æ轧穿ååç [æ¥æºï¼
www.gang123.cn] [ä½è
ï¼ä¸å½é¢ç®¡ç½] [æ¥æï¼09-06-15] [ç度ï¼100] æå大å°: 大 ä¸ å°æ轧穿ååç(deformation theory of cross piercing process)å
³äºæ轧穿å(è§ç®¡å¯ç©¿å)è¿å¨å¦ãå¬å
¥ãéå±åå½¢åæµå¨ãåºåååºååå¸ãåè½åæ°ççåºæ¬ç论ï¼æ¯è½§å¶åççä¸é¨åãæ轧穿åè¿å¨å¦ æ轧穿åè¿å¨å¦çç¹å¾æ¯ï¼ç©¿åæºè½§è¾ååä¸æ¹åæ转ï¼è½§è¾è½´çº¿ç¸å¯¹äºè½§å¶çº¿å¾æï¼å管å¯è¿å
¥è½§è¾åï¼ä¸æ¹é¢è¢«éå±ä¸è½§è¾ä¹é´çæ©æ¦å带å¨ï¼ä½å轧è¾æ转æ¹åçæ转ï¼åæ¶ç±äºè½§è¾è½´çº¿å¯¹ç®¡å¯è½´çº¿(轧å¶è½´çº¿)æä¸å¾è§(åè¿è§)ï¼ç®¡å¯å沿轴å移å¨ï¼æ
åèºæè¿å¨ã表示èºæè¿å¨çåºæ¬åæ°æï¼ååè¿å¨é度ãè½´åè¿å¨é度å管å¯æ¯å转çä½ç§»å¼(称èºè·)ã轧è¾è½´çº¿å轧å¶çº¿ç¸äº¤ç¹çé度åå¨ç以ä¸çå
³ç³»ãå¦äº¤ç¹ä¸è½§è¾åå¨é度为Wï¼åæå¾1Wå¯å解为两个åéï¼(1)ååæ转é度VB(2)è½´ååè¿é度UBå¼ä¸D为æ讨论æªé¢è½§è¾çç´å¾ï¼mmï¼nB为轧è¾è½¬éï¼rï¼minï¼Î±ä¸ºåè¿è§ï¼ (o) ãå¨è½§å¶è¿ç¨ä¸ï¼ç±äºç®¡å¯é 轧è¾å¸¦å¨èè¿å¨ï¼ç论ä¸è½§è¾å°æç¸åºçéåº¦ä¼ ç»éå±ï¼ä½¿éå±äº§çåVbç¸ççååé度VmååUBç¸ççè½´åé度UMãå®é
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并ä¸ç¸çï¼å éå±å轧è¾ä¹é´åå¨æ»å¨ã两è
ç¨æ»ç§»ç³»æ°æ¥è¡¨ç¤ºç¸å·®çç¨åº¦ã管å¯(éå±)å®é
åååè½´åé度åºä¸ºï¼å¼ä¸åå«ä¸ºåååè½´åæ»ç§»ç³»æ°ï¼ä¸è¬ä¸¤è
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æä¹çæ¯æ¯ç®¡ç¦»å¼è½§è¾æ¶çè½´åé度ï¼è½´ååºå£é度æ大ï¼ç产è½åä¹æé«ãå¦æ代表åºå£å¤æ»ç§»ç³»æ°ï¼åæå¼(1)ã(2)æ±åºçVMåUM为æ¯ç®¡ç¦»å¼è½§è¾çåååè½´åé度ãç产å®è·µè¯æï¼å¡æ¯å¢å 顶头å导æ¿è½´åé»åçå ç´ ï¼é½ä¼ä½¿åå°ï¼å¡æ¯å¢å¤§è½§è¾æ³å
