锥形辊二辊延伸与桶形辊二辊延伸工艺的实验研究
掌握了确定任何一种金属塑性加工工序的必要应变和多余剪切应变的方法，又有了判断剪切应变对整个变形过程不良影响的多余度系数这个参数，就可以对塑性加工种的很多问题进行探入的研究，比如： (1)通过对不同生产方式，如二辊系统与二辊系统、锥形辊与桶形辊，在穿孔与延伸生产过程中的三个剪切应变和三个多余度系数进行测定，从而能对不同加工方式的优劣作出明确的对比； (2)在工具设计中，将不同形状、尺寸的工具设计方案进行模拟试验，分别测算出它们的多余度系数，可从中找出最佳的设计方案； (3)通过试验，可以测定金属在变形区内任一位置三个剪切应变的分布情况，从而为分析金属内部组织、力学性能、缺陷产生原因等提供可靠分析依据； (4)通过试验，可以研究轧机各调整参数与变形参数，如送进角、辗轧角、顶头前伸量、工具速度、延伸系数等与剪切应变和多余度系数之间的关系，从而为选择最佳的轧制工艺和轧机调整值提供可靠依据。 下面介绍几个应用实例。 锥形辊二辊延伸与桶形辊二辊延伸工艺的实验研究 实验条件如下： 二辊料轧锥形辊延伸机的轧辊直径210mm，送进角8°，辗轧角5.5°，轧辊转速50-80r/min，采用导板与圆柱芯棒； 二辊斜轧桶形辊延伸机的送进角8°，辗轧角为0°，采用导板与锥形顶头，其余条件同上； 实验坯料尺寸为42mm×3.5mm，材质20钢．延伸系数均为1.52； 试件制备采用了高温电子束标迹法，该方法的原理在前面已作介绍；测定了两种不同延伸工艺的纵向多余剪切应变，扭转引起的多余剪切应变和周向多余剪切应变沿变形区的分布，同时计算出三个必要应变，必要综合应变。 从实验所得数据可以看出： (1)锥形辊穿孔机的必要应变与综合必要应变比桶形辊大，而多余应变则比桶形辊小很多，所以其多余度效应桶形辊要比锥形辊大近一倍，表明桶形辊的有效变形效率不如锥形辊高，同样的变形，桶形辊所消耗的能量比锥形辊大，其原因除了因辊形的差异外，还与它们的内加工工具不同有很大关系（桶形辊用的足顶头，锥形辊用的是芯棒）； (2)两种工艺的纵向与周向多余剪切应变的分布与变化趋势相似，而扭转剪切应变的方向则不同，桶形辊表现为止、反两个方向，而锥形辊表现为单向扭转，显然，单向扭转的危害性要小于反复扭转； (3)锥形辊的轴向滑移系数与螺距都比桶形辊要大，表明前者的轧制效率大。 综上所述，可见在二辊斜轧延伸机中，锥形辊要明显优于桶形辊。
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