4.9力能參數(shù)的計算4.9.1 軋制力

計算總軋制壓力，首先要確定接觸面積。

4.9.1.1變形區(qū)長度的確定

變形區(qū)的長度是入口斷面到出口斷面的距離。如圖4-9所示?？紤]送進角α?xí)r，變形區(qū)長度按4.1式計算[11]。

4.9.1.2接觸面寬度的確定

在斜軋穿孔時，沿變形區(qū)長度，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。

軋制過程中產(chǎn)生大的滑動是不利的，它會使生產(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)計應(yīng)使滑動系數(shù)盡可能增大。

由式（4.6）可見，螺距是變化的，其值隨軋件進入變形區(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算穿孔時的變形溫度，變形速度和變形程度數(shù)值，然后根據(jù)該鋼種的實測變形抗力曲線，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)場實測參考數(shù)值在1180℃～1240℃

2) 變形程度：

在斜軋穿孔入口錐碾軋實心坯的區(qū)域，變形程度為：

4.9.2頂頭軸向力的確定

確定斜軋穿孔時軸向力的大小對于生產(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度及工作的穩(wěn)定性。

頂頭軸向力對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)計中，為了計算軋輥止推軸承，電機功率，頂桿的彎曲強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。

/，這個比值越小，金屬對軋輥的軸向滑動就越小，因而越有利于穿孔過程的力能條件。

頂頭軸向力的確定用理論方法計算是很復(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算公式十分龐大，式中的各分力很難正確算出，因此在實際中無法應(yīng)用。

作用在頂頭軸向上的力基本公式計算為[12]：

4.9.3 斜軋力矩計算

4.9.3.1 轉(zhuǎn)動軋輥所需的力矩

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

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

4.9.3.2 電機所需力矩

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

當(dāng)不考慮動力矩時所需電機力矩：

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

4.9.3.3 電機功率的計算

根據(jù)已轉(zhuǎn)換到電機軸上的總力矩M電，可求出電機功率：

4.9.3.4 穿孔機軋制時間的確定

在電機校核中，需要用到純軋時間和間隙時間。

1 純軋時間的計算

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

由此可見，為提高軋機生產(chǎn)效率，縮短純軋時間，可以通過提高軋輥轉(zhuǎn)速和加大送進角來實現(xiàn)。雖然也可以通過加大軋輥直徑和增加滑動系數(shù)使純軋時間減少，但受到軋機結(jié)構(gòu)和咬入條件的限制，后面的方法是不可取的。

2 間隙時間的確定

由實際情況確定。

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