輥壓類似于軋鋼但又不盡相同。各種鋼材和型鋼的軋制過程都是穩(wěn)定的,任一時刻的變形情況都可代表整個軋制過程。輥壓變形則是不穩(wěn)定的過程,各瞬間的變形情況都不相同。實現(xiàn)輥壓過程的坯料咬入、輥壓時的前滑、后滑和展寬都較一般的軋制復(fù)雜。
鐵藝坯料被壓輥咬入并順利地在壓輥間通過是實現(xiàn)輥壓過程的重要條件。當(dāng)鐵藝坯料靠緊旋轉(zhuǎn)的壓輥因受摩擦力而被咬入時,稱為自然咬入;當(dāng)坯料已被咬入,能否繼續(xù)咬入,建立穩(wěn)定的咬入過程,是輥壓能否實現(xiàn)的兩個重要因素。
1.實現(xiàn)自然咬入的條件
自然咬入時的開始咬入階段。在鐵藝坯料緊靠旋轉(zhuǎn)的壓輻時,受到壓輥徑向力P和摩擦力T的作用。P和T在水平方向的分力Pr和Tr分別為:Pr = P
sina TX=T
cosa顯然Tx的作用是力圖將坯料拉入壓輥,而凡的作用則是力圖將鐵藝坯料推出壓輥。因此要實現(xiàn)咬入,必須Tx>Px,由于T=μP,因此可得出自然咬人的條件為:μ>tga或B>α。式中:μ一咬入時坯料壓輥間的摩擦系數(shù)
a一咬入角; B一咬入時的摩擦角,又稱為極限咬入角由此可得,自然咬入的條件是:咬入角必須小于壓輥與坯料間的摩擦角。
2.建立穩(wěn)定咬入過程的條件
鐵藝坯料已被咬入,其前端從咬入點往壓輥中心線方向移動,同時受到壓縮,單位壓力的合力作用點在咬入弧上的位置由與壓輥中心線成α角減至8角。要繼續(xù)實現(xiàn)咬入,仍然必須滿足T.r>幾條件,按庫侖摩擦定律,有:或盧1>0'式中:μI一一實現(xiàn)咬入后坯料與壓輥間的摩擦系數(shù);盧l一一實現(xiàn)咬入后的摩擦角。
顯然,鐵藝坯料被咬人后,只要合力作用線與壓輯中心線夾角δ小于實現(xiàn)咬人后摩擦角盧l時,咬人就是個穩(wěn)定過程。已經(jīng)咬人后的摩擦系數(shù)μ1與開始咬人時的摩.擦系數(shù)μ不同,μ>Ill,以系數(shù)X表示兩者的比值。
摩擦系數(shù)決定于壓輥和坯料的表面狀態(tài)、物理性質(zhì)和被輥壓材料在充滿變形區(qū)過程中的變化狀態(tài)。
毛坯為冷軋鋼時,開始咬入和已經(jīng)咬入后的摩擦系數(shù)及比值¢。冷軋鋼開始咬人階段的摩擦系數(shù)較已經(jīng)咬人后的摩擦系數(shù)約高1.5-3倍。采用潤滑劑后,摩擦系數(shù)有所降低。給出了生產(chǎn)實踐中得到的各種不同情況下的極限咬入角值。 鐵藝用坯料咬入條件-輥壓基本原理