶液

41、平整：

退火后的带钢以小压下量进行轧制的过程叫平整。

填空

1轧制的四种方法：

纵轧、斜轧、横轧、特殊轧制

2三图：

金相图、塑性图、再结晶图。

3改善轧材性能：

机械性能、工艺性能、特殊物理化学性能。

4咬入条件：

摩擦角

大于咬入角

，

越大于

，轧件越易被拽人轧辊内。

5改善咬人条件措施：

降低咬入角

和提高摩擦角

6压下量分配还考虑：

按流量方程、按等负荷条件、按良好板型条件来分配

7宽展分类：

自由宽展、限制宽展、强迫宽展。

8宽展的组成：

滑动宽展、翻平宽展、鼓形宽展

9制定轧制工艺考虑的因素：

1）钢种特性2）技术要求

10、为得到所需断面形状、尺寸和性能的轧件，在轧辊上刻有凹入或凸出的槽子；

这种刻在一个轧辊上的槽子叫做轧槽；

通过轧辊轴线的平面为轧制面；

由两个或两个以上轧辊上的轧槽在轧制面上组成的断面叫孔型；

将钢料或钢坯在变化的轧辊孔型中轧制而进行的设计和计算工作叫孔型设计。

11、孔型设计包括三方面内容：

1断面孔型设计2轧辊孔型设计3轧辊辅件导卫或诱导装置的设计。

12、孔型设计应做到：

1获得优质产品2轧机生产率高3产品成本最低4劳动条件好。

13孔型分类：

1按孔型用途分类：

延伸孔型成型孔型成品前或精轧前孔型4成品孔型或精轧孔型。

2按孔型形状分类：

简单断面孔型，复杂断面孔型。

3按孔型开口位置分类：

开口孔型，闭口孔型，半开（闭）口孔型

14孔型的基本组成：

辊缝、侧壁斜度、圆角、辊环、锁扣（封口孔型）

15辊缝值应大于滚跳值，如果等于将引起附加能量消耗与轧辊的磨损。

16调整辊缝值可改变孔型的尺寸，相对地减少轧槽刻入深度，提高轧辊强度，增加轧辊使用寿命。

17经验辊缝值：

毛坯孔型s=0.01D，开坯孔型s=0.03D，精轧s=0.01D-0.05D

18、常见的延伸孔型系统有：

箱型孔型系统、菱-方孔型系统、菱-菱孔型系统、椭圆-方孔型系统、六角-方孔型系统、椭圆-圆孔型系统、椭圆-立-椭圆孔型系统。

19、箱型孔分为：

立箱型孔型、方箱型孔型、矩形箱孔型。

20、延伸孔型系统的原则：

间隔出现等轴断面孔型（圆或方）

21、宽展系数（宽展量

和压下量

之比）

22工字钢的规格用腰宽的厘米值表示。

23将工字钢断面划分为5个部分，即1个腰部和4个腿部

腰部面积按矩形计算

腿部面积按梯形计算

1宽度在

24、650mm以上的称宽带钢，不足的称窄带钢。

25板带钢按用途分为：

造船板、锅炉板、桥梁板、压力容器板、焊管坯等热轧板，以及汽车板等按轧制方法的不同分：

剪边钢板、齐边钢板

按种类分类：

合金钢、低合金钢、不锈钢、碳素钢

26、热轧板带钢生产的原料有：

铸锭、轧坯、连铸坯。

27、中厚板生产工艺：

原料的选择与加热、轧制、精整、后部处理。

28、中厚板的加热炉有连续式加热炉，室式加热炉，均热炉。

29、中厚板的轧制过程分为：

除鳞阶段、粗轧阶段、精轧阶段。