¥æ©æ¦åçå ç´ é½ä¼ä½¿å¢å ãæ ¹æ®ç产åå®éªæµå®ï¼äºè¾æ轧穿åæ¶(åºå£)ä¸è¬ä¸º0.5ï½0.9ã(3)å¨è½§è¾åºå£å¤æ¯ç®¡çèºè·t0å¯ç±ä¸å¼æ±åºï¼å¼ä¸D0为管åç´å¾ï¼mmï¼Î±ä¸ºåè¿è§ï¼ (o) ãäºè¾æ轧穿åæ¶ä½¿ç®¡å¯è½¬å¨çå平衡æ¡ä»¶ç¨ä¸å¼è¡¨ç¤º(顶头æ©æ¦é»åç©çå½±åå¾å°ï¼å¿½ç¥ä¸è®¡)ï¼å¼ä¸å为åååæ»åºååæ»åºçæ©æ¦åç©ï¼MP为轧è¾æ£åå产ççé»åç©ï¼ML为æ¥èªå¯¼æ¿çæ©æ¦åç©ãå¾2æ¯ç®¡å¯æ转æ¶çåååæãç±å¼(3)çåºï¼åªæåååæ»åºä¸çæ©æ¦åç©ä¸ºå¸¦å¨ç®¡å¯æ转çåç©ï¼èå
¶ä»åç©é½æ¯é»æ¢ç®¡å¯æ转çåç©ãå æ¤ï¼å¨ååä¸åå¨çè¾å¤§çåæ»åºæ¯å®ç°ç®¡å¯è½¬å¨çå¿
è¦æ¡ä»¶ãäºè¾æ轧穿ååå½¢åºä¸çè½´åä½ç¨åå¦å¾3æ示ãä½ç¨å¨ç®¡å¯è½´åä¸åç平衡æ¡ä»¶å¯ç¨ä¸å¼è¡¨ç¤ºï¼å¼ä¸P1xï¼P2x为轧è¾è¿åºå£é¥ä¸æ£ååçè½´ååéï¼Tx为轧è¾ä¸æ©æ¦åï¼PLxï¼TLx为ä½ç¨å¨å¯¼æ¿ä¸çæ£åååæ©æ¦åçè½´ååéï¼Q为顶头轴åé»åã管å¯è½´åè¿å¨æ¯Txä½ç¨çç»æï¼å 为P1xåP2xå¼å¾å°ãå
¶ä»ä½ç¨åé½æ¯é»æ¢éå±è½´å移å¨çåãTxè¦å¸¦å¨ç®¡å¯ä½è½´å移å¨ï¼åTxçæ¹åå¿
é¡»åéå±è¿å¨æ¹åç¸ä¸è´ãè¿è¦æ±è½§è¾è½´åé度大äºéå±è½´å移å¨é度ï¼å³æ´ä¸ªåå½¢åºæåå½¢åºä¸ç»å¤§é¨å须为åæ»åºï¼éå±çè½´å移å¨æ¡ä»¶æè½å»ºç«ãå½è½´åé»åå¢å æ¶ï¼å¦æç©¿åè¿ç¨è¿è½å»ºç«ï¼è¦è¾¾å°æ°çå平衡æ¡ä»¶ï¼å¯æçè½´å移å¨é度å¿
ç¶éä½ãå
¶ç»ææ¯ï¼ä¸æ¹é¢éå±å轧è¾ä¹é´çæ»å¨å¢å ï¼åå°ï¼å¯¼è´Txå¢å¤§ï¼å¦ä¸æ¹é¢ç±äºéå±è½´å移å¨é度åå°ï¼å¯¼è´æ¯å转åå½¢éåå°ï¼æç»å¯¼è´è½´åååå°ï¼å èç©¿åè¿ç¨è¿è½ç»§ç»è¿è¡ãä½å½Txé é度è°èä¸è½å¤§äºè½´åé»åæ¶æååæ©æ¦åç©å°äºè½¬å¨é»åç©æ¶ï¼ç©¿åè¿ç¨å°±ä¸è½è¿è¡ï¼å³ç产ä¸å¸¸åºç°ç轧å¡ãæ轧穿åè¿ç¨ä¸äº§çå
¨é¨åæ»çå®è´¨ï¼ä¸»è¦æ¯é¡¶å¤´é»åçå½±åãè¦ä½¿ç©¿åè¿ç¨é¡ºå©è¿è¡å¹¶åå°éå±åå·¥å
