型鋼孔型設(shè)計(jì)02-延伸孔型設(shè)計(jì)

型鋼孔型設(shè)計(jì)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙鴻金教授2011年9月目錄1孔型設(shè)計(jì)的基本知識(shí)2延伸孔型設(shè)計(jì)3簡單斷面型鋼孔型設(shè)計(jì)4連軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)5切分軋制孔型設(shè)計(jì)6復(fù)雜斷面型鋼孔型設(shè)計(jì)的相關(guān)問題7復(fù)雜斷面型鋼孔型設(shè)計(jì)8萬能軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)9楔橫軋孔型設(shè)計(jì)10導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)11計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2型鋼孔型設(shè)計(jì)2延伸孔型設(shè)計(jì)2.1延伸孔型系統(tǒng)2.2箱型孔型系統(tǒng)2.3菱—方孔型系統(tǒng)2.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.6六角—方孔型系統(tǒng)2.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.9無孔型軋制法2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院3型鋼孔型設(shè)計(jì)2.1延伸孔型系統(tǒng)為了獲得某種型鋼，通常在成品孔和預(yù)軋孔之前有一定數(shù)量的延伸孔型或開坯孔型。延伸孔型系統(tǒng)就是這些延伸孔型的組合。常見的延伸孔型系統(tǒng)有：箱形孔型系統(tǒng)；菱—方孔型系統(tǒng)；菱—菱孔型系統(tǒng)；橢圓—方孔型系統(tǒng)；六角—方孔型系統(tǒng)；橢圓—圓孔型系統(tǒng)；橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)；等。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院42延伸孔型設(shè)計(jì)2.1延伸孔型系統(tǒng)在對具體的產(chǎn)品進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)時(shí)，選用哪種孔型系統(tǒng)主要根據(jù)具體的軋制條件(軋機(jī)型式、軋輥直徑、軋制速度、電機(jī)能力、軋機(jī)前后的輔助設(shè)備、原料尺寸、鋼種、生產(chǎn)技術(shù)水平及操作習(xí)慣等)來確定。由于各種軋制條件不同，所以選用的孔型系統(tǒng)也不相同，有時(shí)也會(huì)選擇幾種延伸孔型系統(tǒng)組合的混合孔型系統(tǒng)。為了在孔型設(shè)計(jì)時(shí)合理地選擇孔型系統(tǒng)，需要了解各種孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院52延伸孔型設(shè)計(jì)2.2箱型孔型系統(tǒng)箱形孔型系統(tǒng)由平箱孔型和立箱孔型組成。2.2.1箱型孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.2.2箱型孔型系統(tǒng)的使用范圍2.2.3箱形孔型中變形特點(diǎn)2.2.4箱形孔型系統(tǒng)的組成2.2.5箱形孔型的構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院62延伸孔型設(shè)計(jì)2.2.1箱型孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：(1)變形均勻在軋件整個(gè)寬度上變形均勻，因此孔型磨損均勻，且變形能耗少。(2)共用性好在同一孔型中，用改變輥縫的方法可以軋制多種尺寸不同的軋件，共用性好。這樣可以減少孔型數(shù)量，減少換孔或換輥次數(shù)，提高軋機(jī)的作業(yè)率。(3)表面質(zhì)量好軋件側(cè)表面的氧化鐵皮易于脫落，這對改善軋件表面質(zhì)量是有益的。(4)軋輥強(qiáng)度高與相等斷面面積的其他孔型相比，箱型孔型在軋輥上的切槽淺，軋輥強(qiáng)度較高，故可以采用較大的道次變形量。(5)軋件斷面溫度降較為均勻。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院72.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.1箱型孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)：(1)軋件形狀不精確由于箱形孔型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，孔型側(cè)壁斜度較大，所以難以從箱型孔型軋出幾何形狀精確的軋件。(2)軋件側(cè)表面不平直軋件在孔型中只能受到兩個(gè)方向的壓縮，故軋件側(cè)表面不易平直，甚至出現(xiàn)皺紋。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院82.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.2箱型孔型系統(tǒng)的使用范圍一般用作大型和中型斷面的延伸孔型由于箱形孔型系統(tǒng)所具有的上述優(yōu)缺點(diǎn)，所以它一般用作大型和中型斷面的延伸孔型，如在初軋機(jī)、大中型軋機(jī)的開坯機(jī)及小型或線材軋機(jī)的粗軋機(jī)架上使用。箱形孔型軋制斷面的大小取決于軋機(jī)的大小在軋制小型斷面時(shí)，由于箱形孔中軋出的斷面形狀不規(guī)整，帶來軋制時(shí)的穩(wěn)定性較差。箱形孔型軋制斷面的大小取決于軋機(jī)的大小。軋輥直徑越小，所能軋的斷面規(guī)格越小。例如，在850rnm的軋輥上用箱形孔型軋制方斷面的尺寸不應(yīng)小于90mm；在輥徑為650mm的軋輥上不應(yīng)小于80mm。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院92.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.3箱形孔型中變形特點(diǎn)

穩(wěn)定性穩(wěn)定性：在無其它輔助裝置條件下軋件進(jìn)入孔型時(shí)姿態(tài)的正確性及其自動(dòng)調(diào)整能力。例：軋制矩形斷面軋件時(shí)如果軋件不發(fā)生扭轉(zhuǎn)和倒坯現(xiàn)象，則軋件在孔型中是穩(wěn)定的，否則便是不穩(wěn)定。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院102.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.3箱形孔型中變形特點(diǎn)影響軋件在箱形孔中的穩(wěn)定性的因素有：(1)軋件斷面尺寸。當(dāng)軋件斷面較小時(shí)，由于其抗扭轉(zhuǎn)的能力較小，故穩(wěn)定性較差；(2)軋件斷面高寬比h/b。當(dāng)軋件斷面高寬比h/b>1.2時(shí)，容易產(chǎn)生倒坯的現(xiàn)象，穩(wěn)定性較差；當(dāng)h/b<1.2時(shí)，即使在平輥上軋制也比較穩(wěn)定。由于平輥上軋制不需切槽，軋輥利用較好，所以在適當(dāng)?shù)碾A段可采用平輥軋制來簡化軋輥加工和生產(chǎn)操作過程，這就是目前在型鋼軋制中所采用的無孔型軋制技術(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院112.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.3箱形孔型中變形特點(diǎn)(3)孔型的側(cè)壁斜度和槽底寬度bK?？仔偷膫?cè)壁斜度對軋件有扶正作用，因此側(cè)壁角φ減小，軋制的穩(wěn)定性提高。箱形孔槽底寬度bK要使咬入開始時(shí)的軋件首先與孔型側(cè)壁四點(diǎn)接觸，使其產(chǎn)生一定的側(cè)壓以夾持軋件，以提高穩(wěn)定性和咬入能力。bK太大時(shí)，無側(cè)壓作用，所以穩(wěn)定性差；bK過小時(shí)，側(cè)壓過大，孔型磨損太快或出耳子影響質(zhì)量。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院122.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.3箱形孔型中變形特點(diǎn)

