轧件上的应力场及其产生机理

这里只阐述展宽段的应力场。

1.横截面上的应力分布

楔横轧展宽段横截面上的应力分布，如图6-2-16所示。

从图6-2-16可以看出，在轧件与模具接触的局部，由于金属流动受阻，造成横向应力σ_x、纵向应力σ_y与轴向应力σ_z均为比较大的压应力，在接触点最大，达到-335～-430MPa之间。离接触点越远其值逐步降到零。

图6-2-16a为横向应力σ_x的分布，非常明显地显示了由于轧件横向变形，在轧件中心产生拉应力，数值为85MPa。

图6-2-16b为纵向应力σ_y的分布，在轧件出口局部，由于接触局部径向变形的带动，出现拉应力，其值为+40MPa，在轧件的中心应力很小，基本上为零。

图6-2-16c为轴向应力σ_z的分布，在轧件中心及通过中心的水平方向，均出现较大的拉应力，数值为+95MPa，这是由于轧件与模具接触局部发生强烈轴向流动造成的。

2.纵截面上的应力分布

楔横轧展宽段纵截面上的应力分布，如图6-2-17所示。

图6-2-16 楔横轧展宽段横截面上的应力场(www.xing528.com)

α=28° β=8° ψ=40% d=40mm a）横向应力σ_x b）纵向应力σ_y c）轴向应力σ_z d）等效应力

从图6-2-17可以看出，在轴向轧件与模具接触整个外层，横向应力σ_x、纵向应力σ_y与轴向应力σ_z都为压应力，最大值达到-190～-211MPa，从外层向中心逐步减少为零。

图6-2-17a为横向应力σ_x的分布。沿轴向轧件中心都出现拉应力，其拉应力值在61～95MPa之间。

图6-2-17b为纵向应力σ_y的分布。沿轴向轧件中心出现不大的拉应力或者压应力，数值为-50～+50MPa。50MPa的拉应力发生在起楔位置，-50MPa的压应力发生在成形面位置。

图6-2-17c为轴向应力σ_z的分布。沿轴向轧件中心产生较大的拉应力，数值为+30～+117MPa，最大值+117MPa发生在起楔位置。

图6-2-17 楔横轧展宽段纵截面上的应力场

α=28°β=8°ψ=40%d=40mm a）横向应力σ_x b）纵向应力σ_yc)轴向应力σ_x d）等效应力

关于楔横轧轧件心部缺陷产生机理与第三章斜轧类似。