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¥å£é¥è¡¨é¢ä¸å»ç以å对顶头è¿è¡æ¶¦æ»çï¼é½å¯æ¹ååç平衡æ¡ä»¶ï¼æå©äºå»ºç«ç®¡å¯æ转åè½´å移å¨æ¡ä»¶ï¼åå°æ»å¨ï¼å¼ºåç©¿åè¿ç¨å¹¶åå°è½§å¡ç°è±¡ãæ轧穿åæ¶çå¬äººæ¡ä»¶ æ轧穿åè¿ç¨åå¨ç两次å¬å
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¥ï¼å¡å¢å¤§PxåQâçå ç´ é½ä¸å©äºäºæ¬¡å¬å
¥ãæ轧穿åæ¶éå±çåå½¢åæµå¨ æ轧穿åè¿ç¨ä¸åå¨ç两ç§åå½¢ï¼å³åºæ¬åå½¢(å®è§åå½¢)åéå åå½¢(ä¸åååå½¢)ãåºæ¬åå½¢æ¯æå¤è§çå½¢ç¶çååï¼å³å¯ç´æ¥è§å¯å°çå®è§åå½¢ï¼ä¸æææ§è´¨æ å
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åºåå¼èµ·çãåºæ¬åå½¢ ç±ä¸ä¸ªå®å¿åå¯æç©¿æä¸ä¸ªç©ºå¿å¯(æ¯ç®¡)çè¿ç¨ä¸ï¼å®è§åå½¢å
æ¬å»¶ä¼¸åå½¢(伸é¿)ãå¨ååå½¢(ç´å¾åå)åå¾ååå½¢(å£åå缩)ã沿åå½¢åºé¿åº¦ä¸åæé¢3个æ¹åçåå½¢åå¸å¦å¾5æ示ãæä½ç§¯ä¸åæ¡ä»¶ï¼åºæ¬åå½¢ç尺寸å
³ç³»å¯ç¨ä¸å¼è¡¨ç¤ºï¼å¼ä¸L0ãLz为æ¯ç®¡å管å¯çé¿åº¦ï¼D0ãS0为æ¯ç®¡çå¤å¾åå£åï¼dz为管å¯ç´å¾ãéå åå½¢å
æ¬çºµååªååå½¢ãåå(åå¨æ¹å)åªååå½¢åæ转åå½¢ãéå åå½¢ä¼å¸¦æ¥ä¸ç³»åçåæï¼å¦ä½¿åå½¢æ¶è½èå¢å ï¼å¼èµ·éå åºå(å
åºå)ï¼æ导è´æ¯ç®¡å
å¤è¡¨é¢ç¼ºé·åå
é¨äº§ç缺é·çãéå åå½¢ä¸è¬é¾äºä»ç®¡å¯å¤è§ä¸ç´æ¥è§å¯å°ï¼å æ¤è¦éç¨ç¹æ®çè¯ä»¶(å¯æ)è¿è¡ç 究ãç©¿åæ¯ç®¡çºµåé¢çå®é
åå½¢æ
åµå¦å¾6ã(1)纵ååªååå½¢ãç±å¾6çåºï¼å
å±éå±çè½´åæµå¨è¾å¤å±æ
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ç¶è¦äº§çéå åå½¢åéå åºåï¼å¸¸ä½¿å轧è¾å顶头ç´æ¥æ¥è§¦ç表å±åºç°ç¼ºé·ï¼æè
使管å¯è¡¨é¢åæç缺é·åå±ææ©å¤§ã(2)åååªååå½¢ãå¨é¡¶å¤´ä¸çç©¿åå¼å§é¶æ®µï¼ç±äºé¡¶å¤´è¡¨é¢çåå¨é度大äºéå±çååæµå¨é度ï¼é¡¶å¤´å¦å轧è¾ä¸æ ·ä¹å¸¦å¨éå±åååæµå¨ï¼è¿æ ·ä¸é¡¶å¤´ç´æ¥æ¥è§¦çå
