切分軋制孔型設(shè)計

1、切分軋制孔型設(shè)計切分軋制作為一項具有生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源等優(yōu)勢的軋制新技 術(shù)已成了現(xiàn)今軋鋼領(lǐng)域推行增產(chǎn)節(jié)能的有效手腕。近幾年來，切分軋 制技術(shù)進展迅速，日趨成熟，已普遍應(yīng)用于棒線材、型材以有開坯等 生產(chǎn)，尤其是在棒線材生產(chǎn)中進展尤其迅速。目前棒材的多線切分軋 制技術(shù)已由二線切分迅速進展為四線切分、五線切分軋制，使小規(guī)格 螺紋鋼筋的生產(chǎn)效率取得了極大提高。切分軋制原理切分軋制技術(shù)是把加熱后的坯料先軋制成扁坯，然后再利用孔型 系統(tǒng)把扁坯加工成兩個以上斷面相同的并聯(lián)軋件，并在精軋道次上沿 縱向?qū)⒉⒙?lián)軋件切分為斷面面積相同的獨立軋件的軋制技術(shù)。切分軋 制技術(shù)的關(guān)鍵是如何持續(xù)地把并聯(lián)軋件切分開。要取得合

2、格的成品， 要求切分進程必需知足以下要求：（1）切分帶表面質(zhì)量要有保證，不需要額外的修理或加工；（2）切分帶不能形成成品表面折疊；（3）切分設(shè)備利用方便，工藝穩(wěn)固，投資?。唬?）軋件通長尺寸均勻，頭部狀態(tài)和軋件彎曲度不是阻礙后續(xù) 的咬入（5）切分的速度與軋制速度相同。切分位置的選擇切分位置是阻礙產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、軋線量和操作的重要因素，切 分位置應(yīng)視軋機的特點和工藝要求而定。切分位置選擇的原那么是：（1）不改變或盡可能少改變原有工藝流程；（2）不改變或盡可能少改變原有設(shè)備；（3）切分位置依軋機的布置而定，盡可能靠近成品機架，以便 減少復(fù)線道次，但又應(yīng)有必然的加工道次，以保證成品質(zhì) 量；（4）切分

3、后不該給操作帶來困難。結(jié)合目前小型連軋機上采納切分軋制技術(shù)軋制螺紋鋼筋的設(shè)備 特點和工藝要求，其切分孔型系統(tǒng)大體上都將切分位置安排在K3孔 型完成切分，切分后經(jīng)兩道次軋制出合格的成品螺紋鋼。切分方式切分技術(shù)進展到此刻，通過一系列熱軋狀態(tài)下縱向切分軋制的方 式進行研究，最終確信破壞并聯(lián)軋件聯(lián)接帶的最正確方式是在聯(lián)接帶 上成立足夠的拉應(yīng)力，因此切分軋件的力學(xué)條件為：SFxS 6b式中：EFx各橫向拉力之和S一連接帶的身微小面積；6b金屬的強度極限。由式（51）能夠看出，切分軋制穩(wěn)固生產(chǎn)的條件是：在生產(chǎn) 薄且窄的連接帶的同時，還得有足夠大的橫向張力來撕開軋件。而采 納拉應(yīng)力來破壞連接帶的方式依照切分

4、進程有無輔助裝置可將切分 法分為孔型切分法（輥切法）和工具切分法（切分輪法）兩大類。.1輥切法輥切法是直接用軋輥的特殊孔型，使軋件在發(fā)生塑性變形的同時 將軋件分開的切分方式，其特點是將“軋制”和“切分”揉合在一路， 利用假設(shè)干個帶有切分楔的預(yù)切分孔型和一個切分孔型，使軋件在這 些孔型中緊縮、變形、延伸的同時，在離開孔型前分開，不需輔設(shè)任 何切分裝置。輥切原理及帶切分楔的孔型軋件受力分析如圖51所示。通過受力圖和在軋機上做實驗考察帶切分楔的孔型中軋件的變 形特點進行分析，發(fā)覺切分成效與切分楔的角度有關(guān)。另外，還有一 個不可輕忽的現(xiàn)象，那確實是切分后的軋件在水平面內(nèi)產(chǎn)生了槽向彎 曲，切分后的軋件產(chǎn)

5、生鐮刀彎，如圖52所示。那個現(xiàn)象說明切分軋制是一個不均勻變形進程。由于切分楔的存 在，軋件中部受切分楔相對壓下量大，這必然造成中部縱向延伸率比 雙側(cè)的縱向延伸率大，也確實是說軋件每通過一次帶切分楔的道次， 其左右兩部份就會受到寬度方向上的拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力達到足以知 足（公式5-1）的條件也確實是切分軋制的原理。但這種方式的問題 是在軋件切分的同時，將不可幸免地顯現(xiàn)軋件的鐮刀彎現(xiàn)象，而且現(xiàn) 在軋件的切分條件與軋件的鐮刀彎的程度相矛盾。即要保證持續(xù)穩(wěn)固 地切分必增大切分孔型中的壓下量，而隨著壓下量增大所帶來的不均 勻變形也越厲害，軋件切分后的鐮刀彎也將越嚴峻，同時還將造成軋 件頭部的異化嚴峻，而