寬展與延伸箱形孔內(nèi)的寬展與壓下量和孔型側(cè)壁斜度大小有關(guān)。壓下量增加，寬展增大，孔型側(cè)壁斜度減小，限制寬展作用增大，寬展減小，延伸增加，軋制變形效率增加。不同情況下各類箱形孔中的寬展系數(shù)如下表所示。由于箱形孔型適用于軋制大、中斷面，壓下量受咬入條件、電機(jī)能力和軋輥強(qiáng)度等因素的限制，故常用的道次延伸系數(shù)在1.16~1.4之間，平均延伸系數(shù)在1.15~1.34之間。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院132.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.4箱形孔型系統(tǒng)的組成箱形孔型系統(tǒng)常有如圖所示的幾種組成形式。具體選用何種軋制方式應(yīng)根據(jù)設(shè)備條件和對產(chǎn)品的質(zhì)量要求而定。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院142.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.5箱形孔型的構(gòu)成箱形孔型按孔型的高寬比分為：立箱孔型(h/BK≥1)；平箱孔型(h/BK≤1)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院152.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.5箱形孔型的構(gòu)成箱形孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系為：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院162.2箱型孔型系統(tǒng)2.2.5箱形孔型的構(gòu)成箱形孔型構(gòu)成時(shí)，采用槽底凸度f的作用是：使軋件在輥道上位置穩(wěn)定，不易倒鋼，操作方便；為翻鋼后軋制時(shí)留有寬展余地，防止產(chǎn)生過充滿；可克服由于槽底中部容易磨損，而造成使軋件上、下面鼓起的缺點(diǎn)，提高軋輥壽命。但應(yīng)注意：為了避免因在軋件表面上出現(xiàn)皺紋而引起的成品表面質(zhì)量不合格，當(dāng)用箱形孔型軋成品坯或成品方鋼時(shí)，最后一個(gè)箱形孔型應(yīng)無凸度；作為開坯延伸孔型的最后一個(gè)箱形孔型槽底也應(yīng)無凸度。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院172.2箱型孔型系統(tǒng)2.3菱—方孔型系統(tǒng)菱形和方形孔型組合的孔型系統(tǒng)稱為菱—方孔型系統(tǒng)。2.3.1菱—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.3.2菱—方孔型系統(tǒng)的使用范圍2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)2.3.4菱—方孔型的構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院182延伸孔型設(shè)計(jì)2.3.1菱—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)能軋出幾何形狀正確的方形斷面軋件。(2)共用性好由于有中間方孔型，所以能從一套孔型中軋出不同規(guī)格的方形斷面軋件；用調(diào)整輥縫的方法，還可以從間一個(gè)孔型中軋出幾種相鄰尺寸的方形斷面軋件。(3)變形基本均勻孔型形狀使軋件各面都受到良好的加工，有利于改善金屬組織，使變形基本均勻。(4)穩(wěn)定性好軋件在孔型中軋制穩(wěn)定，所以對導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)整的要求都不高。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院192.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.1菱—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)軋輥強(qiáng)度較箱型孔差與同等斷面尺寸的箱形孔型相比，軋槽切入軋輥較深，影響軋輥強(qiáng)度。(2)軋件角部易開裂在軋制過程中，軋件角部位置固定，溫度較低，因此在軋件角部易出現(xiàn)裂紋。(3)軋件表面質(zhì)量較差由于軋件的側(cè)面緊貼在孔型側(cè)壁上，所以去除氧化鐵皮的能力差，影響軋件表面質(zhì)量。(4)軋槽磨損不均勻同一軋槽內(nèi)的輥徑差大，各點(diǎn)的線速度差也大，附加摩擦大，軋槽磨損不均勻。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院202.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.2菱—方孔型系統(tǒng)的使用范圍既可作為延伸孔型，也可以軋制方坯和方鋼，廣泛應(yīng)用于鋼坯連軋機(jī)、三輥開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)的粗軋和精軋道次。根據(jù)菱—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，可以將它作為延伸孔型，也可以用它來軋制60mm×60mm以下的方坯和方鋼。當(dāng)把它作延伸孔型使用時(shí)，最好將其接在箱形孔型之后。菱—方孔型系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于鋼坯連軋機(jī)、三輥開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)的粗軋和精軋道次。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院212.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型中的寬展由于孔型側(cè)壁抑制了金屬的橫向流動(dòng)，故軋件在方形孔內(nèi)的寬展小于自由寬展；而在菱形孔中，由于孔型的側(cè)壁斜度較大，對寬展的限制程度小于方孔，故軋件寬展比方孔大。由于菱形孔的形狀特征，即使在金屬橫向移動(dòng)體積相同的情況下，也會(huì)產(chǎn)生較大絕對寬展值，并且絕對寬展值隨菱形孔頂角的增大而增大。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院222.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型中的寬展在利用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法計(jì)算菱形和方形軋件的尺寸時(shí)，寬展系數(shù)的選取范圍如下：(1)方斷面軋件在菱形孔型中的寬展系數(shù)βl=0.3~0.5。(2)菱形斷面軋件在方孔型中的寬展系數(shù)βf=0.2~0.4。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院232.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型中的延伸系數(shù)A方軋件在菱形孔型中軋制時(shí)的延伸系數(shù)可見，方形斷面軋件在菱形孔型中的延伸系數(shù)μl取決于菱形孔型的軸比b/h和寬展系數(shù)βl。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院242.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型中的延伸系數(shù)B菱形軋件在方孔型中軋制時(shí)的延伸系數(shù)可見，菱形斷面軋件在方孔型中的延伸系數(shù)μf取決于菱形件的寬高比b/h和在方孔型中的寬展系數(shù)βf。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院252.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型中的延伸系數(shù)當(dāng)寬展系數(shù)為某一數(shù)值時(shí)，菱形孔和方孔的延伸系數(shù)只與菱形孔的軸比b/h，即頂角α有關(guān)。設(shè)βl=0.4或βf=0.3，則對應(yīng)于α的μl、μf為：α=110 μl=1.194 μf=1.183α=120 μl=1.339 μf=1.268α=130 μl=1.540 μf=1.342頂角α越大，則菱形孔和方形孔的延伸系數(shù)越大。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院262.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型的穩(wěn)定性軋件頂角與孔型頂角之差越小，孔型側(cè)壁對軋件的夾持作用越大，軋件在孔型中越穩(wěn)定。菱—方孔型的延伸系數(shù)隨菱形孔頂角的增大而增大，但頂角的增大又會(huì)帶來軋件與孔型的頂角差增大，使穩(wěn)定性下降。在實(shí)際生產(chǎn)中，頂角差(方形孔為90°-β，菱形孔為α-90°)小于10°時(shí)，軋件在孔型內(nèi)十分穩(wěn)定，即使沒有導(dǎo)衛(wèi)板軋件也能自動(dòng)對正孔型；當(dāng)菱形孔的頂角α>100°時(shí)，就必須安裝導(dǎo)衛(wèi)板；當(dāng)頂角差大于30°時(shí)，穩(wěn)定性明顯下降。軋件在孔型中的穩(wěn)定性還與菱—方孔型的圓角大小有關(guān)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院272.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.3軋件在菱—方孔型系統(tǒng)中的變形特點(diǎn)