表é¢éå±çååæµå¨é度大äºç®¡å£çä¸é´å±ï¼åæ¥ä¸ºç´çº¿å½¢çæ¡çåå½¢ååcå½¢æ²çº¿åå¸ï¼èä¸éç管å£åå½¢ç¨åº¦çå 大ï¼æ²çº¿å¼¯æ²ç¨åº¦ä¹å 大ãè¿æ ·ï¼å¨åå±éå±ä¹é´å°äº§çè¾å¤§çåååªååå½¢(å¾7)ã(3)æ转åå½¢ãæ轧穿åè¿ç¨è¿äº§çæ转éå åå½¢(å¾8)ãå¦å½ç®¡å¯ä¸æ²¿é¿åº¦æ¹åæä¸ç´çº¿æå (å¤ç±è½§å¶ç®¡å¯æ¶åºè³åé æç)æ¶ï¼ç©¿ååç´çº¿æå åæ大èºæå½¢æå ãåå¦å ç管å¯äº§çé´é³é¢æ¶ï¼ç©¿åè¿ç¨ä¸ç®¡å¯ä¸çé´é³é¢å¨æ¯ç®¡ä¸å大èºæå½¢åå¸ï¼è¿äºç°è±¡é½æ¯ç±æ转åå½¢é æçãæ转åå½¢æ¯ç±ç®¡å¯å轧è¾ä¹é´è¿å¨ãåå½¢çç¸äºçç¾èå¼èµ·çãå¨è½§å¶å®å¿å¯é¶æ®µæ转åå½¢å¾å°ï¼å°å¨é¡¶å¤´ä¸è½§å¶é¶æ®µæ转åå½¢æ¥å§å¢å ãæ轧å®å¿åå¯æ¶çåºåååå½¢âåè
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çå½¢æå½æ ¹ç»åºæ¯ç±éå±ä¸çåºåç¶æååå½¢ç¶ææå³å®çã æ轧å®å¿åå¯æ¶çåºåååå½¢ç¶æ æ轧å®å¿åå¯æ¶çåå½¢å¦å¾9ã轧å¶å¼å§æ¶å¨å¤åä½ç¨ä¸æ²¿å¤åæ¹åä¸ååå
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(å¾9a)çåå
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å±éå¶å¤å±æµå¨çååºåä½ç¨ï¼å¯è®¤ä¸ºè¯¥åºä¸éå±åä¸åååºåç¶æãç¸åï¼å¨ä¸å¿åºååå°å¤å±ç»äºçæåºåãå设å¨ä¸ä¸ªå管å¯æ¨ªæé¢ä¸ç»ä¸è¥å¹²ä¸ªåå¿åç¯ï¼å¤å±çåç¯ç±äºå¡æ§åå½¢å°å¢å¤§åå¨é¿åº¦(横åæ©å±)ï¼èå
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ç¶è¦å¼ºå¶ä¸å¿é¨åéå±å横åæ©å±ï¼ä»è产çè¾å¤§çæåºåãåä¸éçï¼å¤å±çåå½¢éå±ä¹ä¼å¯¹ä¸å¿é¨åéå±äº§çä¸ä¸ªçºµå(è½´å)æåºåãæ轧åå¼å§ï¼ä¹å°±æ¯å管å¯æ转è§è¿å¾å°æ¶ï¼ç®¡å¯è¡¨å±éå±çåºåç¶ææ¯ä¸åååºåï¼èå¨ç®¡æä¸å¿åºçåºåç¶ææ¯ä¸ååã两åæï¼å³å¤åæ¹åä¸ä¸ºå缩åºåï¼è½´å为æ伸åºåï¼æ¨ªåä¹æ¯æ伸åºåãéçæ转è§çå¢å ï¼éå±å¡æ§åºç±è¡¨é¢åä¸å¿æ¸é(å¾96)ã管å¯ä¸å¿å¡æ§åºä¸ä»