6、這將成為切分后軋件后續(xù)咬入困難的重要緣 故，尤其是關(guān)于高速連軋的軋機是阻礙軋制進程正常生產(chǎn)的要緊問 題。由此能夠看出將塑性變形與切分同時進行的輥切法，很難將切分 與軋件狀態(tài)的保證同時完成，這也就決定了輥切法在連軋棒材軋機上 的應(yīng)用將受到專門大的限制。.2切分輪法切分輪法是利用特殊孔型先將軋件軋成連接帶較薄的并聯(lián)軋件， 然后借助安裝在軋件出口側(cè)導(dǎo)衛(wèi)裝置中的專門工具將并聯(lián)軋件縱向 分開的切分方式，即為孔型切分 輔助工具切分的方式。為了解決輥切法切分后軋件鐮刀彎的頭部異化所造成的軋件導(dǎo) 向和咬入困難等問題，最正確的方案確實是在軋件切分道次加工后維 持必然厚度的連接帶，使軋件維持縱向一體，然后用切分輪

7、來切開它。 原理是：兩切分輪可看做是不對軋件有壓下的輥切軋制，兩輪外緣只 對中間連接帶上下方向有壓下。而上下楔面卻不使軋件有大的塑性變 形，中間連接帶受力如力53所示。從圖53可看出，中間連接帶受三方向作使勁的一起作用， 極易知足切分公式（51）的要求，完成切分的目的。但由于切分 輪是被動的，靠運行的軋件轉(zhuǎn)動，而在連軋時，隨著后續(xù)道次順利咬 入，連軋狀態(tài)成立，前推后拉，使兩要分輪外緣對中間連接體造成的 阻力fz的反作使勁也將更大、更穩(wěn)固，切分成效更好。因此說切分 輪法是伴隨連軋機顯現(xiàn)的最正確切分軋制法。這種切分方式在連軋生 產(chǎn)方式中較合理、靠得住，可減少故障率。目前它已普遍應(yīng)用于棒材 多線切分

8、軋制中。切分軋制工藝要點從以上的分析能夠看到，棒材多線切分軋制技術(shù)關(guān)鍵在于切分道 路次的孔型和切分導(dǎo)衛(wèi)的配合，這確實是切分工藝的核心部份。為了 使切分道次知足軋件切分的要求，還需要在切分以前的道次形成合理 的預(yù)切分軋件。目前預(yù)切分軋件成型工藝按棒材切分線數(shù)的多少分為 二線切分工藝、三線切分工藝、四線切分工藝乃至五線切分工藝。切 分根數(shù)越多，產(chǎn)量越高。因此能夠依照生產(chǎn)線上要求的生產(chǎn)率和產(chǎn)品 規(guī)格來決定軋件的切分根數(shù)，以達到提高產(chǎn)量、均衡生產(chǎn)的目的。目 前二線切分和三線切分工藝已成為棒材車間生產(chǎn)螺紋鋼成熟的工藝 形式，而四線切分和五線切分工藝正在慢慢探討和完善中。切分軋制工藝技術(shù)操縱不管是在孔型系

9、統(tǒng)的選擇，仍是在孔型設(shè) 計、孔型配輥軋輥孔型的車削、料形的調(diào)整、導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計、切分輪設(shè)計 與調(diào)整、機架裝配、速度操縱等方面都有必然難度，而且切分的規(guī)格 越小，切分的條數(shù)越多，工藝操縱的難度越大。切分軋制的工藝要點 如下：（1）切分工藝的孔型設(shè)計除考慮來料、成品尺寸與形狀、道次 安排、設(shè)備能力和操作適應(yīng)外，切分孔型系統(tǒng)的選擇、切分孔型的形 狀和尺寸、切分楔角的大小等也將直接阻礙切分質(zhì)量的好壞。（2）切分軋制對各機架的導(dǎo)衛(wèi)制造、裝備和現(xiàn)場利用調(diào)整的要 求高。三線和四線切分軋制切分盒內(nèi)各部位的設(shè)計十分關(guān)鍵。另外， 切分導(dǎo)衛(wèi)的前后導(dǎo)槽和切分輪要求有較高的耐磨、抗熱裂、抗疲勞性 能和較高的加工精度，只有知足

10、這些要求，才能知足切分軋制的順利 進行。（3）軋線切分孔型系統(tǒng)的車削和成品、成品前孔型的配輥難度 也專門大。若是孔型在車削進程中發(fā)生錯輥，將對生產(chǎn)造成專門大阻 礙，且不易進行現(xiàn)場調(diào)整。在成品、成品前孔孔型配輥要充分考慮各 線的間距和軋輥的利用率，如間距過大，那么是利用率低，若是過小， 那么導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計安裝困難。（4）切分軋制對各機架鋼料的轉(zhuǎn)變超級靈敏，乃至中軋機架鋼 料的轉(zhuǎn)變也會阻礙到成品尺寸。切分的規(guī)格越小，切分的條數(shù)越多， 這種阻礙越明顯。因此只有操縱好各架的鋼料尺寸，及時調(diào)整因軋槽 磨損而造成的尺寸轉(zhuǎn)變，才能保證軋制的順利進行。（5）由于鋼溫、鋼料尺寸及導(dǎo)衛(wèi)的轉(zhuǎn)變都會阻礙軋制的速度， 因此需