30、粗轧的主要方法：

全纵轧法、全横轧制法、角轧法、综合轧制法、平面形状控制轧法。

31、中厚板轧机压下规程可大致分三阶段：

成型阶段、轧制展宽阶段、伸长阶段。

32、中厚板轧制规程主要包括：

压下制度、速度制度、温度制度、辊型制度。

33、提高产量的主要途径是：

提高道次压下量、减少轧制道次。

34、压下量分配常用方法有：

中间道次有最大压下量、压下量随道次逐渐减小。

35、可逆式轧制的速度图可采用三角形速度图或梯形速度图板坯一般加热到1200~1250℃出炉。

36、粗轧机的布置形式：

全连续式、3/4连续式、半连续式等。

37、带钢冷却装置：

层流冷却、水幕冷却、高压喷水冷却。

38、热轧带钢精整设备有：

平整、分卷、横剪和纵剪、酸洗等机组。

39、涂层板基板有：

冷轧板、电镀锌板、热镀锌板和电镀合金板。

40、冷轧板带钢轧制制度包括：

压下制度、速度制度、张力制度、辊型制度。

41、坯料最大厚度受咬入能力和设备条件影响。

42、钢管的生产方法有：

热轧、焊接、冷加工。

43、钢管的生产工序：

坯料准备、坯料加热、穿孔、轧管、定减径、精整。

46钢管按断面形状可分为：

圆管和异型钢管。

按生产方法分：

无缝管、有缝管

9、精确成形的要求：

产品形状正确、尺寸精确、表面完整光洁。

10确定轧制压力归根结底在于确定两个基本参数：

轧件与轧辊间的接触面积和平均单位压力

11三种常用的理论计算：

卡尔曼理论、奥罗万理论、斯通理论

12型材的分类：

按生产方式可以分为热轧型材、冷轧型材、弯曲型材、挤压型材、锻压型材、焊接型材和特殊轧制型材等。

按应用范围可分为通用型材、专用型材和精密型材等。

按使用部门可分为铁路、汽车、造船、结构和建筑用型材，矿山、机械制造用异型材等。

13、孔型中性线的确定：

1重心法2面积相等法3周边重心法4按轧辊工作直径确定。

14、型材轧制机按其作用和轧辊名义直径不同分为轧梁轧机、大型轧机、中型轧机、小型轧机和线材轧机等

15无孔型轧制的孔型设计基础是：

精确就算宽展量、掌握自由面变形特性、轧件歪扭脱方的产生及表面金属流动特点等。

10 

金属与合金的加工特性1 

塑性2 

变形抗力3 

导热系数4 

摩擦系数5 

相图形态6 

淬硬性7 

对某些缺陷的敏感性 

11冷轧退火的种类：

再结晶退火、完全退火、低温退火。

退火设备：

罩氏退火炉、连续式退火机组。

目的

1原料加热的目的：

使原料具有足够的塑性，减小变形的抗力，改善金属内部组织。

把金属加热到单相奥氏体区进行轧制。

单丝高温及不正确的加热制度可能引起金属强烈氧化、脱碳、过热、过烧等缺陷，降低钢的质量，导致废品。

2轧制改善组织目的：

是保证产品质量的重要环节。

3采用凸度的目的：

使轧件在辊道上进行时稳定，避免轧件左右倾倒，同时也给轧件翻钢后在下一个孔型中轧制时多留一些宽展余量，防止轧件出耳子。

4原料加热的目的：

使轧制原料在轧制时有较好的塑性和小的变形抗力;

