《材料成型工藝學》習題

鋼管按生產(chǎn)方法分類：熱軋（擠壓）、焊接、冷加工。冷加工是獲得高精度、高表面光潔度、高性能管材的重要方法，包括有冷軋、冷拔、冷張力減徑和冷旋壓等。壁厚系數(shù)（D／S）:外徑與壁厚之比。熱軋無縫管的加工基本工序：穿孔、軋管、定（減）徑。錐輥式穿孔機（菌式）優(yōu)點：1）錐形輥的直徑沿穿孔變形區(qū)是逐漸增加的，軋件前進和軋輥配合好，減少滑動，促進縱向延伸，減輕扭轉變形和橫鍛效應，可穿塑性較差的高合金管坯2）主動大導盤，穿孔效率高；3）延伸系數(shù)=6；4）咬入條件好5）大送進角，提高生產(chǎn)能力。缺點：更換規(guī)格不便。穿孔比:空心坯長度與內徑比.（毛管長度/內徑）軋管方法四大類:縱軋、斜軋、周期、頂管。限動芯棒連軋管機結構：在軋制過程中芯棒均以設定的恒定速度進行，在軋制快結束時，鋼管從脫管機拖出。芯棒由限動機構帶動而快速返回。在軋制過程中均以低于第一架金屬軋出速度的恒定速度前進，實踐證明：芯棒速度應大于第一機架的咬入速度，而低于第一機架的軋出速度。優(yōu)點（與全浮動相比）①芯棒短，每組芯棒少4～5根；②不需設脫棒機；③無“竹節(jié)膨脹”；④尺寸精度高，長度長；⑤延伸系數(shù)大m=6～10；⑥力能消耗只是全浮動1/3。缺點:回退芯棒時間長,影響生產(chǎn)率.減徑機的作用：①無張力減徑機：減徑、延伸、擴大規(guī)格②張力減徑機：減徑、減壁、大大擴大規(guī)格、大延伸、且加大來料的重量、軋制更長的產(chǎn)品。張力減徑機對前部工序的影響：減少前部工序的變形量；減少前部工序規(guī)格數(shù)；減少工具儲備。張減管端偏厚：原因：軋件首尾軋制時都是處于過程的不穩(wěn)定階段；影響因素（ppt）克服方法①改進設備設計，盡量縮小機架間距；②改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；③改進電機傳動特性，增加剛性；④提拱兩端壁厚較薄的軋管料；⑤“無頭軋制”。張減機在經(jīng)濟上使用合理的條件:進入減徑機的來料長度應在18～20m以上，在經(jīng)濟上才是合理的。所以，使用張減機須提供足夠長的荒管。送進角：軋輥軸線與軋制線在主垂直面上投影的夾角。(軋輥軸線和軋制線兩者在包含軋制線并以軋輥調整回轉中心到軋制線的垂直距離為法線的平面上投影的夾角。)輾軋角：軋輥軸線與軋制線在軋制主平面上的投影的夾角。(軋輥軸線和軋制線兩者在包含軋制線和軋輥調整回轉中心到軋制線的垂直距離在內的平面上投影的夾角。)單位螺距：軋件每被加工一次前進的距離（x軸方向）斜軋軸向滑動系數(shù)的提高辦法：加大送進角；降低軋輥轉速；加大輥徑；減小入口輥面對軋制線的張角；降低延伸系數(shù)；增加頂頭前徑縮率；采用頂頭潤滑劑；以主動旋轉導盤代替導板。斜軋變形區(qū)及其作用（圖）①穿孔準備期：實現(xiàn)一次咬入；增加接觸面積，增加摩擦力，提高曳入力為二次咬入創(chuàng)造條件；壓縮管坯直徑；②穿孔區(qū)：穿孔；壓縮管坯壁厚；擴大內徑；二次咬入；延伸。