11、對速度不斷地及時地進行補償調(diào)整，只有如此才能保證多線軋 制的正常進行。（6）生產(chǎn)現(xiàn)場各系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一和諧很重要，鋼溫、鋼料尺 寸、軋制速度及導(dǎo)衛(wèi)調(diào)整應(yīng)嚴格按工藝要求進行操作，并注意彼此之 間的和諧。每根鋼的溫差小于30度，粗中軋機的鋼料尺寸精度在 之內(nèi)，精軋機的鋼料尺寸要求更來等等。因此，切分產(chǎn)品依照不同的生產(chǎn)條件選取適合的工藝制度十分重 要。另外，對切分軋制金屬變形流動規(guī)律、切分軋制孔型設(shè)計和導(dǎo)衛(wèi) 裝置設(shè)計等，都需要做不斷深化的研究。切分孔型設(shè)計切分軋制孔型系統(tǒng)和變形特點分析切分輪切分軋制工藝中，切分孔型系統(tǒng)主若是為最終在切分輪上 完成切分做軋件形狀的預(yù)備。依照切分輪切分形狀的要求，切分孔

12、型 系統(tǒng)的大體組成是：延伸孔型一一預(yù)變形孔型一一預(yù)切分孔型一一切 分孔型+出口切分導(dǎo)衛(wèi)一一精軋孔型。系統(tǒng)中精軋孔型（成品前孔+成品孔）是要使成品孔型知足成品 尺寸公差的要求，并削除切分斷裂外可能產(chǎn)生的表面缺點，保證成品 的質(zhì)量。預(yù)切分孔型是為了保證軋件在切分孔型中對正并進行正確的金 屬體積分派，以避免切分孔型切出形狀、尺寸不同的軋件，同時減少 切分孔型中軋件的不均變形，以減少軋輥磨損。一樣在切分孔型前后 依照情形的不同可設(shè)置12道預(yù)切分道次。預(yù)變形孔型起連接延伸孔和預(yù)切分孔型的作用，它是為軋件進入 預(yù)切分孔型作軋件形狀和尺寸預(yù)備，以知足預(yù)切分變形對對料形的需 要。依照切分孔型系統(tǒng)的任務(wù)和作用，

13、可看出切分孔型系統(tǒng)中的預(yù)切 分和切分孔型的結(jié)構(gòu)特點是，孔型中按切分根數(shù)帶下個或是多個要分 楔。正是切分楔的作用，軋件才慢慢變成了切分輪切分所需的有多個 連接帶連接的等體積的軋件形狀。因此切分楔的存在決定了切分孔型 中的金屬變形不同于一樣孔型內(nèi)金屬的變形，其要緊特點是：（1）在帶有切分楔的孔型系統(tǒng)中，軋件沿寬度方向各部處于不 均勻緊縮狀態(tài)，產(chǎn)生了嚴峻的不均勻變形。軋件中部切分帶在切分楔 的作用下壓下系數(shù)（H/h）遠大于其余部份，但其較大的延伸受到了 其余部份的阻礙，同時金屬受切分楔的作用，指向?qū)捳狗较虻乃椒?力較大，屬強迫寬展變形，故整體延伸較小，寬展較大，因此切分變 形是無延伸或小延伸變形。

14、（2）三根以上的多根切分時，由于孔型結(jié)構(gòu)的不對稱，使中間 和邊上金屬所處的變形條件不同，兩邊比中間部份寬展大、延伸小， 易造成軋件斷面不同。下面依照不同的切分工藝和軋機設(shè)備的情形來別離分析切分孔 型系統(tǒng)和切分軋制金屬的變形特點和切分軋制孔型設(shè)計。兩線切分軋制孔型系統(tǒng)二線切分是目前國內(nèi)應(yīng)用最普遍的一種切分軋制工藝。依照軋鋼 設(shè)備條件的不同和軋制產(chǎn)品規(guī)格尺寸和變形特點的不同，二線切分軋 制時的孔型系統(tǒng)有兩種形式，即梅花方孔型系統(tǒng)和扁平方孔型系統(tǒng)。 梅花方孔型系統(tǒng)依次為菱形孔（橢圓孔）一一弧邊方形孔一一啞鈴孔切分孔 橢圓孔成品孔。如圖54（a）所示。扁平方孔型系統(tǒng)依次為平軋孔一一立扁箱孔一一啞鈴孔一

15、一切分孔一一橢 圓孔一一成品孔。如圖54（b）所示。從兩種孔型系統(tǒng)的示用意能夠看出，它們的區(qū)別在于K六、K5 孔型的形式選擇不同。第一種孔型系統(tǒng)中，K5孔選用梅花方孔的形式，其優(yōu)勢是：（1）軋件尺寸操縱精度高；（2）孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)大，K6K3的延伸系數(shù)達左右。（3）梅花方邊部的凹陷能在預(yù)切分孔型中起對中的作用，可保 證預(yù)切分的兩部份體積相等，另外如此對切分楔的沖擊較小，易充滿 易切分孔型中的兩個圓的頂部。梅花方孔軋件變形相對均勻，弧邊有凹陷也不易出耳子。K5孔選用梅花方孔形式的缺點是：孔型要求的操縱精度高，對磨損靈敏，K5弧邊方形的 四個小圓弧突起處較易磨損，槽底磨損速度較槽口快，易致使料