对于某些高合金钢锭，加热可以使其化学成分得到均匀扩散。

5平整的目的：

使退火带钢平整后达到一定的力学性能要求；

消除材料的屈服平台；

改善带钢板形；

根据用户要求生产不同粗糙度的带钢。

6、带钢退火的目的：

消除带钢冷轧时的加工硬化；

获得不同的力学性能

7、带坯在进入精轧之前，首先要进行测温、测厚并接着用飞箭切去头部和尾部。

切头的目的：

出去温度过低的头部，防止“舌头”“鱼尾”。

作用

1、轧制的作用：

完成精确成形的同时改善组织，保证产品质量。

2、中厚板的速度制度：

轧辊转向不变的定速轧制速度；

轧辊转向转速变化的可逆式轧制速度制度。

3、内圆角R的作用：

防止因轧件角部急剧冷却而造成轧件角部的裂纹和孔型磨损不均。

2防止因角部分应力集中削弱轧辊强度。

3通过改变内圆角半径，可以改变孔型实际面积和尺寸，从而改变轧件在孔型中的变形量和孔型充满程度，有时还对轧件局部加工起一定作用。

4、外圆角r的作用：

1当轧件进入孔型不正确时，外圆角能防止轧件一侧受辊环切割，即刮铁丝现象。

2当轧件在孔型设计中略有过充满，即出现耳子处避免有尖锐的折线，防止轧件继续轧制时形成折叠。

3对于异型孔型，增大外圆角半径会使轧辊的局部应力集中减少，增加轧辊强度。

5、孔型侧壁斜度的作用：

1使轧件容易进出孔型2轧件容易脱槽3对异型断面轧件来说，增大孔型侧壁斜度可增大腿部测压量，提高孔型的变形量，减少道次。

6、当孔型磨损后进行再车削时，有侧壁斜度只要少量的重车深度就可以恢复孔型原来的尺寸。

7工艺润滑的作用：

减小金属变形抗力，，降低能耗；

对轧制过程的发热率及轧辊温升起到良好影响，防止金属粘辊；

改善板形和表面状态。

9、张力的作用：

自动调节带钢横向延伸，使之均匀化，从而起到纠偏作用；

使所轧带材保持平直和良好板材；

降低轧制压力，便于轧制更薄产品；

可以起到适当调整冷轧机主电机负荷的作用。

10、卷取机的功能：

将精轧机组轧制的带钢以良好的卷形，紧紧地无擦伤地卷成钢卷。

优点

1切分轧制优点：

1大幅提高了粗轧的生产能力。

在不增加轧制台数，坯料大小不变或增大时，可用低的轧制速度获得提高的生产率。

2在不增加轧制道次的前提下，实现用小轧机轧制大坯料。

3改变孔型结构，变不对称产品为对称产品。

4扩大产品规格范围。

5降低成本和能源消耗，在相同条件下，可将钢坯加热温度降低40°

C左右，燃料消耗可降低15%左右，轧辊消耗可降低15%左右。

2箱型孔：

1.孔型磨损均匀2.允许采用较大的道次变形量3.通过调整上辊可以得到多种厚度的扎件4.扎件表面氧化皮易脱落，稳定性好5.扎件无尖锐棱角，扎件断面温降均匀6.操作方便，便于实现机械化操作

3菱方孔：

1.能得到形状和尺寸精确的方形断面2.可通过孔型系统内中间方形孔型扎出不同尺寸的方刚和方坯，也可以在同一方孔形中依靠调整轧辊的方法，得到尺寸相邻近的方形扎件3.调整和操作方便4.可以使用较大的延伸系数5.扎件各个面能得到良好加工

4菱菱孔：

1.用翻90°

的方法能扎出不同断面尺寸扎件，任意一对孔型皆能扎出方坯2.可将方形断面由偶数道次过度到奇数道次，易于喂钢和咬入，对导板要求不严

5椭圆方孔：

1.减少轧制道次，提高轧制温度，在实现快速变形的同时降低了能耗和轧辊消耗2.轧制脚部位置经常变化，没有固定不变的棱角，是扎件得到均匀冷却，保证断面温度均匀，有利于获得均匀组织产品3.扎件在多方向受到压缩对提高产品质量有利4.扎件容易咬入，轧制稳定，易于操作和调整

6六角方孔：

1.扎件在孔型内变形比较均匀2.单位压力小，能耗小，轧辊磨损也小3.扎件在孔型中稳定性好

7椭圆立椭圆孔：

1.扎件变形和冷却均匀2.扎件与孔型接触线长，扎件宽展较小3.扎件表面缺陷如裂纹、折叠等较少

8椭圆圆孔:

1.孔型与孔型间能平滑过渡，可防止产生局部应力，提高产品力学性能2.由于扎件没有较尖的棱角，冷却均匀，消除轧制中产生裂纹的一些因素3.在某些情况下，可在延伸孔型中获得成品园

9无孔：

1.由于轧辊无孔型，该扎产品时可通过调节辊缝改变压下规程，提高轧机作业率2.由于轧辊不刻扎槽，轧辊辊身充分利用，扎件变形均匀，轧辊磨损量小且均匀，轧辊寿命可提高2-4倍3.轧辊车削量小且简单，节省了车削工时4.由于扎件是在平辊上轧制，不会出现耳子、充不满、孔型错位等缺陷5.扎件沿宽度方向压下均匀，是扎件两端舌头、鱼尾区域短，切头、切尾小，成材率高6.减小了孔型侧壁的限制作用，言宽度方向变形均匀

10、连铸工艺的主要优点：

实现了连续化生产、向短流程、高效率、节能、节省投资、减少环境污染等方面跨进了一大步。

11、实现连铸-连轧工艺的主要技术：

高温无缺陷铸坯生产技术；

铸坯温度保证和输送技术；

自由程序轧制技术；

生产计划管理技术；

保证工艺与设备可靠性的技术。

12正确选择宽展作用:

正确估计轧制中的宽展是保证断面质量的重要环节，若计算宽展大于实际宽展，孔型充填不满，造成很大的椭圆度，若计算宽展小于实际宽展，孔型充填过满，形成耳子，以上两种情况均造成轧制废品。