菱—方孔型的穩(wěn)定性為保證菱—方孔型內(nèi)軋件的穩(wěn)定性和具有一定的延伸系數(shù)，菱形孔的頂角α一般取98°~120°，即菱形孔型的寬高比為：由此條件確定的菱形孔尺寸，其菱—方孔型系統(tǒng)的道次延伸系數(shù)在1.15~1.6之間，常用1.2~1.4。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院282.3菱—方孔型系統(tǒng)2.3.4菱—方孔型的構(gòu)成菱—方孔型的構(gòu)成如圖所示，孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院292.3菱—方孔型系統(tǒng)2.4菱—菱孔型系統(tǒng)菱—菱孔型系統(tǒng)變形特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法與菱—方孔型系統(tǒng)相似。2.4.1菱—菱孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.4.2菱—菱孔型系統(tǒng)的使用范圍2.4.3菱—菱孔型系統(tǒng)的變形系數(shù)2.4.4菱—菱孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.4.5萬能菱形孔型的構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院302延伸孔型設(shè)計(jì)2.4.1菱—菱孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)共用性好在一套菱—菱孔型系統(tǒng)中，用翻90°的方法能軋出多種不同斷面尺寸的軋件；在任意一對孔型中皆能軋出方坯，只是所軋方坯不是很規(guī)整。(2)利用菱—菱孔型系統(tǒng)可將方形斷面由偶數(shù)道次過渡到奇數(shù)道次。(3)穩(wěn)定性好，易于喂鋼和咬入，故對導(dǎo)衛(wèi)板要求不嚴(yán)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院312.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.1菱—菱孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)菱—菱孔型系統(tǒng)具有菱—方孔型系統(tǒng)的所有缺點(diǎn)；(2)在菱形孔型系統(tǒng)中軋出的方坯具有明顯的八邊形;這對連續(xù)式加熱爐的操作不利，鋼坯在爐中運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生翻爐事故。(3)軋件在孔型中的穩(wěn)定性較菱—方孔型為差。(4)延伸系數(shù)較小，很少超過1.3。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院322.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.2菱—菱孔型系統(tǒng)的使用范圍鑒于上述菱—菱孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，故其常用于小批量、多品種優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼的軋制。當(dāng)軋制系統(tǒng)中有時(shí)需要在奇數(shù)道次獲得方坯時(shí)，往往采用菱—菱孔型系統(tǒng)作為過渡孔型。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院332.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.3菱—菱孔型系統(tǒng)的變形系數(shù)寬展系數(shù)：βl=0.2-0.35。延伸系數(shù)μl主要取決于菱形孔型的頂角α。為了軋件在孔型中軋制穩(wěn)定，其頂角α不宜超過120°，在生產(chǎn)實(shí)踐中一般采用α=97°~110°。延伸系數(shù)μl=1.25~1.45，一般常用μl=1.2~1.38。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院342.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.4菱—菱孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法菱—菱孔型系統(tǒng)可根據(jù)相鄰兩個(gè)菱形的內(nèi)接圓直徑之間的關(guān)系或前后菱形邊長之間的關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)。A按內(nèi)接圓直徑此方法是以菱形內(nèi)接圓直徑作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。相鄰兩個(gè)菱形的內(nèi)接圓直徑的關(guān)系如下圖及表。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院352.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.4菱—菱孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法B按菱形邊長前后菱形邊長之間的關(guān)系，如下圖及表。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院362.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.4菱—菱孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法無論哪一種設(shè)計(jì)方法，其菱形的頂角均與D/d或A/a成正比。菱形的頂角α與軋件斷面大小的關(guān)系如表所示。菱形孔型的頂角α雖然最大可達(dá)120°，但在大多數(shù)的生產(chǎn)實(shí)踐中很少超過115°。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院372.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.5萬能菱形孔型的構(gòu)成2.4.5.1菱形孔型的構(gòu)成菱形孔型的構(gòu)成可按菱—方孔型系統(tǒng)中菱形孔型的構(gòu)成方法。2.4.5.2萬能菱形孔型的構(gòu)成有時(shí)為加大菱—菱孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)，可設(shè)計(jì)成萬能菱形孔型，其結(jié)構(gòu)如圖所示。為了保證軋制時(shí)的穩(wěn)定性，萬能菱形孔型采用小頂角，一般取α=95°~98°，并在軋槽槽口采用大圓弧R過渡，以增加孔型的寬展余地，使道次延伸系數(shù)增加到1.15~1.6之間，常用1.25~1.45。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院382.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.5萬能菱形孔型的構(gòu)成2.4.5.2萬能菱形孔型的構(gòu)成萬能菱形孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院392.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.4.5萬能菱形孔型的構(gòu)成菱形孔型各部分的尺寸確定之后，應(yīng)校核軋件在孔型中的寬展量和軋后的軋件寬度，并需滿足軋制順序前一孔型高度小于后一孔型軋槽寬度BK，即hK=BK-(0.2~0.4)Δh，其中，hK為前一孔型的實(shí)際高度；BK為后一孔型的槽口寬度；Δh為軋件在最后一孔型中的壓下量。若未能滿足這一條件，則應(yīng)增大前一孔型頂角的內(nèi)圓角半徑，或修改頂角的角度α，或修改菱形的內(nèi)接圓直徑D與d或邊長A與a。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院402.4菱—菱孔型系統(tǒng)2.5橢圓—方孔型系統(tǒng)橢圓—方孔型系統(tǒng)如圖所示。2.5.1橢圓—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.5.2橢圓—方孔型系統(tǒng)的使用范圍2.5.3橢圓—方孔型的變形系數(shù)2.5.4橢圓孔型構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院412延伸孔型設(shè)計(jì)2.5.1橢圓—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)延伸系數(shù)大方軋件在橢圓孔型中的最大延伸系數(shù)可達(dá)2.4，橢圓件在方孔型中的延伸系數(shù)可達(dá)1.8。采用這種孔型系統(tǒng)可以減少軋制道次、提高軋制溫度、減少能耗和軋輥消耗。(2)軋件表面溫度比較均勻在軋制過程中棱邊和側(cè)邊部分互相轉(zhuǎn)換，沒有固定不變的棱角。因此，軋件表面溫度比較均勻。(3)軋件組織性能好軋件能在多方向上受到壓縮，有利于改善金屬的組織性能和防止角部裂紋的產(chǎn)生，這對提高產(chǎn)品質(zhì)量是有利的。(4)穩(wěn)定性較好軋件在孔型中的穩(wěn)定性較好。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院422.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.5.1橢圓—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)不均勻變形嚴(yán)重特別是方軋件在橢圓孔型中軋制時(shí)更甚，結(jié)果使孔型磨損加快且不均勻。(2)橢圓孔型比方孔型磨損快由于在橢圓孔型中的延伸系數(shù)較方孔為大，故橢圓孔型比方孔型磨損快。若用于連軋機(jī)，易破壞既定的連軋常數(shù)，從而使軋機(jī)調(diào)整困難。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院432.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.5.2橢圓—方孔型系統(tǒng)的使用范圍由于橢圓—方孔型系統(tǒng)延伸系數(shù)大，所以它被廣泛用于小型和線材軋機(jī)上作為延伸孔型軋制40mm×40mm~75mm×75mm以下的軋件。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院442.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.5.3橢圓—方孔型的變形系數(shù)