16、 形不標準。軋件形狀上有尖角，易使軋件斷面上的溫度顯現(xiàn)不均勻 現(xiàn)象。梅花方軋件需扭轉(zhuǎn)45，阻礙連軋軋制的穩(wěn)固。因此，梅花方孔型系統(tǒng)適用于延伸系數(shù)大、面縮率大的10s 14mm螺紋鋼筋品種及需要精準操縱的圓鋼的切分軋制。第二種孔型系統(tǒng)中，孔型的形式K5孔夫子選用的是扁方孔，其 優(yōu)勢是：系統(tǒng)的進程很適合現(xiàn)今連軋棒材軋機的機組形式， 軋制中無需扭轉(zhuǎn)，使軋制的穩(wěn)固性提高，降低事故率。盡管系統(tǒng)的延伸系數(shù)小，但在一些軋機上，級聯(lián)調(diào) 速系統(tǒng)不適合在中間甩機架，受軋機布置和切分位置的限制， 較大規(guī)格的切分軋制必需選用延伸系數(shù)小，面縮率小的軋制系 統(tǒng)。平輥配扁方孔，軋件形式上由于沒有尖角，因此能 夠減輕軋件整個

17、斷面的溫度不均現(xiàn)象。系統(tǒng)的共用性強，減少了換輥和車磨軋輥的時刻。K6孔選用平輥軋制，K5孔選用扁方孔的缺點是：（1）平輥和扁方孔的操縱精度不高，平輥軋制時沒有孔型側(cè)壁 的夾持作用，導(dǎo)衛(wèi)磨損較快也降低了軋件的夾持作用，因此易造成來 料在平輥上移動范圍大，致使軋輥磨損不均勻，使K5出口軋件厚薄 不均，從而阻礙后續(xù)切分后兩根軋件的大小。（2）孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)小，使K六、K5的延伸率小，K6K5 的延伸率僅為左右，因此需要粗中軋負擔(dān)較多的變形量。（3）扁方軋件變形不均勻?qū)η蟹中ǖ臎_擊作用較大，使切分楔 的磨損大。（4）由于扁方孔軋出的軋件自身在進預(yù)切分孔時的對中性差， 因此在易切分進程中易造成切分后

18、兩根軋件大小不一致，成品兩料犬 牙交錯致，阻礙成材率。因此要保證在切分孔中的對正，必需嚴格要 求K5孔入口導(dǎo)衛(wèi)的安裝精度。因此，盡管扁平方孔型中的延伸系數(shù)不大，經(jīng)生產(chǎn)實踐說明關(guān)于 16s20mm的較大規(guī)格螺紋鋼筋品種的軋制，在軋機布置和切分 位置受限的情形下，采納這種系統(tǒng)是正確的。而且扁平方孔型系統(tǒng)具 有與前面的延伸孔型系統(tǒng)過渡良好使整個孔型系總共用性良好的優(yōu) 勢，已成為分析研究和開發(fā)的重點。分析兩切分孔型系統(tǒng)的變形特點能夠看出，它是對稱切分軋制， 在預(yù)切分和切分孔型左右雙側(cè)變形較對稱，軋輥調(diào)整較容易，軋制較 穩(wěn)固，切分軋制的速度不大。二線切分軋制的最大缺點是軋制小規(guī)格 鋼筋時小時產(chǎn)量不高，因

19、此兩切分軋制較多用于軋制16s20mm 的較大規(guī)格螺紋鋼筋，而軋制10s14mm的鋼筋時，最好采納三 線或四線切分軋制。.2二線切分孔型設(shè)計A K 一、K2孔型設(shè)計K2孔型設(shè)計與單線軋制的孔型設(shè)計大體相同，只是切分軋制時， 由于切分后的軋件切分帶帶有毛刺，為了排除切分帶可能對成品造成 的類似“花邊”和“折疊”缺點，因此希望K2孔型有足夠的壓下系 數(shù)，使軋件的側(cè)面充分形成鼓形寬展，以減少切分帶撕后產(chǎn)生的毛刺。 具體設(shè)計時，應(yīng)使壓下變形量大于40%，寬展變形量大于20%。而K1 孔型設(shè)計與單線軋制的孔型設(shè)計完全相同。B K3切分孔孔型設(shè)計K3孔是兩個由切分楔并聯(lián)組成的圓孔，半徑同單線生產(chǎn)的孔型，

20、結(jié)構(gòu)圖如55所示。切分孔是完成最終切分前軋件形狀變形的孔型，它的形狀和尺寸 結(jié)構(gòu)關(guān)系最終軋件的切分進程是不是順利。切分孔型的設(shè)計要點如下（切分孔型結(jié)構(gòu)如圖55所示）：（1）由于切分孔的要緊作用是“切分”，因此延伸系數(shù)較小，一 樣延伸系數(shù)等于s，而寬展系數(shù)較大（寬展量/壓下量二s），操縱軋 件斷面收縮率中小于15%）。（2）在切分孔中，為保證軋件的寬展孔型雙側(cè)邊適當(dāng)切線擴張， 側(cè)壁斜度的夾角M30，以利于軋件的咬入和脫槽，又可避免出“耳 子”。（3）為保證在切分孔型中取得符合切分要求的形狀，因此其切帶處的壓下系數(shù)M5,槽底壓下系數(shù)大于1。切分楔要鋒利，切耐磨損和沖擊。切分孔楔角選擇要合理， 角度

