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二辊斜轧穿孔机斜轧时的孔腔形成

时间:2019-12-11 11:15:26  来源:  作者:  浏览量: 1
简介:斜轧时的孔腔形成 锻造实心圆毛坯时,每锤锻一次,圆毛坯绕本身轴线转动一下,因此圆毛坯在径向受到连续的锤锻和压缩。每次锤锻时,径向的压缩量称为单位压缩量。因横向锻造时,

斜轧时的孔腔形成

     锻造实心圆毛坯时,每锤锻一次,圆毛坯绕本身轴线转动一下,因此圆毛坯在径向受到连续的锤锻和压缩。每次锤锻时,径向的压缩量称为单位压缩量。因横向锻造时,单位压缩量小,因此发生表面变形(圆毛坯横锻试验证明,单位压缩量小于6%时,则发生表面变形)。由于连续地多次径向压缩,当径向总压缩量达到一定数值时,毛坯轴心部位便出现撕裂。下图为5CrNiMo钢在1 100~850℃温度范围内锻造后,其中心部位产生撕裂的情形。

     三辊斜轧穿孔机斜轧穿孔试验证明,顶头前管坯中心部位从未发现有孔腔形成现象。下图为三辊斜轧穿孔机和二辊斜轧穿孔机穿孔轧卡试样。

     由轧卡试样可知,三辊穿孔顶头前管坯中心部位无孔腔产生,而二辊穿孔顶头前管坯中心部位产生了孔腔。下图中a所示为三辊穿孔管坯中心在横向只受轧辊外力作用产生压应力,而无拉应力;图中b所示为二辊穿孔管坯中心在轧辊外力作用方向,产生压应力,在导板方向受拉应力,在交变拉、压应力的作用下,导致中心产生撕裂。

     二辊斜轧穿孔时,轧辊与轧件纵向接触f可为细长窄条,因此轧辊对管坯作用力近似于集中载荷,又因为轧辊每旋转半圈的压下量小(约小2%~4%),从而造成表面变形。下图为斜轧圆管坯在外力P作用下管坯横断面的图示。

     由图可知,管坯的一部分受轧辊的直接作用,即所谓直接作用区;另一部分受轧辊的间接作用,该部分称为间接作用区。由于载荷集中,直接作用区的应力获得优先发展,应力值较大;而在随着离开集中载荷作用下的直接作用区所形成的间接作用区中,由于应力分布在比直接作用区接触面积大得多的面积上,因此应力分散,其值急剧下降。由此不难看出,斜轧穿孔时,表面首先产生塑性变形,而随着接近坯料中心其塑性变形逐渐减小,表面变形的金属优先向横向扩展(横断面由圆形变成椭圆形)和纵向延伸。由于纵向表面变形的结果,在管坯端部形成漏斗形凹陷。可见,无论表面变形或纵变形,其结果乃导致外层变形的金属具有很大的流动速度,造成“拉”中间区域金属向横向扩展及纵向延伸。所以斜轧穿孔变形是极不均匀的变形,在管坯中心产生很大的拉应力(横向),该力是形成孔腔的主要应力。


二辊斜轧穿孔机

 

二辊斜轧穿孔机

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