一、冷轧制过程受力状况先容

1、轧制过程简介

钢带的轧制过程，便是钢带在通过高下事情辊所限定的辊缝时，受到高下事情辊的滚压产生塑弹性变形而使钢带变薄，从而得到一定厚度的钢带的过程。
由于轧制过程对钢带产生极大的挤压力，使钢带的晶粒被压扁、拉长，晶格歪扭畸变，晶粒破碎，造成钢带的塑性降落，硬度和强度增高，产生加工硬化的征象。
与此同时，钢带的轧制过程产生很大的变形热，使带钢与轧辊的温度升高。
辊面温度过高会引起事情辊淬火层硬度低落，影响带钢的表面质量和轧辊寿命。
辊温的升高和辊温分布不屈均会毁坏正常的辊形，直接影响带钢的板形和尺寸精度。
因此，为了担保冷轧的正常生产，对轧辊和带钢应采纳有效的冷却方法，如乳化液等。

轧制过程中，由于带钢的化学身分和组织不屈均、钢带原始厚度不均；轧辊的热膨胀、轧辊的磨损、轧辊的偏荣幸转等；轧机的各部分打仗面间存在间隙及轧机自身弹性变形，都会造成带钢厚度的颠簸。
为了担保带钢纵向厚度不变，生产中采取恒辊缝掌握来实现对其厚度的掌握。
即通过测厚传感器反馈的厚度值掌握液压设备动态调度轧制压力大小，从而担保轧制辊缝中间厚度不变的掌握方法。
此方法哀求轧机具有较高刚性。

当采取恒辊缝掌握时，轧制压力是动态急剧变革的，这就导致事情辊在轧制过程中的波折程度也是动态变革的，从而造成带钢在宽度方向上，边沿部分与中间部分的厚度不均征象。
恒辊缝法，虽然担保了中间部分厚度同等，但丢失了边沿部分的精度。
为此，又产生了一种掌握方法：恒压力掌握。

当采取恒压力掌握时，轧制压力是保持不变的，并不调度由于坯料厚度偏差所形成的带钢偏差，此时所得到的带钢板型最好。
恒压力掌握一样平常用在平整机操作上，以改进轧件的板形。

在轧制过程中，还可以采取 HC、CVC、UPC 辊板型掌握法等动态掌握板形的方法来掌握板形。

2、轧制过程事情辊受力剖析

N0——轧制压力

N0’——带钢对事情辊的反浸染力

f 摩擦——带钢对事情辊施加的反浸染静摩擦力

Fx——X 方向支座反力

Fy——Y 方向支座反力

M 驱动——驱动转矩

采取恒辊缝法掌握，轧制力是动态急剧变革的，故 N0、N0’也是动态急剧变革的，属于交变力。
这也导致 Fx Fy 时候处于急剧变革，也属于交变力。
而在带钢轧制线速率不变的情形下，即 V0不变时有：

M 驱动= f 摩擦·r ——力矩平衡，r 为事情辊半径

从打仗形式上看，事情辊与钢带、事情辊与支承辊（或者中间辊）都属于线打仗，打仗处均存在焦急剧变革的交变应力，存在较大应力集中征象。

从弹性变形上看，事情辊受 N0、N0’两个交变压力浸染，在其高下两打仗面上产生动态的局部的弹性变形。

二、轧制变形区详解

如图所示（参考文献 1）：

假设事情辊刚性无限大，则在轧制力浸染下事情辊不存在弹性变形。
那么，轧制变形区为图中理论变形区表明的部分。

实际情形是，事情辊经由表面淬火，表面具有一定厚度的硬化层，硬度较高。
但在轧制力浸染下，仍旧会产生变形，变形量为 A，即压扁变形量。

带钢经由事情辊轧制之后，在出辊缝时，会有一定的弹性规复形变，变形量为 B。

从图中可知，由于事情辊及钢带都存在弹性变形，使得实际变形区长度 L’大于理论变形区长度。
这种变革导致了实际压入角比理论压入角 Q 偏大的事实。
对压入顺畅及防止打滑都有一定的影响。

三、轧辊辊径的变革对轧机刚度的影响

从受力剖析可知，事情辊受急剧变革的交变应力浸染，在高下线打仗部位上存在局部较大应力集中征象，同时打仗部位会产生局部弹性变形。

在生产实际中的事情辊，较大辊径时一样平常采取表面淬火处理来天生一定厚度的硬化层，或者再进行表面渗碳、氮等处理，来提高表面硬度。
由于辊径较大，淬火深度无法达到辊心，因而使得心部材料的硬度较低。
在实际运用中，受急剧变革的交变应力浸染时，由于壳硬里软，在打仗线上各个位置都会产生内应力梯度，导致各点内部弹性变形不一致，从而更随意马虎产生内部毛病的累计与扩大，产生疲倦裂纹或表面局部剥落征象。
再加上轧制热的浸染，轧辊表面的失落效速率会更快，直接影响钢带的质量和生产进度。

从变形区的剖析中，我们知道，实际变形区长度是大于理论变形区长度的。
当采取较大辊径事情辊时，由于壳硬里软，打仗线上产生的弹性变形量较整体淬透时的变形量要大，从而使得实际变形区长度变长。
在压力不变的情形下，单位打仗点上的压强实际是降落的，但钢带的屈从极限一定，因而，只有供应更大的轧制力才能提高单位打仗点上的压应力，才能得到空想的轧制效果。

当事情辊辊径减小时，会带来以下几点好处：

1、事情辊辊径减小利于整体淬火，使整体具有均一的硬度，在轧制力浸染下，弹性变形量会减小，从而减小轧机弹跳，提高了轧机刚性，利于厚度掌握。
同时，使得轧制变形区的长度也减小，5提高了单位打仗点上的压强，在相对小一些的轧制力下也能得到空想的轧制效果。
当采取多个轧机同时轧制时，利于战胜前道轧制产生的加工硬化，担保板厚。

2、事情辊辊径减小，有利于提高事情辊的疲倦强度，提高事情辊的利用韶光，降落事情辊的花费。
（参考文献 2）

3、事情辊辊径减小，利于减小轧机弹跳，提高轧机刚性。
轧机壁厚相同时，在相同轧制力浸染下，内腔高度小的轧机机架的弹性变形量比内腔高度大的轧机机架的弹性变形量要小，从而有利于减小轧机弹跳，提高轧机刚性。

4、事情辊辊径减小，刚性提高，可以轧制更薄的钢带，适应加工的板材范围变大

五、结论

事情辊辊径减小，利于节能降耗，利于钢带厚度掌握，利于轧制更薄钢带。

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