弹簧加工中影响辊缝形状的因素

弹簧加工中影响辊缝形状的因素

弹簧加工中既然板带横向厚差和板形主要决定于轧制时实际辊缝的形状，故必须研究影响实际辊缝形状的因素，并据以对轧辊原始形状进行合理的设计。

影响弹簧辊缝形状的因素主要有轧辊的弹性变形，轧辊的不均匀热膨胀和轧辊的磨损。

1．轧辊的不均匀热膨胀  轧制过程中轧辊的受热和冷却条件沿辊身分布是不均匀的。在多数场合下，辊身中部的温度高于边部（但有时也会出现相反的情况），并且一般在传动侧的辊温稍低于操作侧的辊温。在直径方向上辊面于辊芯的温度也不一样，在稳定轧制阶段，辊面的温度较高，但在停轧时由于辊面冷却较快，也会出现相反的情况。                                       

2．轧辊的磨损    轧件与工作辊之间及支持辊与工作辊之间的相互摩擦都会使轧辊磨损不均匀，影响辊缝的形状。但由于影响轧辊磨损的因素太多，故尚难从理论上计算出轧辊的磨损量，只能靠大量实测来求得各种轧机的磨损规律，从而采取相应的补偿轧辊磨损的办法。

3．轧辊的弹性变形  这主要包括轧辊的弹性弯曲和弹性压扁。轧辊的弹性压扁沿辊身长度分布是不均匀的，这主要是由于单位压力分布不均匀所致。此外，在靠近轧件边部的压扁也要小一些，使轧件边部出现变薄区，随着轧辊直径的减小，边部变薄区也减小，一般情况下这个区域虽然不很大，却也影响成材率。在工作辊与支持辊之间也产生不均匀弹性压扁，它直接影响到工作辊的弯曲挠度。轧辊的弹性弯曲挠度一般是影响辊缝形状的最主要的因素。

长期以来，根据对轧辊挠度的分析，认为当支持辊直径与工作辊直径之比值较大时，弯曲力主要由支持辊承担，故工作辊的挠度也可以近似的认为与支撑辊的挠度相等。因而就认为辊型设计时可以用支持辊的辊身挠度差来代替工作辊的辊身挠度差。但最实际上这样做是不正确的。理论和实验都表明，轧制时工作辊的实际挠度比支持辊大得多。这主要是因为工作辊与支持辊之间存在有弹性压扁变形，结果使位于板宽范围之外的那一部分工作辊受到支持辊的悬臂弯曲作用，从而大大地增加了工作辊本身的挠度。轧件的宽度愈小，工作辊的挠度便愈大。因此，在进行弹簧加辊型设计时，若不考虑工作辊这一弹性变形特点，而仅凭支持辊辊身挠度差的计算来处理问题，其结果必然与实际不符。亦即四辊轧机工作辊的弯曲挠度不仅取决于支承辊的弯曲挠度，而且也取决于支承辊和工作辊之间的不均匀弹性压扁所引起的挠度。