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关于碳钢弯头压扁条件的讨论

浏览: 发表时间:2021-06-01 08:43:14 来源:文章来自网络,如有侵权,请联系删除。

碳钢弯头压扁过程将使接触区向两个方向发展,一是沿孔型侧壁向开口区逐步增加接触面,引起横向尺寸的展宽;二是沿孔型圆形部分逐步向顶部扩展直至孔型顶部充满管壁愈厚,孔型愈窄则侧壁压力愈大,将使压扁过程受阻,而较早开始延伸变形。因此,孔型愈窄或壁厚愈大时压扁则较早停止,表现出延伸愈大因此,主要是由毛管断面的压扁而充满孔型。从轧制轴方向看,变形区的边界不是一个平面曲线,具有接触的非同时性特征。为了减小压扁量增加延伸务求所选用的孔型在咬入瞬间有较大部分的周长与轧件接触,也就是孔型形状应尽可能的使变形区边界线接近平面曲线。

碳钢弯头基于上述分析,在孔型设计时,应考虑到限制压扁量,增加接触瞬间的接触弧,这就要求不仅要考虑孔型本身,而且要和所轧的管子形状联系起来综合考虑,这个原则我们认为对无芯棒轧制时意义尤其大当压扁变形发生到一定程度时,管子开始产生减径和纵向延伸。在管子完全与孔型顶部接触后,管材产生减径变形。轧制带钢时,可用压下量作为延伸变形的衡量尺度。而在减径机上,仅仅采用减径量衡量变形是不行的,因为大部分外径压下量没有体现在延伸上,而是开始使管材产生压扁,进而才部分产生延伸,部分产生壁增厚(当S/d较小时)。在带芯棒轧制时,由于存在减壁区,限制了压扁变形。对于第2架以后的变形过程,由于轧件从前一架轧出为椭圆形,因而原始接触点乃是首先接触孔型顶部,同样开始产生压扁,随接触弧边界的发展进而实现金属延伸。图1-6示出开始在顶部接触的变形区,管材与孔型顶部在A点相遇产生压扁,在金属人口区某一位置可以找到一个与轧制线相垂直的平面CE,此平面与孔型表面和尚未与孔型表面接触的管材表面共同组成一条封闭曲线,此曲线等于入口断面管子周长,即满足管材原始周长等于CE截面处的周长,CE平面上管子周边分为两个部分:CH为与孔型有相同形状部分,EH为与孔型不接触部分。从这一断面以后,管子开始发生断面减小的变形即减径过程。

变形区边界方程和最小压扁碳钢弯头条件的讨论以上我们讨论了圆孔型变形过程的***阶段是压扁,压扁的根本原因是孔型形状和轧件形状不相吻合而导致接触的非同时性,使接触边界具有空间曲线的特点,即非平面性特点。可见压扁值与接触边界曲线的非平面性之间存在内在的联系。边界方程乃是轧件与工具开始接触曲线的数学表达式。假设孔型形状为无侧壁的圆孔型,毛管是圆柱形,变形区的边界计算一般采用图解法、分析法。图解法具有直观、形象的图形,但比较繁琐,精度较差。分析法比较精确,便于运算,但缺乏形象直观的图形,不便判断图像。应该指出,边界方程的精确解至今尚未解决,这是因为我们所研究的对象是一个三维变形系统的塑性体,其变形的若干物理机理包括金属展宽和压扁、管壁增厚和拉薄、非接触区的影响等还没有认识清楚。因此,在确定边界方程中把对象简化为两个轴线空间相垂的旋转体相贯加以处理孔型表面由圆孔型绕轧辊轴回转形成空间曲面,其曲面方程为

(1)碳钢弯头圆形钢管进入孔型时,不可能在整个孔型周边上实现咬入,只能首先在轧槽侧边侧壁与圆孔型顶部分界上接触,并由管材的被压扁充满孔型。第二道后则首先在孔型顶部接触,而后由压扁而充满孔型。

(2)变形区边界线不是平面曲线,由接触的非同时性导致边界的非平面性。边界的非平面度反映出压扁值大小,决定了空心体轧制分孔型的延伸能力。

(3)压扁值和孔型延伸能力按以下关系变化当管材直径一定时,随外径压下量增加,压扁值减小。定时,随孔型高度(即被轧管材直径)的增加,压扁值减小随比值增大,压扁值增大。当D.、b、一定时,随αn增加,压扁值减小。


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