Диаграммы естественных и средних вытяжек

Диаграммы вытяжек используются для характеристики той или иной системы калибров с точки зрения неравномерности деформации.

Рисунок 39 – Диаграмма естественных и средних вытяжек: а – при прокатке квадратной полосы в овальном калибре; б – при прокатке овальной полосы в квадратном калибре;

Выравнивание вытяжек неизбежно приводит к различию в уширениях неравномерно обжимаемых участков полосы, что вытекает из закона постоянства объема. Те части полосы, которые получают большее обжатие, получают фактическое удлинение меньше естественного (свободного) уширения. Такое уширение называется вынужденным.

Части полосы, получившие меньшее обжатие, удлиняются больше естественного уширения. Вследствие этого они растягиваются по длине, а по ширине уменьшаются. Уменьшение ширины полосы по сравнению с исходной (отрицательное уширение) называется утяжкой.

Выравнивание длин при неравномерной деформации по ширине приводит к появлению дополнительных напряжений. Те части, которые обжимались в большей степени, получают вытяжку меньше естественной, так как их сдерживают слабо обжимаемые участки. В результате в зонах повышенного обжатия возникают напряжения сжатия. Наоборот, части полосы, обжатые в меньшей степени, будут растягиваться действием частей, получивших большее обжатие.

Напряжения могут привести к волнистости и коробоватости прокатываемой полосы. Напряжения растяжения при превышении предела прочности металла могут привести к появлению трещин и рванин.

Несимметричная неравномерность деформации большей частью приводит к искривлению прокатываемой полосы. Примером несимметричной неравномерности деформации по ширине может служить прокатка полосы прямоугольного сечения в перекошенных валках.

Рисунок 40 – Прокатка прямоугольной полосы в перекошенных валках

В данном случае обжатия от одной кромки к другой постепенно возрастают, соответственно увеличиваются и вытяжки. Разность вытяжек, образующаяся в очаге деформации, воздействует как на передний, так и на задний конец прокатываемой полосы. При этом передний конец получает плавное искривление в горизонтальной плоскости ( серповидность ), загибаясь в стороны меньшей вытяжки.

Рисунок 41 – Образование серповидности полосы.

Неравномерность деформации может привести к образованию такого дефекта как порез.

Рисунок 42 – Образование пореза полосы.

Он получается при прокатке тонких листов в сильно вогнутых валках. В этом случае края полосы на входе в валки «ведет» к середине, где лист собирается в складку, в результате чего в валки попадает тройная ширина и металл режет сам себя.