因此，正确地估计宽展对提高产品质量，改善生产技术有重要的作用。

13、与热轧相比，冷轧的优点：

厚度小，精度高，表面质量好，力学性能好。

内容、步骤、意义、影响

1、不均匀变形理论的主要内容：

沿轧件断面高度上的变形、应力和流动速度分布都是不均匀的；

在几何变形区内，轧件与轧辊间无相对滑动；

几何变形区内外都会发生变形，且变形是不均匀的；

轧制变形区可分为：

变形过渡区、前滑区、后滑区和黏着区；

在临界面金属的变形是均匀的。

2、前滑与后滑的意义：

要保持轧件同时在几个轧机上进行轧制，必须使各机架速度协调，为此要精确计算前滑和后滑；

在张力轧制时，为了精确控制张力，也要计算前滑和后滑。

否则会出现堆钢和拉钢现象，轧制过程不能正常进行。

3平均单位压力受两方面影响:

一类是影响金属机械性能的因素，主要是影响线性变形抗力的因素；

二是影响金属应力状态特性的因素，即接触摩擦力、外端和张力等。

4孔型设计的基本步骤：

孔型设计的基本条件储备：

产品技术、原料、轧机性能及其他设备；

选择合理的孔型系统：

根据其使用范围和延伸系数进行选择；

总轧制道次数的确定：

奇列奇道，偶列偶道，取整数。

各道次变形量的分配：

轧制初期延伸系数取较大值，然后不断增加直到最大值，再逐渐降低，最后几道次用较小变形系数；

确定轧件断面形状和尺寸：

根据延伸系数来确定；

确定孔型形状和尺寸：

根据断面形状和尺寸来确定；

绘制配辊图

校核：

对咬入条件和电机负荷进行校核，必要时也要对轧辊强度进行校核

轧辊辅助件的设计。

5影响宽展的因素：

一是在高度方向移动体积；

二是变形区内轧件变形的纵横阻力比，即变形区内轧件应力关系。

相对压下量（正比）；

轧制道次（反比）；

轧辊直径（正比）；

轧件宽度（与

成正比）；

摩擦因数（正比）；

6孔型配置步骤：

按轧辊原始直径画出上下辊轴线；

画出轧辊中线；

在距轧辊中线x=m/4处画轧制线；

使孔型中性线与轧制线重合；

确定孔型各处轧辊直径，画出配辊图。

工艺流程、特点

1型材的生产工艺流程：

配料准备—配料加热—轧制—锯切或剪断—冷却—矫直—表明清理—打捆—称重—包装—入库。

2、型材的表示方法：

圆钢---直径、方刚---边长、线材---直径、带肋钢筋---外径、H型钢---高×

宽、工字钢---高×

宽、钢轨---单重。

3、H型钢的特点：

1具有平行的腿部，即边部内侧和外侧平行或接近于平行，边的端部呈直角；

2力学性能好，与工字钢相同单重时，其截面惯性矩、截面模量大，可获得优良的抗弯性能和稳定性能；

3造型美观、加工方便、节约工时。

4、H型钢生产工艺流程：

连铸坯或钢锭—加热—（初轧机轧制钢坯—剪切）—开坯机轧制—锯切头尾—万能粗轧机轧制或型钢轧机轧制—精轧机轧制—冷却—辊矫—检查、分选（处理缺陷、切断、压力矫直）—检查、打印、堆垛—打捆—成品。

5、成品孔型设计的一般程序为：

1根据终轧温度确定成品断面热尺寸2考虑负偏差轧制和轧机调整，从热尺寸中减去部分（或全部）负偏差或加上部分（或全部）正偏差。

3必要时还要对以上计算出的尺寸和断面形状加以修正。

6、热轧带钢生产工艺流程：

原料准备→称重→加热→除鳞→定宽→粗轧→调头尾→保温→剪头尾→除鳞→精轧→层流冷却→卷取→热轧卷→平整→热轧卷→精整→纵切→窄带钢

7、冷轧板带材主要工艺流程：

坯料带卷→重卷或剪切→坯料退火→粗轧→合卷并切边→中间退火→清洗→双合轧制→分卷→成品退火→剪切→检查→包装。

8、普通薄板带的工艺流程：

热轧带钢→酸洗（一般用盐酸）→冷轧→退火→平整→剪切→检查分类→包装→入库。

计算

1咬入角：

2接触弧长：

直径相等时：

变为

直径不等时：

3用轧制前、后轧件尺寸的比值表示变形程度，此比值称为变形系数。

压下系数

宽展系数

延伸系数

（大写为前，小写为后）

4轧制时主电机轴上转动轧辊所必需的力矩由下面四部分组成：

Mz为轧制力矩，即用于轧制变形的力矩i为轧辊与主电动机间的传动比Mm为克服轧制时发生在轧辊轴承、传动机构等的附加摩擦力矩Mk为空转力矩，即克服空转时的摩擦力矩Md为轧辊速度变化时的动力矩