③均整區(qū):均勻壁厚；平整毛管內外表面；④規(guī)圓區(qū)：規(guī)圓毛管?？浊恍纬桑褐感避垼M軋、橫鍛）實心工件過程中，金屬內部產(chǎn)生的縱向內撕裂（或稱旋轉橫鍛效應）。實際形成孔腔的原因：①外端的影響：②表面變形：臨界徑縮率：斜軋穿孔時剛剛出現(xiàn)撕裂時的壓下率。影響因素:送進角、單位壓下量、橢圓度。提高臨界徑縮率的方法：增大送進角；增大單位壓下率；增加頂頭前伸量，增加軸向阻力；減小橢圓度；減小變形區(qū)長度。斜軋穿孔時咬入特點：①軋件必須旋轉和前進；②有兩次咬入；③實現(xiàn)咬入必需滿足縱向力平衡條件和切向力矩平衡條件改善第一次曳入條件方法：增加摩擦力；減小軋輥入口錐輥面錐角；增大軋輥直徑；增加軋輥數(shù)目；軋件與軋輥接觸寬度要適當；斜軋穿孔的最佳工藝條件：應使頂頭前實際徑縮率滿足以下條件，做到既順利咬入，又保證穿孔件不過早出現(xiàn)孔腔：斜軋穿孔機軋輥組成及其作用：①曳入錐：咬入管坯，并實現(xiàn)管坯穿孔；②輾軋錐：實現(xiàn)毛管減壁、平整毛管表面、均勻壁厚、規(guī)圓毛管；③壓縮帶：從曳入錐到輾軋錐的過渡作用。斜軋穿孔頂頭組成及其作用：①鼻尖：穿孔時對準管坯定心孔，防止穿偏、給管坯中心施加一個軸向壓力，防止過早形成孔腔；②穿孔錐：穿孔、減壁；③平整段（均壁錐）：均壁、平整毛管內表面；④反錐：防止毛管脫出頂頭時產(chǎn)生內滑傷；平衡作用。管材縱軋變形區(qū):①帶頂頭－芯棒軋制:減徑區(qū):減壁區(qū)：②無頂頭－芯棒軋制:變形區(qū)由兩個或三個軋輥孔槽組成，僅有一個減徑區(qū)(一般減徑：張力減徑：)孔型嚴密性：指孔型的封閉狀態(tài)程度.影響孔型嚴密性的因素:孔型寬高比,孔型開口角.管材縱軋的變形參數(shù):縱向：延伸率;橫向：減徑率;徑向：減壁率.原因：因為管體縱軋有相當一部分壓扁存在，所以單純的“壓下”已不能完全反映實際變形，而改用平均直徑減縮率表示?？仔偷膶挾纫膊蝗Q于金屬的寬展，而完全取決于管體的壓扁擴展程度。因為這時實際的金屬寬展值與壓扁的擴展值相比太小了，可以略而不計。所以縱軋的基本變形參數(shù)是延伸率、減徑率和減壁率。軋制直徑：軋件出口斷面軋槽上某點的線速度與軋件出口速度相等，該點稱為中性點。中性點對應的軋輥直徑叫軋制直徑。條件滑動系數(shù)：軋件出口速度與軋槽的平均切線速度之比。動態(tài)張力系數(shù)：衡量機架間秒流量不等的程度的系數(shù)影響軋制直徑的因素：軋件的相對壁厚；輥徑大?。豢仔偷膶捀弑?；頂頭或芯棒的形狀和使用方法；工具接觸表面的摩擦系數(shù)；變形區(qū)的前后張力；變形程度；沿孔型寬度的均勻性。浮動芯棒連軋管機的毛管“竹節(jié)鼓脹”定義：浮動芯棒連續(xù)軋管機軋制的毛管首尾，無論是直徑、壁厚還是橫截面積都偏大，形狀類似竹節(jié)，叫竹節(jié)性鼓脹現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：產(chǎn)生在軋件逐漸充滿連軋機組和最后逐漸離開連軋機組的過程中，此時變形條件不穩(wěn)定，尺寸波動較大。（芯棒運行速度的影響；電機特性）