21、過大，連接帶必然冗長，就會有切口不凈或切不開的問題；角度 過小，軋件對切分輪的“夾持”力就將過大，加大了切分輪的負擔(dān)， 使要分設(shè)備易損壞，而且使切分孔型楔角處的磨損過快，嚴峻阻礙軋 輥的利用壽命。在知足切分連接帶厚度要求和切分輪的最正確切分范 圍內(nèi)，可采納切線擴張，切分角2。為60s65。如此可增加切分楔 的厚度，還能夠使軋件更易被告正確地引導(dǎo)進入切分輪，從而增加其 強度?！靶ㄗ印奔獠繎?yīng)有r=s的圓弧過渡，尖部過尖會加速磨損 阻礙利用，乃至?xí)暗羧狻?。連接帶的寬度和厚度應(yīng)依照體會別離操縱在s和s2mm之 內(nèi)。為保證切分后的料形正確，幸免顯現(xiàn)“桃狀”料形，如圖 56所示，二切分孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān)

22、系見表5-1。表51二切分孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān)系參數(shù)名稱關(guān)系式說明孔型高度Hkfho料高度槽口寬度Bk=bk+2R/cos W -Stan W并聯(lián)圓半徑R=兩圓心距離b =2R/cosW k連接帶高度h=s2切分楔頂角2 9 =60s65切分楔頂角半徑r=s孔型側(cè)壁斜度夾角W=30s35輥縫s=外圓角半徑rk=C K4預(yù)切分孔型預(yù)切分孔型因形狀特點通常又被稱為啞鈴孔，其結(jié)構(gòu)如圖5 9所示。預(yù)切分孔型的作用是使切分楔完成對扁方軋件或弧邊方軋件 的壓下定位，并保證精準分派對稱軋件的斷面面積，減少切分孔型的 不均勻性，盡可能減輕切分孔型的負擔(dān)，從而提高切分軋制的穩(wěn)固性 和均勻性。a預(yù)切分孔型中切分楔結(jié)

23、構(gòu)和頂角的選擇切分楔對完成切分起決定性作用，它的設(shè)計原那么確實是盡可能 地增大連接帶上的槽向拉應(yīng)力。拉的值，以便迅速減小中間切分帶上 的面積，以最少的道次完成軋件進入切分輪前的預(yù)備。了了更深切地探討切分機理，咱們對一方形軋件在帶切分楔的預(yù) 切分孔型中軋制的力學(xué)模型進行分析。如圖5-7所示。設(shè)切分楔長度為1，那么可求得切分楔對軋件的總壓力P：P=ph=2p h tan 9（5一2）式中p一一平均單位壓力；b切分楔的寬度；h切分楔的高度；29一切分楔的頂角。依照牛頓力學(xué)原理，軋件對軋輥的總作使勁為：P=2 (Nsin9+Fcos9)(53)式中N正壓力；F摩擦力，F(xiàn)=f - N；F軋輥與軋件之間的

24、摩擦系數(shù)。由式(53)或可得：P =2N (sin 9 +fcos 9)那么N=P/2 (sin9+fcos9) (54)將式(52)代入式(54)，那么N=phtan 9/ (sin 9 +fcos 9)為了討論切分楔頂角與軋件所受橫向拉應(yīng)力的。s關(guān)系，以切分 試樣橫斷面成立坐標系，原點位于切分楔極點距離的中點，沿輥軸線 方向為X，下下高度為y，那么該坐標系下，水平分力為 TOC o 1-5 h z X=2 (NxFx)(56)式中 Nx正壓力在X上的分力；Fx摩擦力在X上的分力。Nx=Ncos 9 =phtan 9 sos 9 / (sin 9 +fcos 9)(5一7)Fx=Fsin 9

25、 二fphtan 9 sos 9 sin 9 / (sin 9 +fcos 9)(58)將式(57)和式(58)代入式(56)，那么得：X=2phtan 9 (cos 9 -fsin 9)/ (sin 9 +fcos 9)(59)由式(59)可知，當(dāng)軋件的材質(zhì)、軋制溫度等一按時，f、p能夠以為是常數(shù)，切分楔高度h能夠為是定值，那么X必然隨。的轉(zhuǎn) 變而轉(zhuǎn)變。為求X最大值下的值，令(aX/a 9) =0(510)整理后得：2ph (f一ftan2 9 一2f2tan 9)/ (sin 9 +fcos 9) 2=0(5一11)即應(yīng)知足：(fftan2 9 2f2tan 9)=0而f0,那么tan2

26、9 +2ftan 9 -1=0(512)求上式議程的解，合其負值得：tan 9 = V 1+f2f即2 9 = 2arctan (V 1+f2f)(513)通過以上分析，得出如下結(jié)論，只要f已知，那么切分楔頂角2 9就可救出2 9 max，也即只有按2 9 max設(shè)計下的切分楔才能將連接 帶上取得最大拉應(yīng)力。拉。b預(yù)切分孔型形狀的選擇預(yù)切分孔形狀按中間切分楔結(jié)構(gòu)特點的不同分為啞鈴孔、雙斜度 啞鈴孔兩種形式。經(jīng)常使用的啞鈴孔形狀多由連接帶持續(xù)兩個立橢圓組成，為避免在下架切分時軋件對軋輥產(chǎn)生夾持力、損壞軋輥楔尖，目前多采納楔 角設(shè)計或大于切分孔1Os20的設(shè)計方式，如預(yù)切分楔角在65s 75,切分

