4.9力能參數(shù)的計(jì)算4.9.1 軋制力

計(jì)算總軋制壓力，首先要確定接觸面積。

4.9.1.1變形區(qū)長(zhǎng)度的確定

變形區(qū)的長(zhǎng)度是入口斷面到出口斷面的距離。如圖4-9所示。考慮送進(jìn)角α?xí)r，變形區(qū)長(zhǎng)度按4.1式計(jì)算[11]。

4.9.1.2接觸面寬度的確定

在斜軋穿孔時(shí)，沿變形區(qū)長(zhǎng)度，接觸表面的寬度是變化的。任一斷面的接觸寬度b[12]，如圖4-10所示。

軋制過(guò)程中產(chǎn)生大的滑動(dòng)是不利的，它會(huì)使生產(chǎn)率降低，工具磨損加快，能量消耗增加，軋件質(zhì)量惡化。因此，合理的設(shè)計(jì)應(yīng)使滑動(dòng)系數(shù)盡可能增大。

由式（4.6）可見(jiàn)，螺距是變化的，其值隨軋件進(jìn)入變形區(qū)坯料橫斷面面積的減小而增大。

接觸面積為

5 變形抗力的確定

變形抗力的確定首先是計(jì)算穿孔時(shí)的變形溫度，變形速度和變形程度數(shù)值，然后根據(jù)該鋼種的實(shí)測(cè)變形抗力曲線，確定該變形條件下的變形抗力。確定入口錐的平均變形阻力：

1) 變形溫度：根據(jù)已有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)參考數(shù)值在1180℃～1240℃

2) 變形程度：

在斜軋穿孔入口錐碾軋實(shí)心坯的區(qū)域，變形程度為：

4.9.2頂頭軸向力的確定

確定斜軋穿孔時(shí)軸向力的大小對(duì)于生產(chǎn)有很重要的意義。軸向力即為作用在頂桿上的壓力，軸向上的大小直接影響著頂桿強(qiáng)度及工作的穩(wěn)定性。

頂頭軸向力對(duì)軋輥所受的軸向力大小和軋制力矩的大小有直接影響。因此在設(shè)計(jì)中，為了計(jì)算軋輥止推軸承，電機(jī)功率，頂桿的彎曲強(qiáng)度和頂桿的止推軸承，都要求較準(zhǔn)確的確定頂頭軸向力的大小。如圖4-11所示。

/，這個(gè)比值越小，金屬對(duì)軋輥的軸向滑動(dòng)就越小，因而越有利于穿孔過(guò)程的力能條件。

頂頭軸向力的確定用理論方法計(jì)算是很復(fù)雜的。根據(jù)頂頭受力的平衡條件而求出的軸向力解析計(jì)算公式十分龐大，式中的各分力很難正確算出，因此在實(shí)際中無(wú)法應(yīng)用。

作用在頂頭軸向上的力基本公式計(jì)算為[12]：

4.9.3 斜軋力矩計(jì)算

4.9.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥所需的力矩

當(dāng)沒(méi)有頂頭的情況下如圖4-12所示，即軋件在前進(jìn)方向沒(méi)有受到軸向阻力時(shí)：

當(dāng)有頂頭時(shí)如圖4-13所示，在前進(jìn)方向受到頂頭的軸向阻力（Q），這時(shí)傳動(dòng)軋輥所需總軋制力矩為：

4.9.3.2 電機(jī)所需力矩

電機(jī)所需力矩除了軋制力矩外，還有摩擦力矩，空轉(zhuǎn)力矩，動(dòng)力矩。這些力矩的計(jì)算方法與一般縱軋相同。

當(dāng)不考慮動(dòng)力矩時(shí)所需電機(jī)力矩：

由于傳動(dòng)扭矩是由穿孔主電機(jī)直接經(jīng)主傳動(dòng)軸傳至軋輥。所以減數(shù)箱傳動(dòng)比＝1；

4.9.3.3 電機(jī)功率的計(jì)算

根據(jù)已轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸上的總力矩M電，可求出電機(jī)功率：

4.9.3.4 穿孔機(jī)軋制時(shí)間的確定

在電機(jī)校核中，需要用到純軋時(shí)間和間隙時(shí)間。

1 純軋時(shí)間的計(jì)算

斜軋的純軋時(shí)間是指軋件通過(guò)變形區(qū)所需的時(shí)間——由管坯前端接觸軋輥起到軋出的毛管尾端離開(kāi)軋輥止的時(shí)間間隔。

由此可見(jiàn)，為提高軋機(jī)生產(chǎn)效率，縮短純軋時(shí)間，可以通過(guò)提高軋輥轉(zhuǎn)速和加大送進(jìn)角來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然也可以通過(guò)加大軋輥直徑和增加滑動(dòng)系數(shù)使純軋時(shí)間減少，但受到軋機(jī)結(jié)構(gòu)和咬入條件的限制，后面的方法是不可取的。

2 間隙時(shí)間的確定

由實(shí)際情況確定。

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