ç»åæåºåä½ç¨ï¼èä¸è¿ç»åååºåä½ç¨ãä¸æ¤åæ¶ååºåå横åæåºåè¿å¨ä¸ææ¹åæ¹å(åå¤åºå)å积累ï¼å¨è¿äºåºå综åä½ç¨ä¸æå¯è½äº§çä¸å¿ç ´è£(å¾9c)ãåæ管å¯ä¸å¿ç ´è£æºç认为ï¼æ伸åºå对è£ç¼çå½¢æååå±èµ·çé大ä½ç¨ãéå±å¨å¡æ§åå½¢è¿ç¨ä¸å æ»ç§»ãåªæ¶(è§åªç)çåå½¢ç»æè产ççå¾®å°è£ç¼ï¼å¨æåºåä½ç¨ä¸ä¼è¿
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é离å¼ï¼å 大è£ç¼çé¢ç§¯ï¼æå使éå±ä¸¤é¨åä¹é´å®å
¨å¤±æèç³»èç ´è£ãååºååæ£åºååå¤ä¸æåæ¢æ¹åï¼å¨ä¸å®ç¨åº¦ä¸åå¼±éå±ç强度ï¼å èä¹ä¿è¿ä¸å¿ç ´è£çåçååå±ãå½±ååè
å½¢æçå ç´ (1)é¢çèªç¶å¡æ§ãé¢çèªç¶å¡æ§æ¯ç±é¢çåå¦æåãå¶ç¼è´¨é以åç»ç»ç¶æå³å®çï¼èç»ç»ç¶æåå管å¯å ç温度åæ¶é´çå½±åãé¢çèªç¶å¡æ§å³å®çé¢å¨å¡æ§åå½¢è¿ç¨ä¸äº§çç ´åçå¾åãä½æ轧穿å常ä¸ç¨èªç¶å¡æ§ï¼èç¨ç©¿åæ§è½è¡¨ç¤ºç®¡å¯ä¸å¿äº§çç ´è£çå¾åãç©¿åæ§è½å¥½å表示穿åè¿ç¨ä¸ä¸æåçéå±ä¸å¿ç ´è£ãç©¿åLæ§è½åé¢çå¡æ§æå
³ï¼ä¸è¬å¡æ§è¶å¥½åç©¿åæ§è½ä¹è¶å¥½ã(2)顶头åå缩çã顶头åå缩çæ大ååå½¢ä¸ååç¨åº¦ä¹æ大ï¼å¯¼è´ç®¡å¯ä¸å¿åºçååºååæåºåå¢å ï¼æä¿ä½¿åè
å½¢æãä¸è¬ç¨ä¸´çå缩çæ¥è¡¨ç¤ºå¯¹æ大顶头åå缩ççéå¶ã(3)轧件æ¤å度ãå¨äºè¾æ轧穿åçåå½¢åºä¸ï¼ç®¡å¯æ¨ªæé¢æ¤å度æ大ï¼å横åä¸åååå½¢ç¨åº¦ä¹æ大ï¼å¹¶å°å¯¼è´ç®¡å¯ä¸å¿åºç横åæåºåãååºå以ååå¤åºåä½ç¨çå¢å ãå¨æ轧穿åä¸éç¨è¿å¤§æ¤å度对产åè´¨éæ¯ä¸å©çã(4)å缩次æ°ãå缩次æ°çå¢å 导è´åè
å½¢æå¾åå¢å ãä¸åæ
åµå¸¸å¯¼è´å缩次æ°å¢å ï¼æ»çç´å¾å缩éæé«èåä½å缩éä¸åï¼æ»å缩éä¸å®èåå½¢åºé¿åº¦å 大(å¦åå°è½§è¾å