27、孔楔角在50s60。但這種設(shè)計方式帶來的問題是容易造 成在切分孔內(nèi)啞鈴形軋件在咬入時第一與切分孔楔尖接觸，其接觸狀 態(tài)如圖58 (a)所示，因此自動找正能力差。為避免切偏，這種 孔型對導(dǎo)衛(wèi)裝置和操作水平的要求較高。若是將切分孔楔角設(shè)計大為 大于預(yù)切分孔楔角時，可保證預(yù)切分孔進入切分孔時與側(cè)壁先接觸， 其咬入時的接觸狀態(tài)如圖58 (b)所示，有自動找正作用，有利 于軋件的正確咬入，但這會使切分孔楔角過大，使切分孔出來的料形 不行，給其后的切分輪切分造成困難。為解決這一問題，在不增大切分孔楔角的前提下，可采納一種雙 斜度的啞鈴孔。雙斜度啞鈴孔切分楔由兩個斜度組成，楔角部份楔度 較大，約為65s75

28、，兩楔根部份角度較小，約為35s45，如此就 象斧子的斧刃和斧脊一樣。當(dāng)啞鈴孔型軋件進入切分孔時，讓斧脊與 切分孔側(cè)壁先接觸，其接觸狀態(tài)如圖58 (c)所示，既愛惜了切 分孔楔尖，又實現(xiàn)了自動找正功能。C預(yù)切分孔型中的變形特點預(yù)切分孔型中的變形特點是：軋件變形量大，切分楔帶處的內(nèi)應(yīng)力大；軋件變形嚴峻不均，切分帶處壓下系數(shù)遠大于槽底壓下系 數(shù)；軋件的寬展轉(zhuǎn)變是先強迫寬展，后后略微收縮，最后再強迫寬展，直至充滿孔型。4、預(yù)切分孔的設(shè)計要點：預(yù)切分孔的設(shè)計要點如下：切分楔完成壓下定位，必需壓入必然深度，其切分楔處的壓下系數(shù)1/n切2,槽底的壓下系數(shù)1/n底1。延伸系數(shù)m=s；操縱軋件斷面收縮率13%

29、；限制側(cè)壁軋件寬度。依照體會寬展系數(shù)可為左右，側(cè)壁斜度的夾角W Ar .二 J 廠、- 73 A-r IB 11() 車矢/mN 軋制力/k- 胰*s 帶 m 軋度/(D延伸系數(shù)2件面啞軋截積輾縫/mm7L,J槽螢型渡傾孔高/工徑m輾直/mrnL E /車作曰比4 4H 、 / rL V 車轉(zhuǎn)孔型形狀箱形孔箱形道次 1 2平橢孔圓形孔橢圓孔圓形孔橢圓孔圓形孔橢圓孔圓形孔平輾孔立箱孔預(yù)切分孔切分孔橢圓孔圓形孔34567891 0111213141516三線切分軋制孔型設(shè)計.1三線切分孔型系統(tǒng)三線切分軋制技術(shù)是從二線切分軋制技術(shù)演化而來的，其整體技 術(shù)思路是通過特殊孔型加工出具有薄而窄的連接帶三個

30、并聯(lián)軋件，然 后由切分架次出口的三線切分導(dǎo)衛(wèi)實現(xiàn)要分為三根獨立軋件的進程。 其孔型系統(tǒng)有兩種方案。第一種方案：圓孔（對角方孔）一平軋孔一立軋孔一預(yù)切分孔一切分孔一橢圓孔一成品孔，如圖514 （a）所示。此方案的優(yōu)勢是：（1）K6用平輥，軋輥車削容易、利用率高、自由寬展大，邊部 易顯現(xiàn)的鼓肚可由后續(xù)的立軋孔進行加工；（2）采納立軋孔操縱其軋出軋件的高度和寬度，以保證進入預(yù) 切分孔型的矩形料的標準，保證預(yù)切分孔型的充滿度，有利于保證每 線軋件截面面積相等。此方案的缺點是：（1）一個預(yù)切分孔，軋件在預(yù)切分孔中的壓下量大，延伸系數(shù) 大（超過了），軋機負荷高，軋制不穩(wěn)固。（2）由于不均勻變形嚴峻，切分楔

31、處壓下系數(shù)遠大于槽底的壓 下系數(shù)，造成軋槽切分楔處磨損較快。（3）矩形坯料進預(yù)切分孔的對中性不易保證，切分后三支軋件 的均勻性過度依托預(yù)切分孔入口導(dǎo)衛(wèi)的夾持，使得預(yù)切分孔入口導(dǎo)衛(wèi) 的加工、裝配要求較高。第二種方案：圓孔（對角方孔）一扁箱孔一預(yù)切孔1預(yù)切孔2 切分孔一橢圓孔一成品孔，如圖514（b）所示。此方案的優(yōu)勢 是：（1）通過設(shè)置兩個預(yù)切分孔來完成壓下定位和軋件斷面面積的 初步分派，將原先一次就完成的大壓下量分作兩次進行，減小了預(yù)切 孔的壓下量和延伸系數(shù)，減少了軋件不均勻變形的程度，合理分派軋 機負荷，降低了預(yù)切分孔型切分楔的磨損程度，提高了軋件在軋制進 程中的穩(wěn)固性。（2）增設(shè)預(yù)切分孔1