橢圓—方孔型系統(tǒng)的寬展系數(shù)橢圓—方孔型系統(tǒng)的寬展系數(shù)βf=0.3~0.6，常采用βf=0.3~0.5。

橢圓—方孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院452.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.5.3橢圓—方孔型的變形系數(shù)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院462.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.5.4橢圓孔型構(gòu)成橢圓—方孔型系統(tǒng)中的方孔型的構(gòu)成與菱—方孔型系統(tǒng)中的方孔型的構(gòu)成相同；其橢圓孔型的構(gòu)成如圖所示，橢圓孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院472.5橢圓—方孔型系統(tǒng)2.6六角—方孔型系統(tǒng)六角—方孔型系統(tǒng)如圖所示，其與橢圓—方孔型系統(tǒng)很相似，可以把六角孔型看成是變化的橢圓孔型。2.6.1六角—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.6.2六角—方孔型系統(tǒng)的使用范圍2.6.3六角—方孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)2.6.4六角孔型的構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院482延伸孔型設(shè)計(jì)2.6.1六角—方孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)除具有橢圓一方孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下特點(diǎn)：(1)變形均勻；(2)單位壓力小(能耗小、軋輥磨損亦小)；(3)軋件在孔型中穩(wěn)定性好。但六角孔型充滿不良時(shí)，則易失去穩(wěn)定性。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院492.6六角—方孔型系統(tǒng)2.6.2六角—方孔型系統(tǒng)的使用范圍廣泛用于粗軋和毛軋機(jī)上，所軋制的方件邊長在17mm×17mm~60mm×60mm之間。常用在箱形孔型系統(tǒng)之后和橢圓—方孔型系統(tǒng)之前，組成混合孔型系統(tǒng)。這樣可克服小斷面軋件在箱形孔型中軋制不穩(wěn)定和大斷面軋件在橢圓孔型中軋制嚴(yán)重不均勻變形的缺點(diǎn)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院502.6六角—方孔型系統(tǒng)2.6.3六角—方孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)

寬展系數(shù)

延伸系數(shù)設(shè)計(jì)六角—方孔型系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)特別注意方件在六角孔型中的延伸系數(shù)μl不得小于1.4，若μl<1.4，則六角孔型將充不滿，從而造成軋制不穩(wěn)定。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院512.6六角—方孔型系統(tǒng)2.6.4六角孔型的構(gòu)成六角—方孔型的構(gòu)成與橢圓—方孔型的構(gòu)成相同。六角孔型的構(gòu)成如圖所示，六角孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院522.6六角—方孔型系統(tǒng)2.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)橢圓—圓孔型系統(tǒng)如圖所示。2.7.1橢圓—圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.7.2橢圓—圓孔型系統(tǒng)的使用范圍2.7.3橢圓—圓孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)2.7.4橢圓—圓孔型的構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院532延伸孔型設(shè)計(jì)2.7.1橢圓—圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)變形較均勻軋制前后軋件的斷面形狀能平滑地過渡，可防止由不均勻變形產(chǎn)生的局部應(yīng)力。(2)不易出裂紋由于軋件沒有明顯的棱角，冷卻比較均勻，從而消除了因斷面溫度分布不均而引起軋制裂紋的因素。(3)表面質(zhì)量好軋制中有利于去除軋件表面的氧化鐵皮，改善軋件的表面質(zhì)量。(4)共用性好需要時(shí)可在延伸孔型中軋出成品圓鋼，因而可減少軋輥的數(shù)量和換輥次數(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院542.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.7.1橢圓—圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)延伸系數(shù)較小一般為1.15~1.4，故造成軋制道次增加。(2)穩(wěn)定性稍差橢圓件在圓孔型中軋制不穩(wěn)定。(3)調(diào)整要求高圓孔型對來料尺寸的波動(dòng)適應(yīng)能力差，易出耳子，故對調(diào)整要求高。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院552.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.7.2橢圓—圓孔型系統(tǒng)的使用范圍廣泛用作棒、線材連軋機(jī)延伸孔型甚至精軋孔型。橢圓—圓孔型系統(tǒng)無橢圓—方孔型系統(tǒng)的"蛇頭"缺陷，有利于實(shí)現(xiàn)軋件的自動(dòng)進(jìn)鋼，因而廣泛用作棒、線材連軋機(jī)延伸孔型甚至精軋孔型。圓孔型軋出的軋件斷面只有最大和最小直徑兩個(gè)尺寸，進(jìn)入橢圓孔型能自動(dòng)認(rèn)面進(jìn)鋼，從而減小軋件斷面尺寸波動(dòng)，利于連軋。盡管橢圓—圓孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)小，但在軋制優(yōu)質(zhì)鋼或高合金鋼時(shí)要獲得質(zhì)量好的產(chǎn)品是主要的，采用橢圓—圓孔型系統(tǒng)盡管軋制道次有所增加，但減少了精整和次品率，經(jīng)濟(jì)上仍然是合理的。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院562.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.7.3橢圓—圓孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)

延伸系數(shù)橢圓—圓孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)一般為1.3~1.4。軋件在橢圓孔型中的延伸系數(shù)為1.2~1.6；軋件在圓孔型中的延伸系數(shù)為1.2~1.4。

寬展系數(shù)軋件在橢圓孔型中的寬展系數(shù)為0.5~0.95；軋件在圓孔型中的寬展系數(shù)為0.3~0.4。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院572.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.7.4橢圓—圓孔型的構(gòu)成橢圓—圓孔型系統(tǒng)中橢圓孔型的構(gòu)成同前所述。圓孔型的構(gòu)成有兩種方法，如圖所示。圓孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院582.7橢圓—圓孔型系統(tǒng)2.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)，如圖所示。其目的是為了克服橢圓—圓孔型系統(tǒng)中圓孔型軋制時(shí)軋件穩(wěn)定性差的問題。2.8.1橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.8.2橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的使用范圍2.8.3橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)2.8.4橢圓—立橢圓孔型構(gòu)成江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院592延伸孔型設(shè)計(jì)2.8.1橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)穩(wěn)定性好孔型對軋件的夾持作用增加，提高了軋件在孔型中的穩(wěn)定性。(2)變形與冷卻均勻能平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)軋件的斷面過渡，軋件變形和冷卻較均勻。(3)變形效率高軋件與孔型的接觸線長，因而軋件寬展較小，變形效率更高。(4)表面缺陷少軋件的表面缺陷如裂紋、折疊等較少。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院602.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.8.1橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)軋輥強(qiáng)度低軋槽切入軋輥較深。(2)孔型磨損快孔型各處速度差較大，孔型磨損較快，電能消耗也因之增加。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院612.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.8.2橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的使用范圍主要用于軋制塑性極低的鋼材。橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)主要用于軋制塑性極低的鋼材。近來，由于連軋機(jī)的廣泛使用，特別是在水平輥機(jī)架與立輥機(jī)架交替布置的連軋機(jī)和45°軋機(jī)上，為了使軋件在機(jī)架間不進(jìn)行翻鋼，以保證軋制過程的穩(wěn)定和消除卡鋼事故，因而橢圓—立橢翻孔型系統(tǒng)代替了橢圓—方孔型系統(tǒng)被廣泛用于小型和線材連軋機(jī)上。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院622.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.8.3橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)