¥å£é¥é¥è§ååè¿è§æ¶)以åéå±è½´åæ»ç§»å¢å çã(5)å çå¶åº¦ã主è¦æ¯å¨ç®¡å¯å çæ¶è¦ä¿è¯æè¯å¥½çå å·¥ç»ç»ï¼æè¾å°ççåºå以åé²æ¢è¿çåè¿ç§ãæ轧穿åä½ç¨åååç© ç©¿åæ¶çä½ç¨åæä½ç¨å¨è½§è¾ä¸çåãä½ç¨å¨å¯¼æ¿ä¸çååä½ç¨å¨é¡¶å¤´ä¸çåã对äºæ轧穿åä½ç¨åçç 究å°å¾ä¸å
åãå·²æçç论计ç®å
¬å¼å¤ç¨æ ¼è±ä¾(Aï¼Geleji)å
¬å¼åéå©ç§å¤«()å
¬å¼ãä½è¿äºå
¬å¼é½æ¯æå¤æçæ轧åå½¢åäºè¿å¤çç®åååå®è导åºçï¼åå®æµèµæç¸æ¯ï¼æ°å¼ç¸å·®ææ¶è¾¾1å以ä¸ã为äºå®é
åºç¨ï¼å¤éç¨å®æµèµææå¨å®æµèµæåºç¡ä¸æ»ç»åºçåç»éªå
¬å¼ã轧å¶åéå±å¯¹è½§è¾ç轧å¶åç±ä¸å¼ç¡®å®ï¼P=Pc/Få¼ä¸P为轧å¶åï¼Nï¼Pc为平å轧å¶åä½ååï¼MPaï¼F为轧è¾å轧件çæ¥è§¦é¢ç§¯ï¼mm2ã为äºç¡®å®æ轧穿åç轧å¶åé¦å
åºæ±åºæ¥è§¦é¢ç§¯ãç¨ä¸é¢ç»éªå
¬å¼ç¡®å®ä¸å°è½§æºçæ¥è§¦é¢ç§¯æ足å¤ç精度ï¼F=54dzå¼ä¸dz为å¯æç´å¾ï¼mmãå¹³å轧å¶åä½ååå¯æ ¹æ®å®æµèµæéåï¼å¦è¡¨æ示ãæ ¹æ®å®æµæ°æ®åå½ç轧å¶å(kN)å
¬å¼(碳é¢)为ï¼P=4.9dzâï¼78.4~98.0ï¼è½´åå ç¨ä¸é¢ç»éªå
¬å¼ç¡®å®ï¼Q=bPå¼ä¸b为系æ°ï¼ä¸è¬å0.3ï½0.4ï¼æ¸©åº¦ä½ãåå£ç®¡ååè¿è§å¤§æ¶å大å¼ã导æ¿å æ®å®æµæ°æ®å¾åºå¯¼æ¿åPL为ï¼PL=(0.15ï½0.27)P轧件æ¤å度å°æ¶å大å¼ã轧å¶åç© (kN�6�1m)M=Pyb+(Pz+Qsinα)Dnï¼2å¼ä¸Dn为å缩带å¤è½§è¾ç´å¾ï¼mmï¼Î±ä¸ºåè¿è§ï¼(o) ï¼Q为轴ååï¼kNï¼b为åèï¼åçäºæ¥è§¦é¢ç§¯çå¹³å宽度(çäºF/Lï¼L为åå½¢åºé¿åº¦ï¼F为æ¥è§¦é¢ç§¯)ï¼mmï¼Pz为ååæ©æ¦åï¼çäºPtanÏï¼kNï¼Py为轧å¶åï¼kNï¼Ï为夹è§ï¼ (o)ï¼ç±å ä½å
³ç³»å¾åºï¼tanï¼Ï/2ï¼=bï¼dzï¼dz为å缩带å¤å¯æç´å¾ï¼è§å¾11ãçµæºåç(kW)ãå¼ä¸nb为轧è¾è½¬éï¼rï¼minï¼ä¸ºæºæ¢°æçï¼Mä¸ºä¼ å¨ä¸¤ä¸ªè½§è¾æéçåç©ï¼Mr为æ»(两个轧è¾)æ©æ¦åç©ï¼W为轧è¾è§é度=nBÏ/30ãå
³äºæ轧穿åL(è§ç®¡å¯ç©¿å)è¿å¨å¦ãå¬å
¥ãéå±åå½¢åæµå¨ãåºåååºååå¸ãåè½åæ°ççåºæ¬ç论ï¼æ¯è½§å¶åççä¸é¨å