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1、轧制原理,主讲：张荣华Emai:河北联合大学金属材料与加工工程系,第四章 金属纵向流动时的前滑与后滑,主要内容基本概念及实测前滑的理论计算影响前滑的因素分析,3.1 基本概念,前滑：轧件的出口速度 大于轧辊线速度v的现象称为前滑，用 表示，其值可由下式计算：可见 和 只知其一，则二者均可得。若能测得，则 可求得，故由该式得到的 值也称实测（或实际）前滑。但实测出口速度 十分麻烦，一般采用实测，然后利用上式反算,基本概念,的实测 将轧辊表面刻出两个相距为（AB）的小坑，如图所示轧件通过后，测出留在其表面上的两个凸痕的间距，即可求得实测的前滑值，这是因为：,前滑的实测,基本概念,后滑：轧件的入口速
2、度 小于轧辊在入口处线速度的水平分速度的现象称为后滑。其值的大小可由下式计算：前后滑、与出入口速度、及延伸系数的关系(1)前滑 与入口速度 的关系 根据前滑的定义，轧件出口速度为 若已知前滑值，即可求得，由秒体积相等：可见出口速度 与入口速度 仅差一个延伸系数。将式带入式，则入口速度为 可见若得到前滑 也可求得入口速度。,基本概念,(2)与 的关系 将式代入后滑的定义式，则有：(3)、与的关系 由式解出，由以上分析可知：若能得到，则、均可得；与 的计算式仅差；当和一定时，则。,前滑的理论计算,前滑的计算模型（1）Fink式：根据前滑的定义，的实际值为 可见只需确定 即可。根据秒体积相等，有 其
3、中，代入式有将此式代入中，并整理：,前滑的理论计算,（2）Ekelund式：因很小，在式中，令，而，则式变为 此即Eklund前滑式，可知它是Fink式的近似与简化。（3）Dresden式：若，则可将式中的1略去，则此即Dresden前滑式，该式又是Ekelund式的近似与简化。由上可见，因D和h在具体的生产实际中均可给出，故若求，关键是中性角的确定。,中性角的确定,巴甫洛夫式：若：接触面上全滑动：；单位压力p沿接触弧均匀分布；。则：若轧制过程有张力，只需将前后张力 代入力的平衡方程，则可得：若不满足三个前提条件，则利用巴甫洛夫式计算不准。,中性角的确定,利用单位压力沿接触弧上的分布函数求：单
4、位压力p在中性面处达到最大值，且，将二者的单位压力公式带入即可解出中性角或中性面高度。因此计算p的表达式不同，则给出的计算式亦不同，例如采利柯夫式（适冷热轧薄带），Bland-Ford式（适于冷轧薄板），Sims式（适于热轧中厚板）等均可导出各自的中性角计算模型。详细求解见后面的单位压力计算。,影响前滑的因素分析,轧辊直径的影响(1)一般规律：D，且当D400mm，D，（增大趋缓），如图所示。(2)分析：由Fink的前滑式可以看出，前滑值是随辊径增加而增加，这是因为在其他条件相同的条件下，当辊径增加时，咬入角 就要降低，而摩擦角 保持常数，所以稳定轧制阶段的剩余摩擦力相应地增加，由此导致金属塑
5、性流动速度的增加，也就是前滑的增加。,影响前滑的因素分析,当辊径D400mm时，前滑增加的缓慢，这是由于辊径增大时，伴随着辊径线速度的增加，摩擦系数相应降低，所以剩余摩擦力的数值有所减小。另外，当辊径增大时，变形区长度增加，纵向阻力增大，延伸相应地减少，这两个因素的共同作用，使前滑值增加的较为缓慢。压下率的影响(1)一般规律：，。(2)分析：由于高向压缩变形增加，纵向和横向变形都增加，因而前滑值 增加。,影响前滑的因素分析,轧件出口厚度的影响(1)一般规律：，。(2)分析：由式 可知，当轧辊半径R和中性角不变时，轧件厚度 越减小，则前滑值 越增加。张力的影响 前张力，；后张力，。,影响前滑的因素分析,轧件宽度的影响(1)一般规律：在时，但当 增大到一定程度，则 不再。(2)分析：轧件宽度较小时，增加宽度其相应的横向阻力增加，所以宽展减小，相应地延伸增加，所以前滑也增加。当宽度大于一定值时，达到平面变形条件，轧件宽度对宽展不起作用，故轧件宽度再增加，宽展为一定值，延伸也为定值，所以前滑值也不变。,影响前滑的因素分析,摩擦系数的影响(1)一般规律：在压下量和其他工艺参数相同的条件下，。(2)分析：摩擦系数越大，剩余摩擦力越大，则前滑值越大。利用中性角的计算公式也可知，当 增加时，中性角 增大，前滑增加。,作业,习题集3841题,谢 谢,
