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一、咬入角的定义
咬入角（α）：轧辊圆周线与轧件表面接触点的法线之间的夹角。咬入角是指轧辊与板材接触处，板材相对于轧辊的切入角度。
摩擦角（β）：轧辊与轧件之间的静摩擦角。
压下量（Δh）：轧制前后轧件厚度之差。
轧辊半径（R）：轧辊的半径。
二、咬入角的计算公式
三、计算步骤
确定压下量 Δh：
测量板材轧制前的厚度 H1 和轧制后的厚度 H2。 压下量 Δh = H1 - H2。
使用测量工具直接测量轧辊的直径。
将压下量 Δh 和轧辊直径 D 代入公式 α = arccos (1 - Δh/D)。 使用计算器或数学软件计算反余弦函数值，得到咬入角 α 的大小。
四、影响咬入角的因素
轧辊表面状态：
轧辊表面粗糙度过大，会增加板材与轧辊之间的摩擦力，有利于咬入，从而使咬入角增大。 轧辊表面过于光滑，则摩擦力减小，不利于咬入，咬入角会减小。
板材材质较软或表面粗糙时，摩擦力较大，咬入角可能增大。 板材材质较硬或表面光滑时，摩擦力较小，咬入角可能减小。
轧制速度较低时，板材有足够的时间与轧辊接触并产生摩擦力，有利于咬入，咬入角可能增大。 轧制速度较高时，板材与轧辊的接触时间缩短，摩擦力减小，咬入角可能减小。
良好的润滑条件会减小板材与轧辊之间的摩擦力，不利于咬入，咬入角会减小。 缺乏润滑时，摩擦力增大，咬入角可能增大。
五、咬入角的重要性
对轧制力的影响：
咬入角增大，轧制力也会相应增大。这是因为咬入角增大意味着板材与轧辊之间的接触面积增大，摩擦力也增大，从而需要更大的轧制力来克服摩擦力和实现板材的变形。
咬入角增大，轧制功率消耗也会增加。这是因为轧制力增大，需要更多的能量来驱动轧辊，从而导致功率消耗增加。
咬入角过大或过小都可能影响产品质量。咬入角过大时，板材可能会出现裂纹、边裂等缺陷；咬入角过小时，可能会导致板材表面不平整、厚度不均匀等问题。
各类轧机常用最大允许咬入角
一、热轧机
板带热轧机：一般最大允许咬入角在 15°-22° 之间。这是因为热轧时材料温度较高，变形抗力相对较小，且轧辊表面通常有一定的粗糙度，有利于咬入。例如，在一些普通碳素钢的热轧过程中，咬入角可能接近 20°。
型材热轧机：对于大型型材热轧机，最大允许咬入角通常在 18°-25° 左右。由于型材的形状较为复杂，不同部位的咬入情况可能会有所差异，但总体上在这个范围内可以保证较好的轧制效果。
二、冷轧机
板带冷轧机：最大允许咬入角相对较小，一般在 8°-15° 之间。冷轧时材料变形抗力较大，且为了获得较好的表面质量，轧辊表面通常比较光滑，所以咬入角较小。例如，在一些高精度不锈钢板带的冷轧过程中，咬入角可能在 10° 左右。
线材冷轧机：由于线材直径较小，咬入相对容易一些，最大允许咬入角可达到 12°-18°。
三、特殊轧机
万能轧机：这种轧机可以同时进行水平和垂直方向的轧制，其最大允许咬入角通常在 15°-20° 之间。万能轧机在轧制 H 型钢等复杂型材时，通过合理的辊型设计和调整，可以实现较好的咬入效果。
无缝钢管轧机：在热轧无缝钢管时，最大允许咬入角一般在 15°-22° 之间。这取决于钢管的材质、规格以及轧机的设备性能等因素。
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2024-11-08
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