铝合金轧制工艺实验

铝合金轧制工艺实验

一、实验目的

1．掌握板带轧机工作原理及设备操作过程。

2．学会轧制变形量的计算方法及安排道次变形量。

二、轧制原理：

轧制法是应用最广泛的一种压力加工方法，轧制过程是靠旋转的轧辊及轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进轧辊缝之间并使之产生压缩，发生塑性变形的过程，按金属塑性变形体积不变原理，通过轧制，轧件厚度变薄同时长度伸长，宽度变宽。见图１：

图1 轧制原理

轧件承受轧辊作用发生变形的部分称为轧制变形区，其他主要参数有：轧辊直径D、半径R、辊身长度B，假定轧件在轧之前后的厚度、宽度和长度分别为h1、b1、l1和h2、b2、l2，上下轧辊皆为主动棍，其转速均为n（转／分），因此轧辊表面的线速度Vr＝πDn/60×1000，咬入角α，接触弧长L，正常轧制时L与α的关系如下：

＝arc cos [ 1－( h1－h2 ) / D]

L=2π/180×R

实践中常以接触弧长对应的弧长近似作为接触弧弧长，于是有L=[R (h1－h2)]．

因为轧制前后轧件的重量没有变化于是有：h１×b１×l１×r１＝h２×b２×l２×r2，由于r1=

r2又有：h1 ×b1 ×l1 = h2× b2× l2

轧制前后轧件厚度的减少成为绝对压下量，用△h表示，△h＝h1－h2绝对压下量与原厚度之比成为相对压下量，用ε表示，ε＝△h／h１×100%，轧制时轧件的长度明显增加，轧后长度与轧前长度的比值称为延伸系数用λ表示，λ=l1/l2。由于轧带时轧件宽度变化不大，一般略而不计（Δb=b2-b1）。ε、Δh和λ是考核变形大小的常用指标。

三、实验内容

使用两辊板带轧机轧制AlCu合金试件，试件铸态毛坯尺寸：100×10×5（mm）。经多道次轧制使熔铸态毛坯形成轧制态工件，轧制厚度由5mm轧至1.2mm，将其中一半轧件送到马弗炉时效处理（180℃，4h），为下一实验做准备。

四、实验步骤

1.根据轧机传动系统图和轧制原理图结合轧机了解板带轧机的组成，熟悉其结构和轧

制机理

2.润滑各运动部件，启动电源空车运转。

3.按总变形量分配道次压下量，并调整压下装置。

4.喂料轧制，按道次测量并记录相关数据。

5.轧制加工完成关闭电源，快速退回压下装置。

6.清理轧机和工作地点

7.拟写实验报告。

五、实验装置

图2 轧机基本结构

1.实验用轧机为YD100型和苏制两辊轧机，轧机的组成如图2

2.轧件毛坯每人两件，其中之一经均匀化处理，毛坯尺寸：100×10×5

3.量具：外径千分尺（0-25㎜）一把，游标卡尺（150㎜）一把。

4.八寸铝锉刀、水磨砂纸若干。

六、实验要求

1.认真学习板带轧机的操作规程和安全注意事项。

2.听从指导教师的安排，分别制定压下规程，按操作程序分组实验。

3.结合课程内容联系实验情况分析一到两个问题。

4.观察实验中轧件的形貌变化，测量采集有关数据，按如下要求编写实验报告。

1）记录实验条件

2）使用设备：

3）试件材料：

4）毛坯尺寸：长60mm；宽15.26mm；厚：5.68mm

5）道次压下量安排

6）轧件最后成型尺寸

七、实验数据及处理

按道次压下量每道工序轧制后对轧件进行测量、采集数据、列表计算。见上表

八、思考题

1、试述齿轮座（分动箱）的作用？

答：齿轮座的作用是：一个主传动通过齿轮座变为两个主传动。

2、分析压下量与咬入角之间关系。

答：根据轧制的原理图可知，压下量与咬入角存在三角函数的关系，

设压下量为h1－h2，轧辊直径为D，咬入角为α，则三者的关系为：

＝arc cos [ 1－( h1－h2 ) / D]