材料成型及控制工程专业综合实验报告

《材料成型及控制工程专业综合实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、目录1实验课题12实验目标13实验原理13.1轧制实验原理13.1.1轧制原理13.1.2轧制力测定原理13.2拉伸实验原理24实验参数设定34.1轧制实验参数的确定34.1.1试样参数的设定34.1.2轧制参数的设定34.2拉伸实验参数的确定35实验内容45.1轧制实验45.1.1实验仪器及材料45.1.2实验步骤45.2拉伸实验45.2.1实验仪器及材料45.2.2实验步骤46实验结果与分析56.1轧制实验结果56.2分析与讨论86.2.1轧制实验86.2拉伸实验结果107实验小结15综合实验1实验课题变形程度对金属

2、板材冷轧变形力和机械性能的影响。2实验目标通过改变压下量，即改变变形程度（）实验参数分别进行冷轧和拉伸试验，以此来研究铝板在进行同步冷轧时轧制力随变形程度的变化规律，以及在不同压下量时钢板的机械性能（主要为屈服强度和抗拉强度）的影响。3实验原理3.1轧制实验原理3.1.1轧制原理同步轧制是指上下两轧辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其它任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件的机械性质均匀的轧制。在轧制过程中，同步轧制变形区金属在前滑区，后滑区上下

3、表面摩擦力都是指向中性面，中性面附近单位下力增强，使平均单位轧制增大。同步轧制时单位轧制压力沿变形区长度方向的类似抛物线形状分布。3.1.2轧制力测定原理目前测量轧制力的方法有两种：应力测量法和传感器法。而传感器测量法又有电容式、压礠式和电阻式三大类，本实验只用电阻式。电阻应变式传感器是利用金属丝在外力的作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化这一金属的电阻应变图1同步轧制示意图效应，将被测量转换为电量的一种传感器。一个典型的电阻式应变支撑传感器是用一个圆柱作为弹性元件。圆柱体在轧制力作用下产生形变使得应变片的电阻发生变

4、化，将这些应变片按一定的方式连接起来，在接入电桥，就可得到一个与轧制力成比例关系的输出电压，从而将力参数转变成电信号，其原理图如图2所示。-15-轧制压力P弹性元件电阻应变片电桥线路放大器计算机软件输出测力传感器测试仪器计算机分析图2轧制压力测量原理图轧制实验中，将轧机的测力传感器与计算机通过电路以及相应的轧制综合参数测试仪连接起来，在计算机中，利用杂货之测试软件来采集相关数据。在轧制实验中通过游标卡尺测量读取相关数据。在拉深实验中，通过读取万能实验机上的的数据并作必要记录。轧制综合参数测试仪数据采集方法如图3所示。Φ1

5、30二辊异步轧机P1P2电桥盒测力传感器数据采集系统计算机输出图3数据采集方法3.2拉伸实验原理金属拉伸实验是测定金属材料力学性能的一个最基本的实验，是了解材料力学性能最全面，最方便的实验。本实验主要是测定铝板在轴向静载拉伸过程中的力学性能。在试验过程中，利用实验机的自动绘图装置可绘出铝板的拉伸图。由于试件在开始受力时，其两端的夹紧部分在试验机的夹头内有一定的滑动，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。对于碳钢试样，在确定屈服载荷PS时，必须注意观察试件屈服时测力度盘上主动针的转动情况，国际规定主动针停止转动时的恒定载荷或第一次

6、回转的最小载荷值为屈服载荷PS，故材料的屈服极限为 。试件拉伸达到最大载荷之前，在标距范围内的变形是均匀的。从最大载荷开始，试件产生颈缩，截面迅速变细，载荷也随之减小。因此，测力度盘上主动针开始回转，而从动针则停留在最大载荷的刻度上，指示出最大载荷Pb，则材料的强度极限为:。试件断后，将试件的断口对齐，测量出断裂后的标距l1和断口处的直径d1，则材料的延伸率δ和截面收缩率Ψ分别为:式中，,分别为试验前的标距和横截面面积；,-15-分别为试验后的标距和断口处的横截面面积。4实验参数设定4.1轧制实验参数的确定4.1.1试样

7、参数的设定先利用剪切机剪切得到尺寸为B×H×L=3×60×1000的铝板，再进行横向剪切得到尺寸为B×H×L=3×60×170五块铝板。4.1.2轧制参数的设定压下量的确定：由于轧制时是在干摩擦条件下进行，故可取辊面摩擦系数为0.15，根据最大的咬入角为（1）由式（1）可得，，再根据式（2）（2）可得，。故本实验可取最大压下量=0.9mm变形程度的确定：由于实验所给的铝板厚度大致一样，若要改变变形程度，只需改变压下量。经过上述计算可知取最大压下量，实验采用单道次压下，压下量最大取用0.9mm，已知转过17个齿，即压下量为

8、1mm，则当mm需转过12个齿。现在分配每块钢板试样的压下量，在调整好辊缝的基础上，分别转动齿轮5个齿，8个齿，10个齿，13个齿，15个齿，即分别为0.3mm，0.45mm，0.6mm，0.75mm，0.9mm。具体理论设计数据如表1所示。表1铝板冷轧变形程度的确定（理论设计）试样编号12345轧前厚度H/mm33