32、后，K4道次預(yù)切分孔2的延伸系數(shù)減少， 由于變形系數(shù)小，因此改變K4的壓下量對軋件斷面面積阻礙較小， 降低了三線切分軋制時成品尺寸隨K4道次軋件尺寸轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變的靈 敏性，提高了軋制的穩(wěn)固性和調(diào)整的方便性和精準性。（3）預(yù)切分孔1采納變形六角孔型，其錐度較小，能保證矩形 坯料進入預(yù)切分孔1時能使軋件正確對中孔型，同時使軋件均勻地軋 出幾個凹陷的頸部，為下一道次的再次預(yù)切分做好預(yù)備。（4）預(yù)切分孔2采納原預(yù)切分孔型。由于通過預(yù)切分孔1的軋 件凹陷部位在預(yù)切分孔2中容易對中，因此對軋輥的切分楔沖擊較 小；同時預(yù)切分孔2的切分楔可進一步對已壓出凹陷形狀的軋件完成 壓下定位，并精準分派軋件的斷面面積。此

33、方案的缺點是：扁平軋孔出來的軋件寬度較難操縱，其孔型參 數(shù)的選擇較困難；另外，多增加的預(yù)切分孔型會增加軋輥車削加工的 量和軋輥配備量，孔型的共用性降低。經(jīng)上兩種孔型系統(tǒng)中，K7孔的設(shè)計一樣也有兩種方案可供選擇， 一個是圓孔，一個是方孔。圓孔的優(yōu)勢是通過該孔軋出的軋件能順利 進入精軋機組K6，且K6孔前只需安裝滑動導(dǎo)衛(wèi)即可，缺點是經(jīng)K6 軋出的軋件充滿不睬想。若是要保證K6軋件充滿，可增加K6孔的 壓下量，但增加軋機負荷。方孔的優(yōu)勢是進經(jīng)該孔軋出的軋件經(jīng)K6 孔軋制，軋件在K6孔充滿情形較好，缺點是因K7孔軋出的軋出的 軋件為方軋件，在進入K6孔軋制時，易發(fā)生對角咬入。需在K6孔 前安裝轉(zhuǎn)動導(dǎo)衛(wèi)

34、和別的扶持裝置，以保證軋死件平穩(wěn)咬入?？仔蚄6K5K4K3K2K1第一種系統(tǒng)平輥立箱孔預(yù)切分孔切分孔橢圓孔成品孔延伸系數(shù)第二種系統(tǒng)立箱孔預(yù)切分孔1預(yù)切分孔2切分孔橢圓孔成品孔延伸系數(shù)表55三線切分軋制12mm鋼筋時兩種孔型系統(tǒng)的比較總之，兩種孔型系統(tǒng)各有特點，可依照各自的設(shè)備和工藝情形進 行分析和選擇。.2三線切分軋制的工藝特點與兩線切分軋制相較，三線切分軋制有如下特點：（1）在預(yù)切作切分孔型中，軋件左中右三部份變形不對稱，要 緊因為中線和邊線的變形條件不一樣。邊線軋件受單向側(cè)推力，中線 軋件受雙向側(cè)推力；中線軋制溫度高于邊線；邊線受到強迫寬展，且 寬展空間較大，因此兩邊寬展大，延伸小，而軋件

35、中部受切分楔的阻 礙限制寬展，而且無寬展空間。因此，在軋件三部份壓下量相同的情 形下，軋件中部應(yīng)有較大延伸，兩邊由于寬展大，自然延伸小于軋件 中部。由于軋件為一個整體，中部的較大延伸必然形成兩邊的附加延 伸，因此造成兩邊面積的拉縮。因此假設(shè)在預(yù)切分和要分孔型中軋件 三部份面積相等時，軋件切分后，兩邊的面積將小于中間軋件的面積， 因此造成軋制進程不穩(wěn)固。為了保證軋制進程的穩(wěn)固，要求切分后三 根軋件面積必需相等或相差極小，為此，預(yù)切分孔和切分孔中的邊部 軋件面積都應(yīng)稍大于中部面積。由于三線切分軋制的中部和邊部變形 性質(zhì)不同，因此其難度遠大于二線切分。（2）三線切分導(dǎo)衛(wèi)是用兩對切分輪對三線并聯(lián)軋件施

36、加拉力， 使三線并聯(lián)軋件雙側(cè)的部份別離橫向運動，而中間一線不經(jīng)受壓力， 沿直線運動，由此完成三線切分的進程。要確保兩個連接帶都能順利 地實現(xiàn)撕開，其連接帶厚度寬度的操縱和出口導(dǎo)衛(wèi)等的安裝與操縱難 度也更大。實踐證明，對三線切分時軋件張開角的估量不足是致使切 分后軋件頻繁與切分導(dǎo)相碰，并造成鐵皮粘刀或出口導(dǎo)衛(wèi)堆鋼的常見 因素。在三線切分生產(chǎn)中，為了穩(wěn)固生產(chǎn)，減少事故，采納合理的孔 型系統(tǒng)，專門是適當(dāng)?shù)那蟹挚卓仔?，同時配適合用相應(yīng)的切分導(dǎo)衛(wèi)裝 置，使三根軋件產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膹堥_角W如圖515所示，同時適本地調(diào) 整切分刀的剖間距使軋件順利通過切分導(dǎo)衛(wèi)是相當(dāng)重要的。在一樣情 形下阻礙軋件張開角的要緊因此是切