寬展系數(shù)軋件在立橢圓孔型中的寬展系數(shù)βl=0.3~0.4。軋件在平橢圓孔型中的寬展系數(shù)βt=0.5-0.6。

延伸系數(shù)橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)主要取決于平橢圓孔型的寬高比，其比值為1.8~3.5，平均延伸系數(shù)為1.15~1.34。軋件在平橢圓孔型中的延伸系數(shù)μt=1.15~1.55，一般用μt=1.17~1.34。軋件在立橢圓孔型系統(tǒng)中的延伸系數(shù)為μl=1.16~1.45，一般用μl=1.16~1.27。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院632.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.8.4橢圓—立橢圓孔型構(gòu)成平橢圓孔型尺寸及其構(gòu)成與橢圓—圓孔型系統(tǒng)中的橢圓相同。立橢圓孔型的結(jié)構(gòu)如圖所示，立橢圓孔型的構(gòu)成參數(shù)及關(guān)系如表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院642.8橢圓—立橢圓孔型系統(tǒng)2.9無孔型軋制法無孔型軋制法(平輥軋制、圓邊矩形軋制、無槽軋制)：在沒有軋槽的平輥上軋制鋼坯和棒材的方法。即在不刻槽的平輥上，通過方—矩變形過程，完成延伸孔型軋制的任務(wù)，減小斷面到一定程度，再通過數(shù)量較少的精軋孔型，最終軋制成方、圓、扁等簡單斷面軋件。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院652延伸孔型設(shè)計(jì)2.9無孔型軋制法來由與現(xiàn)狀簡單斷面軋件一般是在孔型中軋制。根據(jù)軋制階段，設(shè)計(jì)有初軋開坯孔型、延伸孔型和精軋孔型。這造成軋輥消耗及儲(chǔ)備量增加，換輥頻繁，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率并使生產(chǎn)成本提高。因此，許多國家研究在鋼坯和簡單斷面型鋼生產(chǎn)中，用無軋槽平輥代替粗軋機(jī)組和中軋機(jī)組中的全部有軋槽軋輥，進(jìn)行無孔型軋制，而僅精軋機(jī)組采用常規(guī)孔型軋制。目前，在世界上一些國家的中小鋼廠的軋制生產(chǎn)中，無孔型軋制得到了推廣應(yīng)用，并通過不斷實(shí)踐，取得了很大進(jìn)展，并已成為能優(yōu)化棒線材生產(chǎn)的新軋制技術(shù)之一。近年來，我國軋鋼廠也已開始在棒線材的粗軋道次采用平輥軋制，并收到良好效果。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院662延伸孔型設(shè)計(jì)2.9無孔型軋制法2.9.1無孔型軋制法的特點(diǎn)2.9.2無孔型軋制變形特性2.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則2.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院672延伸孔型設(shè)計(jì)2.9.1無孔型軋制法的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)(1)軋機(jī)作業(yè)率高(2)軋輥壽命長可充分利用軋輥輥身和硬度層；可減少軋輥?zhàn)畲笾睆?，從而減少軋輥訂貨重量；軋件變形均勻，軋輥磨損小且均勻，可提高軋輥的使用壽命。(3)節(jié)省軋輥加工設(shè)備與工時(shí)(4)大幅度減少備用軋輥數(shù)量(5)軋制缺陷少、穩(wěn)定性高不會(huì)出現(xiàn)耳子、充不滿、孔型錯(cuò)位等缺陷，減少軋制事故。(6)成材率高(7)變形抗力與軋制能耗低江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院682.9無孔型軋制法2.9.1無孔型軋制法的特點(diǎn)

缺點(diǎn)(1)容易出現(xiàn)歪扭脫方(2)容易形成折疊(3)在水平連軋機(jī)上適應(yīng)性差在水平連軋機(jī)上軋制時(shí)軋件在機(jī)架間要扭轉(zhuǎn)90°，易與導(dǎo)衛(wèi)板接觸而產(chǎn)生刮傷，且加劇了脫方和尖角等缺陷。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院692.9無孔型軋制法2.9.2無孔型軋制變形特性軋件在平輥間的變形特點(diǎn)既不同于板軋制，也不同于孔型軋制，因此必須掌握其以下軋制特性。

寬展特性

自由面的變形特性

軋件歪扭脫方現(xiàn)象

表面層金屬流動(dòng)特點(diǎn)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院702.9無孔型軋制法

寬展特性與板帶軋制不同，無孔型軋制時(shí)寬厚比(B0/H0)、徑厚比(D/H0)都很小，一般B0/H0=1~2，因此寬展量大。設(shè)計(jì)壓下規(guī)程時(shí)，需要精確計(jì)算寬展量。計(jì)算寬展可用：S.艾克隆德公式Б.П.巴赫契諾夫公式筱倉公式江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院712.9.2無孔型軋制變形特性

寬展特性計(jì)算寬展的筱倉公式計(jì)算寬展的筱倉公式計(jì)算平均寬展的筱倉公式計(jì)算最大寬展的筱倉公式江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院722.9.2無孔型軋制變形特性

自由面的變形特性與板帶軋制不同，無孔型軋制棒材時(shí)，軋件各個(gè)面反復(fù)成為軋輥壓下面和自由寬展面。自由寬展面的形狀對軋制的穩(wěn)定性和成品的表面質(zhì)量都有重要影響。自由寬展面的形狀隨軋制條件的不同而變化，棒材軋制均屬高件軋制，隨壓下率、寬厚比、徑厚比不同，自由寬展面即軋件側(cè)表面可能出現(xiàn)單鼓形。通常壓下率、寬厚比、徑厚比越大越容易出現(xiàn)單鼓形。單鼓和雙鼓的臨界壓下率為：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院732.9.2無孔型軋制變形特性

自由面的變形特性如果單鼓過于嚴(yán)重，則下一道軋制不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生歪扭脫方現(xiàn)象；如果雙鼓過于嚴(yán)重，則容易產(chǎn)生折疊等表面缺陷。衡量單鼓、雙鼓大小的指標(biāo)用單鼓率βa和雙鼓率βu表示。為使軋制順利進(jìn)行，應(yīng)用控制臨界壓下率的方法控制單鼓率βa和雙鼓率βu的大小，使其在允許的范圍內(nèi)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院742.9.2無孔型軋制變形特性

軋件歪扭脫方現(xiàn)象無孔型軋制時(shí)由于無孔型側(cè)壁夾持，稍有不當(dāng)，易產(chǎn)生軋件歪扭脫方現(xiàn)象。造成歪扭脫方的因素很多，如單鼓、雙鼓、寬高比、燒鋼溫度不均、軋輥調(diào)整不當(dāng)、導(dǎo)衛(wèi)板安裝不良和操作水平不高等均能引起軋制不穩(wěn)定而造成脫方。其中軋件寬高比B0/H0、單鼓率βa、雙鼓率βu對歪扭脫方的影響均需在孔型設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。該道次軋前坯料的寬高比越大，單鼓率和雙鼓率越小，歪扭脫方率越小。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果將B0/H0控制在0.7以上，再加上合理導(dǎo)衛(wèi)裝置的輔助作用，相對壓下量控制在單鼓與雙鼓的臨界壓下量附近，就可以保證很少出現(xiàn)歪扭脫方現(xiàn)象，使軋制順利進(jìn)行。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院752.9.2無孔型軋制變形特性

表面層金屬流動(dòng)特點(diǎn)為保證線材和棒材的表面質(zhì)量及脫碳層均勻，希望在軋制過程中，表面層金屬流動(dòng)均勻。實(shí)踐表明，無孔型軋制表面層金屬分布遠(yuǎn)比橢圓—方孔型系統(tǒng)均勻。具有層狀膠泥的60mm方坯經(jīng)二道次軋成45方坯時(shí)的表面層金屬流動(dòng)特點(diǎn)如圖所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院762.9.2無孔型軋制變形特性2.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則無孔型軋制法的孔型設(shè)計(jì)分三部分：精軋孔型設(shè)計(jì)；與通常的孔型軋制法精軋孔的孔型設(shè)計(jì)相同。粗軋、延伸孔型設(shè)計(jì)；導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)。

粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)

導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院772.9無孔型軋制法

粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)可采用部分或全部無孔型軋制法進(jìn)行設(shè)計(jì)，選用無孔型軋制法的道次數(shù)依軋機(jī)特點(diǎn)、產(chǎn)品規(guī)格、操作水平及導(dǎo)衛(wèi)裝置等輔助設(shè)施的情況而定。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院782.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則

粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)無孔型軋制法壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)原則如下：(1)滿足校核條件咬入條件、最大允許軋制壓力、電機(jī)功率等。(2)精確估計(jì)寬展精確計(jì)算每道寬展量，編制壓下規(guī)程，計(jì)算軋件尺寸。(3)防止軋件歪扭脫方1)控制軋件入口斷面寬高比，使B0/H0>0.6-0.7。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院792.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則

粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)(3)防止軋件歪扭脫方2)導(dǎo)衛(wèi)控制。導(dǎo)板間隙系數(shù)3)控制每道次的壓下量一般失穩(wěn)前的極限壓下量為：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院802.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則

粗軋和延伸孔型設(shè)計(jì)(4)防止尖角與折疊。在適當(dāng)?shù)牡来卧O(shè)計(jì)一個(gè)帶圓弧的軋制道次，并增加該道次的壓下率，用充分寬展的方法保證充滿圓弧。(5)適時(shí)采用貫通型導(dǎo)板由于無孔型軋制時(shí)無側(cè)壁夾持作用，軋件頭部容易彎曲，如果使用通常的導(dǎo)衛(wèi)裝置，則軋件頭部容易頂撞出口導(dǎo)板的前端。為防止此事故的發(fā)生，應(yīng)設(shè)計(jì)成貫通型導(dǎo)板。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院812.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則

導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)在無孔型軋制中，應(yīng)設(shè)計(jì)成貫通型導(dǎo)板。貫通型導(dǎo)板：把入口導(dǎo)板和出口導(dǎo)板通過輥縫連接起來，成為貫通的整體。該導(dǎo)板設(shè)計(jì)方法可參照一般導(dǎo)板，但hb=hmin-Δ，其中，hmin為該孔型的最小厚度；Δ為余量。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院822.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則

導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)如果無孔型軋制在水平輥連軋機(jī)上進(jìn)行，則導(dǎo)衛(wèi)裝置應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示的出口扭轉(zhuǎn)導(dǎo)板、扭轉(zhuǎn)導(dǎo)輥、入口滾動(dòng)導(dǎo)板和側(cè)導(dǎo)板。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院832.9.3無孔型軋制孔型設(shè)計(jì)原則2.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用無孔型軋制法的作用在于減小斷面尺寸，因此主要用于開坯及延伸孔型系統(tǒng)中。由于無孔型軋制技術(shù)對不同坯料和軋制程序的適應(yīng)性很強(qiáng)，尤其是棒線材生產(chǎn)存在產(chǎn)品規(guī)格多、坯料不統(tǒng)一問題，采用無孔型軋制可獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，所以近年來無孔型軋制已成為能優(yōu)化棒線材生產(chǎn)的新的軋制技術(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院842.9無孔型軋制法2.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

連續(xù)棒材軋機(jī)無孔型軋制工藝

高速線材軋機(jī)無孔型軋制工藝江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院852.9無孔型軋制法

連續(xù)棒材軋機(jī)無孔型軋制工藝?yán)喝B續(xù)棒材生產(chǎn)線工藝平面布置圖如下。全線由18架平立交替軋機(jī)組成，其中粗、中精軋機(jī)組各6架軋機(jī)。用150mm×150mm×12m連鑄坯軋制φ10~40mm圓鋼和帶肋鋼筋，其中φ10~18mm規(guī)格采用切分軋制。最高軋制速度18m/s，生產(chǎn)能力100萬噸/年。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院862.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

連續(xù)棒材軋機(jī)無孔型軋制工藝該生產(chǎn)線上：φ20mm帶肋鋼筋無孔型軋制工藝如圖(b)所示，φ18mm帶肋鋼筋二切分無孔型軋制工藝如圖(c)所示，φ20mm帶肋鋼筋常規(guī)孔型軋制工藝比較如圖(a)所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院872.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

連續(xù)棒材軋機(jī)無孔型軋制工藝二切分無孔型軋制φ18mm帶肋鋼筋的相關(guān)軋制參數(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院882.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

高速線材軋機(jī)無孔型軋制工藝?yán)焊咚倬€材生產(chǎn)線工藝平面布置圖。機(jī)組全線共有30架軋機(jī)，其中粗軋機(jī)組6架、中軋機(jī)組8架為閉口式軋機(jī)，預(yù)精軋機(jī)組4架為懸臂式軋機(jī)，采用平立交替布置，由交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了微張力及活套控制軋制。精軋機(jī)組8架為45°頂交V形懸臂式軋機(jī)，采用集體傳動(dòng)。減/定徑機(jī)組為2×2架45°頂交V型懸臂式軋機(jī)，采用集體傳動(dòng)。設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為40萬噸/年，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)70萬噸/年。產(chǎn)品規(guī)格為φ5~20mm圓鋼盤卷和φ6.5~14mm帶肋鋼筋盤卷。設(shè)計(jì)最大軋制速度為120m/s，生產(chǎn)保證速度為110m/s。產(chǎn)品保證精度為±0.1mm。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院892.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

高速線材軋機(jī)無孔型軋制工藝該生產(chǎn)線φ5.5mm線材無孔型軋制工藝和常規(guī)孔型軋制工藝的比較如圖所示。(a)為常規(guī)孔型軋制φ5.5mm線材的工藝方案；(b)為無孔型軋制φ5.5mm線材的工藝方案；(c)甩11、12架軋機(jī)無孔型軋制φ5.5mm線材的工藝方案。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院902.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

高速線材軋機(jī)無孔型軋制工藝無孔型軋制φ5.5mm線材的相關(guān)軋制參數(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院912.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用