5轧制力矩与静力矩之比的百分数称为轧机的效率

6、动力矩：

G为转动部分的质量

1连轧变形条件：

在连轧时，保持正常的轧制条件是轧件在轧制线上每一机架的秒流量维持不变。

2、若计算宽展大于实际宽展，孔型充填不满，造成很大的椭圆度；

若计算宽展小于实际宽展，孔型充填过满，形成耳子。

3推导斯通公式的假设条件？

适用范围？

全滑动假设:

1）轧辊的弹性压扁，轧件相当于在两个平板间压缩2）忽略宽展的影响3）接触表面摩擦规律按全滑动考虑， 

假设1）轧制为平板间的镦粗2）接触表面为全滑动摩擦tx=fPx3）忽略宽展，为平面变形4）Px-σx=K5）三个方向均为主变形方向，忽略切应力6）存在前后张力，不存在加工硬化。

4西斯姆单位压力公式推导时, 

轧件与轧辊的接触边界条件是什么？

两点假定:

（1）把轧制看成是在粗糙的斜锤头间的镦粗，利用奥罗万对水平力Q分布规律的结论

（2）沿整个接触面都有粘着现象。

西姆斯公式适用于热轧的情况。

采利柯夫解1） 

假设①变形区沿轧件横断面高度的金属流动速度,应力及变形均匀分布性质处处相同.②接触弧上摩察系数为常数③为平面变形问题,无宽展④简单轧制条件⑤轧制时轧件高向纵向横向的变形都与主应力方向一致,忽略切应力的影响⑥沿接触弧上金属自然强度K=1.15σs不变⑦轧制过程中主应力σ1>

σ2>

σ3σ1-σ2=1.15σs=K 

σs—简单轧制拉压下变形抗 

奥罗万单位压力微分方程主要假设:

轧件在轧制时无宽展，平面变形 

5当电动机的传动负荷图确定后，对电动机进行校核，这项工作包括两个部分：

一是有负荷图计算出等效力矩不能超过电动机的额定力矩;

二是负荷图中的最大力矩不能超过电动机的允许过载负荷和持续时间。

6校核电动机温什条件为

校核电动机的过载条件为

7电动机达到允许最大力矩

时，其允许持续时间在15s以内，否则电动机温什将超过允许范围（过载）

8万能轧机轧制H型钢，轧件断面可得到较均匀延伸，外部外侧轧辊表面速度差减小，可减轻产品内应力及外形上的缺陷。

9孔型设计时“压力”值不应取得太大，其原因为：

1辊径差造成上下辊压下量分布不均匀，上下札槽磨损不均。

2辊径差使上下辊圆周速度不同，而轧件以平均速度出辊，造成轧辊与轧件之间的相对滑动，使轧件中产生附加应力。

3辊径差会使轧机产生冲击负荷，容易损坏设备。

10、箱型孔型尺寸确定：

孔型高度等于轧后轧件高度；

孔型槽口宽

；

槽底宽度

孔型侧壁斜度一般采用10%~25%；

内外圆角半径：

11、中后板轧机组成一般有单机架、双机架（横列式和纵列式）和连续式（连续式、半连续式、3/4连续式）等形式。

12精轧是热带钢连轧线上的核心设备，主要进行对带钢的厚度减薄和板形控制，精轧是决定产品质量的主要工序。

14带钢热连轧机精轧一般采用二级加速和一级减速轧制方法。

第一级速度值较高，约

，二级较前值低，约为

15为消除非线性区的影响，市辊缝有一个确定的零位作为轧机调整的共同工作点，对轧机进行“零位调整”。

16用冷轧的原因：

当薄板带材厚度小到一定程度时，由于保温和均温的困难，很难实现热轧，并且随着钢板宽厚比值增大，在无张力热轧条件下，要保证良好板形非常困难。

17冷轧过程中，易产生加工硬化，变形抗力增大，塑性降低，容易产生破裂。

18一般在冷轧过程中，当具有60%~80%的总变形量后，必须通过再结晶退火或固溶处理等方法对轧材进行软化热处理。

1分配各道次变形量应注意金属的塑性、咬入条件、轧辊强度和电机能力、孔