37、分孔型的切分角、孔型外側(cè)壁傾 角（簡稱外側(cè)壁角）和切分輪切入角。典型的三線切分孔型及切分角a，孔型外側(cè)壁傾角B如圖516 所示。在連軋進程中，軋件會受到來自軋輥的軋制力，軋輥對軋件的摩 擦力和前后張力，由于切分孔一樣布置在精軋區(qū)，精軋機架間均設(shè)有 活套裝置，因此機架間的張力能夠忽略，而僅考慮在軋制壓力P和摩 擦力T存在的前提下，分析切分孔型內(nèi)各角度對切分后軋件張開角的 阻礙。A三線切分時側(cè)向切分力F1的確信如圖517所示，在凸形切分孔的作用下，金屬在孔型內(nèi)將受到軋 制壓力的水平分力P一、Pb和橫向的阻力的水平分力T 一、T2的一 起作用，其合力使左右雙側(cè)軋件被撕開。另外邊部金屬還不可幸免地受到

38、孔型外側(cè)壁的約束，因此P1和P2的作用也不可忽略。由式(527)可看出，張開角要緊與切分孔的切分角ax，孔型 外側(cè)壁傾角B和咬入角。、有關(guān)。在實際軋制中，棒材張開角應(yīng)適當(dāng)， 一樣為2s3。，經(jīng)切分輪的后軋件張開角可達4s5。三線切分時的切分角ax是軋件實現(xiàn)切開的前提，為了知足三線 切分的正常軋制，應(yīng)該第一確信適合的孔型切分角七，其值應(yīng)為30。 左右，除此之外還應(yīng)注意孔型外側(cè)傾角B的數(shù)值其值應(yīng)在45s50 之間。咬入角。與平均壓下系數(shù)等因素有關(guān)，可在7s8。之間選取， 同時采納比切分角大的切分輪切入角，一樣切分輪的切入角應(yīng)比切分 角ax略大10s20。，以保證軋件的正常切分。在條件許可的情形下，

39、孔型外側(cè)壁傾角應(yīng)大一些，同時盡可能幸 免軋件過充滿孔型，如此可減少側(cè)壁阻力，有利于三線切分的順利進 行。棒材的三切分軋制技術(shù)問世后，替代了二線切分軋制技術(shù)在應(yīng)用 于10s14mm小規(guī)格鋼筋產(chǎn)品，并迅速地進展成為主流軋制技術(shù)， 乃至在16mm的鋼筋生產(chǎn)中，也取得應(yīng)用。.5三線切分孔型設(shè)計A K3切分孔型設(shè)計三線切分的K3切分孔型的結(jié)構(gòu)大體是由三個圓孔型和切分楔并 聯(lián)組成，如圖519所示。該孔的合理設(shè)計很，其孔型設(shè)計的設(shè)計要 點如下：(1)為預(yù)留平穩(wěn)料形截面的空間，幸免來料尺寸增大時顯現(xiàn)“耳 子”，邊部兩個圓孔型采納直線側(cè)壁，外側(cè)壁傾角應(yīng)在45s50之間?？紤]三線變形的不均勻性和不對稱性，為保證三

40、線切分的均 勻性，邊部部份的圓面積應(yīng)比中間部份的面積大。連接帶厚度與寬度應(yīng)選擇合理，過寬、過厚都會增加切分輪 負擔(dān)，同時會在后道次軋制中難于排除連接帶帶來的阻礙，在成品橫 肋上形成折疊，阻礙產(chǎn)品質(zhì)量。而連接帶過薄又會使軋輥壽命急劇降 低，因此綜合考慮連接帶的厚度設(shè)計時，連接帶厚度應(yīng)選擇在s之間， 寬度在s之間。為保證后續(xù)切分后軋件正確的張開角度，其切分孔的切分楔 外側(cè)角度a應(yīng)比內(nèi)側(cè)角度a大。三線切分切分孔型結(jié)構(gòu)圖如圖5-19所示，孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān) 系見表56。表5三線切分切分孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān)系參數(shù)名稱關(guān)系式說明各圓孔的面積F=( /4)d2d1螺紋鋼內(nèi)圓直徑孔型高度H廣F并聯(lián)圓半徑R=中間圓孔槽口寬度R=+s2兩邊圓心距心+恥+5)孔型槽口寬度Bk=bk+2R/cos Btan B切分楔內(nèi)側(cè)角a=25切分楔外側(cè)角a =30s35孔型外側(cè)壁傾角B=45s50連接帶厚度s輥縫si切分楔頂部圓弧半徑r外圓角半徑r=2s3B預(yù)切分孔型設(shè)計三線切分預(yù)切分孔型結(jié)構(gòu)如圖520所示，孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān)系見表57。表57三線切分預(yù)切分孔型的結(jié)構(gòu)參數(shù)及關(guān)系參數(shù)名稱關(guān)系式說明中間圓孔型高度H=sd k3d3一螺紋鋼內(nèi)圓直徑兩邊圓孔型的高度H* =sd k3中間圓孔型槽底圓弧半 徑R=兩邊圓孔型槽底半徑R=k中間圓孔槽口寬度b= Hk+ (s2)兩邊圓