高速線材軋機(jī)無孔型軋制工藝無孔型軋制φ5.5mm線材的相關(guān)軋制參數(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院922.9.4無孔型軋制法的應(yīng)用2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法延伸孔型的主要任務(wù)是壓縮軋件斷面，在保證紅坯質(zhì)量的前提下，用較少的軋制道次、較快的變形速率為成品孔型系統(tǒng)提供符合要求的紅坯。幾乎每種產(chǎn)品的孔型系統(tǒng)的前面均設(shè)置一定數(shù)量的延伸孔型，大多數(shù)簡單斷面鋼材，由于其成品孔型系統(tǒng)數(shù)目較少(一般為2~4個(gè)孔型)，故延伸孔型在整個(gè)孔型中占有很大的比例。因此，合理設(shè)計(jì)延伸孔型系統(tǒng)是一項(xiàng)十分重要的工作，延伸孔型設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是孔型系統(tǒng)的選擇和各軋制道次孔型尺寸的計(jì)算。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院932延伸孔型設(shè)計(jì)2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.1延伸孔型系統(tǒng)選擇2.10.2延伸孔型道次的確定2.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院942延伸孔型設(shè)計(jì)2.10.1延伸孔型系統(tǒng)選擇延伸孔型系統(tǒng)的選擇直接對軋機(jī)的生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、各種消耗指標(biāo)以及生產(chǎn)操作產(chǎn)生決定性的影響。選擇時(shí)必須參照具體的原料條件(坯料斷面尺寸及其波動(dòng)范圍，內(nèi)在與表面質(zhì)量以及鋼種等)、設(shè)備條件(軋機(jī)布置形式、軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式與數(shù)量、主電機(jī)功率以及輔助設(shè)備的配置等)、產(chǎn)品情況(產(chǎn)品種類、規(guī)格范圍以及尺寸精度要求等)以及操作條件等選用合適的延伸孔型系統(tǒng)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院952.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.1延伸孔型系統(tǒng)選擇延伸孔型系統(tǒng)選擇時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：(1)選擇延伸系數(shù)較大的延伸孔型系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備能力選擇延伸系數(shù)較大的延伸孔型系統(tǒng)，以便迅速地壓縮軋件斷面，減少軋制道次。(2)能為成品孔型提供質(zhì)量好的紅坯。為保證成品質(zhì)量，要求延伸孔型具有充分去除氧化鐵皮的能力(尤其是前幾道孔型)，能防止出耳子、折疊、裂紋以及軋件端部開裂等缺陷，力求軋件斷面上溫度均勻，形狀過渡緩和。(3)應(yīng)具備良好的共用性。對于多品種車間，延伸孔型系統(tǒng)應(yīng)具備良好的共用性，以減少換輥次數(shù)，提高作業(yè)率，并可減少軋輥和工具儲(chǔ)備、簡化備件管理。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院962.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.1延伸孔型系統(tǒng)選擇(4)延伸孔型系統(tǒng)必須與軋機(jī)的性能、布置相適應(yīng)。既能充分發(fā)揮設(shè)備能力，又能使各機(jī)組負(fù)荷均衡，特別是連軋機(jī)組，應(yīng)力求在軋制過程中各孔型軋槽磨損相對均勻，保證連軋過程中金屬秒流量達(dá)到較長時(shí)間的相對穩(wěn)定。(5)合理安排過渡孔型。因?yàn)槌Ｒ?guī)延伸孔型系統(tǒng)一般在偶數(shù)道次出方或圓，當(dāng)需要在奇數(shù)道次出時(shí)，就需要增設(shè)一個(gè)過渡孔型來實(shí)現(xiàn)孔型系統(tǒng)間的銜接。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院972.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.1延伸孔型系統(tǒng)選擇常用的過渡孔型系統(tǒng)如圖所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院982.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.2延伸孔型道次的確定孔型系統(tǒng)選定后，首先根據(jù)成品孔型系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)方法確定進(jìn)入成品孔型系統(tǒng)的紅坯斷面尺寸Fn。然后根據(jù)紅坯斷面尺寸Fn和選用的坯料斷面尺寸F0，求得延伸孔型系統(tǒng)總的延伸系數(shù)：再根據(jù)所選用的延伸孔型系統(tǒng)的延伸能力和車間軋機(jī)布置能力，確定出延伸孔型的軋制道次數(shù)：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院992.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.2延伸孔型道次的確定其中各種延伸孔型系統(tǒng)的延伸能力見下表所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1002.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算計(jì)算各道次軋件尺寸是孔型設(shè)計(jì)的第一步，得到各道次軋件尺寸(高度、寬度)就可以按前面各延伸孔型系統(tǒng)孔型的構(gòu)成關(guān)系計(jì)算出孔型相關(guān)尺寸。延伸孔型系統(tǒng)大都是由等軸孔型(方孔或圓孔)中間插入一個(gè)非等軸孔型(平箱孔、菱形孔、橢圓孔、六角孔等)所組成。因此孔型設(shè)計(jì)可利用這一特點(diǎn)，首先確定延伸孔型系統(tǒng)中各等軸孔型軋件的斷面尺寸，然后再根據(jù)相鄰兩個(gè)等軸斷面軋件的斷面形狀和尺寸來設(shè)計(jì)中間扁軋件的斷面形狀和尺寸。

等軸斷面軋件尺寸的計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1012.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

等軸斷面軋件尺寸的計(jì)算先將延伸孔型系統(tǒng)分成若干組，按組分配延伸系數(shù)。已知?jiǎng)t式中μ∑——延伸孔型系統(tǒng)的總延伸系數(shù)：F0——坯料斷面面積；Fn——延伸孔型系統(tǒng)軋出的最終斷面面積；μ∑i——相鄰一對等軸斷面孔型間的延伸系數(shù)，江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1022.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

等軸斷面軋件尺寸的計(jì)算已知一對等軸斷面孔型間的延伸系數(shù)μ∑i后，按下列關(guān)系可以求出各中間等軸斷面軋件的面積和尺寸。如果等軸軋件為方形或圓形，在已知其面積的情況下即可求出其邊長或直徑。當(dāng)方孔軋件的邊長和圓孔軋件的直徑確定后，即可按前面各延伸孔型系統(tǒng)各箱方孔、對角方孔和圓孔型的構(gòu)成關(guān)系表設(shè)計(jì)出各孔型。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1032.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算兩個(gè)等軸斷面軋件之間的中間扁軋件可以是矩形、菱形、橢圓或六角形等。中間軋件斷面尺寸的計(jì)算應(yīng)根據(jù)軋件在各孔型中充滿良好的原則，即前一等軸孔型來料應(yīng)保證中間孔充滿良好；中間孔型軋出的軋件在下一等軸孔型中也充滿良好。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1042.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算各延伸孔型系統(tǒng)各相關(guān)孔型軋件尺寸的關(guān)系。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1052.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算中間扁孔軋件的尺寸為：b2=B+Δb2h2=b1-Δb1式中：Δb2——軋件在中間矩形孔型中的寬展量；Δb1——軋件在小等軸孔中的寬展量?？梢?，確定中間扁軋件的尺寸時(shí)首先需要計(jì)算孔型中的寬展量，在計(jì)算寬展量時(shí)要用到寬展公式。由于采用不同的寬展公式就形成了不同的設(shè)計(jì)方法。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1062.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算A絕對寬展系數(shù)法a用絕對寬展系數(shù)法進(jìn)行設(shè)計(jì)由絕對寬展定義，得：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1072.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算根據(jù)大量生產(chǎn)實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果，軋制普碳鋼時(shí)各種延伸孔型系統(tǒng)的絕對寬展系數(shù)范圍如表所示。應(yīng)注意：前述公式計(jì)算得到的是中間扁孔軋后的軋件的尺寸。構(gòu)成孔型時(shí)，h2為孔型的實(shí)際高度(即扣除頂部圓角的影響)，槽口寬度Bk應(yīng)略大于b2，以防止產(chǎn)生過充滿。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1082.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算絕對寬展系數(shù)法很簡單，但設(shè)計(jì)正確的關(guān)鍵在于寬展系數(shù)的正確選擇。沒有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員盡可能正確地選擇寬展系數(shù)的方法是，參考與自己生產(chǎn)條件相似的寬展系數(shù)的取值，并結(jié)合自身的生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚屯晟?。修正時(shí)可參考如下原則：(1)其他條件相同的情況下，軋件溫度越高，寬展系數(shù)越小。在一般情況下，在軋制過程中軋件溫度是逐漸降低的，這樣對同類孔型系統(tǒng)寬展系數(shù)的取值應(yīng)越來越大。(2)使用鋼軋輥時(shí)應(yīng)取較大的寬展系數(shù)。(軋輥材質(zhì)的影響)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1092.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算(3)軋件斷面越大，寬展系數(shù)越小。(軋件斷面大小的影響)在軋制過程中，軋件斷面面積減小的速度大于軋輥直徑變化的速度。所以，寬展系數(shù)應(yīng)沿軋制道次逐漸增加。(4)在其他條件相同時(shí)，軋制速度越高，寬展系數(shù)越小。(軋制速度的影響)(5)在其他條件相同時(shí)，合金鋼的寬展系數(shù)大于普碳鋼。(軋制鋼種的影響)(6)其它凡是有利于寬展的因素，寬展系數(shù)取較大值。在軋制過程中往往是多種因素同時(shí)起作用，所以選擇寬展系數(shù)的大小應(yīng)考慮諸因素的綜合影響，當(dāng)然要分清主要影響因素和次要影響因素。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1102.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算b設(shè)計(jì)實(shí)例用100mm×100mm方坯在φ500軋機(jī)上經(jīng)兩個(gè)箱形孔型系統(tǒng)軋制成77mm×75mm的矩形坯，如圖所示，試設(shè)計(jì)兩個(gè)箱形孔型。用絕對寬展系數(shù)法設(shè)計(jì)如下：首先選定方坯在平箱形孔中的寬展系數(shù)β2和平箱孔軋出軋件進(jìn)入立箱孔的寬展系數(shù)β1。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1112.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算查表2-21箱形孔寬展系數(shù)可知，平箱形孔型的寬展系數(shù)β=0.20-0.45，立箱形孔型的寬展系數(shù)β=0.25-0.35，結(jié)合軋制條件取β2=0.2，β1=0.25，得中間矩形孔軋件尺寸為：江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1122.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算

