Файл: Контактное взаимодействие металла и инструмента при прокатке..pdf

более толстого образца с уменьшенным в три раза относительным обжатием (рис. 4, б) эти величины соответственно составляют 0,34

(4,7 %), 5,79 (80,5%) и 1,07 мм (14,8%), а у Х Д Н = 5,8 мм. Оче­

видно, величина Y R &Н достаточно точно отражает протяженность зоны пластической деформации металла и несколько меньше дей­ ствительной протяженности зоны пластической деформации при хо­ лодной прокатке тонких полос со значительными обжатиями.

Усилие прокатки распределяется по первой, второй и третьей зонам следующим образом: 4,2; 79,5 и 16,3% для образца 112 и 1,5; 90,4 и 8,1% для образца 232. Полученные данные еще раз подтвер­ ждают необходимость учета упругой деформации валков и упругой отдачи полосы при расчете энергосиловых параметров процесса холодной прокатки тонких полос.

Натяжение переднего и заднего концов прокатываемой полосы оказывает, как известно, значительное влияние на величину и харак­ тер распределения контактных напряжений по длине дуги контакта металла с валком.

Прокатку полос с передним ст2 и задним натяжением проводили с различными обжатиями и различными отношениями усилия противоизгиба рабочих валков РиЗГ к усилию прокатки Р (табл. 3). Неко­ торые эпюры контактных напряжений, возникающие при прокатке полос из алюминия AIM и стали 08кп с натяжением и принудитель­ ным изгибом валков, показаны на рис. 5. Полученные данные соот­ ветствуют результатам других исследований [8, 10, 44].

Противоизгиб рабочих валков оказывает влияние на распределе­ ние контактных напряжений по ширине прокатываемых полос и не отражается на распределении напряжений по дуге контакта (см. рис. 5, а, б). Максимумы эпюр нормальных контактных напряжений наблюдаются при одних и тех же значениях xllA = 0,65, а нейтраль­ ные углы — при значениях х11л = 0,70ч-0,75.

Сопоставим эпюры контактных напряжений, возникающих при горячей и холодной прокатке карточек, вырезанных из горячеката­ ного подката (сталь 08кп, Нг = 3,5 мм, Вг = 240 мм, длина карточки

350 мм).

Прокатывали по три карточки: одну карточку— в холодном со­ стоянии и две — в горячем. Настройку стана не изменяли, но обжа­ тия образцов, прокатанных в холодном состоянии, были примерно на

Из рис. 6 видно, что с ростом обжатий максимум эпюры р посте­ пенно перемещается к выходу из очага деформации.

Так, при обжатии равном 10%, на эпюрах нормального давления при горячей и холодной прокатке наблюдаются два локальных мак­ симума: один — на входе, другой — на выходе из очага деформации, причем максимум с наибольшим давлением р находится со стороны

20

р, г, кгс/ым

\т\/р

to

22

рис. 9). В зоне затрудненной деформации /3 fx изменяется почти ли­ нейно, что соответствует решению В. М. Абрамова.

Скольжение, характерное для закона Амонтона (/ = const), на­ блюдается лишь на небольших участках со стороны входа и выхода.

Рис. G. Эпюры нормальных и продольных касательных напряжений при холодной прокатке (сплошные линии)' и горячей (штриховые) с различ­ ными обжатиями

Наиболее значительное влияние IJHср на изменение показателя

в направлении от сечения выхода металла из валков к нейтральному сечению. Однако в связи с перемещением нейтрального сечения ко входу металла в очаг деформации при увеличении/Д/Я ср средняя по

23

зоне опережения величина тх/рх несколько возрастает, что, однако, не компенсирует более значительных изменений лт,Jpx в зоне отста­ вания. Указанная особенность изменения показателя тх/рх в зоне опережения при прокатке стальных полос связана с влиянием на его распределение упругого сжатия рабочих валков и упругого вос­ становления прокатываемой полосы, так как протяженность упругого

участка за линией центров валков со­ ставляет до 2/ 3 длины зоны опережения и даже более.

Неравномерное по длине дуги кон­ такта металла с валком распределение тх/рх получено и при прокатке полосиз алюминия AIM (см. рис. 1). Также как

0.20,Ь 0,6 0,8 2,0

*/1д

показатель сил контактного трения уменьшается. Однако интенсив­ ность изменения показателя тJpx по длине дуги контакта металла с валком значительно меньше. Это связано с меньшей протяжен­ ностью упругих участков дуги контакта при прокатке алюминиевых полос, чем при прокатке стальных.

В результате усреднения показателя напряжения контактного трения /ср = тср/рср по всему очагу деформации (по ширине полосы

24