中間扁斷面軋件尺寸的計(jì)算在已知b2和h2后，按前面所講的平箱和立箱形孔型的構(gòu)成參數(shù)即可設(shè)計(jì)出具體的孔型尺寸，如圖所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1132.10.3延伸孔型尺寸計(jì)算2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法例：在?450mm軋機(jī)上將89mm×89mm方坯用菱—方孔型軋成54mm×54mm方坯，設(shè)計(jì)其孔型系統(tǒng)。(許云祥P58)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1142延伸孔型設(shè)計(jì)2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法例：在?450mm軋機(jī)上將89mm×89mm方坯用菱—方孔型軋成54mm×54mm方坯，設(shè)計(jì)其孔型系統(tǒng)。(許云祥P58)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1152延伸孔型設(shè)計(jì)2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法例：在?350mm/?250mm半連續(xù)式線材軋機(jī)上，以60mm×60mm方坯(普碳鋼)，經(jīng)17道軋成?6mm線材，設(shè)計(jì)其孔型系統(tǒng)。(許云祥P59)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1162延伸孔型設(shè)計(jì)2.10延伸孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法例：在?350mm/?250mm半連續(xù)式線材軋機(jī)上，以60mm×60mm方坯(普碳鋼)，經(jīng)17道軋成?6mm線材，設(shè)計(jì)其孔型系統(tǒng)。(許云祥P59)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1172延伸孔型設(shè)計(jì)2.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)中，鋼坯生產(chǎn)是不可少的，它的作用是用初軋機(jī)或三輥開坯機(jī)將鋼錠軋成各種規(guī)格的鋼坯，然后再通過成品軋機(jī)軋成各種鋼材。20世紀(jì)80年代鋼坯連鑄技術(shù)開始迅速發(fā)展和應(yīng)用，在普碳鋼生產(chǎn)中，絕大多數(shù)實(shí)現(xiàn)了一火成材，部分還實(shí)現(xiàn)了連鑄坯熱送熱裝，甚至連鑄連軋。這些技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展不僅提高了鋼材的成材率，還大幅度地節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期。但由于合金鋼鋼種品種多、質(zhì)量要求高、坯料規(guī)格多變的特性，連鑄技術(shù)的廣泛應(yīng)用受到限制，所以有些合金鋼鋼種仍然要按傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式生產(chǎn)。本章簡單介紹一下三輥開坯機(jī)的孔型設(shè)計(jì)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1182延伸孔型設(shè)計(jì)2.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)2.11.1三輥開坯機(jī)的設(shè)備和工藝特點(diǎn)2.11.2三輥開坯機(jī)壓下規(guī)程制訂2.11.3三輥開坯機(jī)孔型配置與共軛孔型設(shè)計(jì)江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1192延伸孔型設(shè)計(jì)2.11.1三輥開坯機(jī)的設(shè)備和工藝特點(diǎn)為把鋼錠或連鑄坯軋成下一成品車間或成品軋機(jī)所需的鋼坯，通常需采用φ500~650mm的三輥開坯機(jī)進(jìn)行開坯。為減少投資，三輥開坯機(jī)通常由1~4架組成。可以單獨(dú)設(shè)在開坯車間，也可成為型鋼軋機(jī)的開坯機(jī)架。由于在機(jī)架數(shù)目有限、軋機(jī)能力有限的條件下，希望能按成品需要提供多種規(guī)格的鋼坯，從而出現(xiàn)了軋制道次多、輥身長度受限、配輥困難的問題。為解決這一矛盾，在三輥開坯機(jī)上采取的唯一辦法就是采用共軛孔型的配輥方法。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1202.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)2.11.1三輥開坯機(jī)的設(shè)備和工藝特點(diǎn)共軛孔型的配輥方式即是采用平—平—立—立箱形孔型系統(tǒng)，配置時(shí)一個(gè)孔型位于另一個(gè)孔型之上，形成一對，此時(shí)中輥的軋槽為這對孔型所共用，這樣既節(jié)約了輥身長度，又可以實(shí)現(xiàn)軋制時(shí)每兩道次翻一次鋼的操作方式。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1212.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)2.11.1三輥開坯機(jī)的設(shè)備和工藝特點(diǎn)軋件從上軋制線出來后，可以利用自動(dòng)翻鋼板自動(dòng)翻鋼，不但縮短了軋制節(jié)奏時(shí)間，提高了軋機(jī)產(chǎn)量，而且還可以改善勞動(dòng)強(qiáng)度，很好地滿足了三輥開坯設(shè)備和工藝的要求。但采用共軛箱形孔型配置的缺點(diǎn)是，不能軋出幾何形狀正確的方形和矩形軋件。為保證鋼坯斷面幾何形狀規(guī)整，故常在共軛箱形孔型之后用菱—方孔型系統(tǒng)；另外在共軛孔型配置時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生“壓力”，如壓力使用不當(dāng)，會(huì)使操作發(fā)生困難，并加快軋輥和接軸的磨損。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1222.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)2.11.1三輥開坯機(jī)的設(shè)備和工藝特點(diǎn)共軛孔型的配置方式與常規(guī)配置配輥圖如圖所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1232.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)2.11.2三輥開坯機(jī)壓下規(guī)程制訂

壓下量

寬展系數(shù)

總壓下量的確定

總軋制道次的確定江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1242.11三輥開坯機(jī)孔型設(shè)計(jì)

壓下量由于三輥開坯機(jī)軋制坯料斷面較大，一般都采用箱形孔型，所以道次壓下量的選擇主要受電機(jī)能力和咬入條件的限制。若按咬入條件，道次允許的最大壓下量Δhmax為：式中：Dkmin——最后一次車修軋輥后的軋輥工作直徑；αmax——允許的最大咬入角(見表2-27)；f——軋件與軋輥的接觸摩擦系數(shù)。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1252.11.2三輥開坯機(jī)壓下規(guī)程制訂

壓下量f與αmax與軋輥和軋件材質(zhì)、軋制速度和溫度以及軋輥表面有無刻痕等因素有關(guān)。f=k1k2k3(1.05-0.0005t)式中：t——軋制溫度；k1——考慮軋輥材質(zhì)的系數(shù)；用鋼軋輥時(shí)，k1=1，用鑄鐵軋輥時(shí)，k1=0.8；k2——考慮軋制速度影響的系數(shù)；k2與軋制速度的關(guān)系如圖2-44所示：k3——考慮軋件材質(zhì)的系數(shù)；k3與軋件材質(zhì)的關(guān)系如表2-28所示。江西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1262.11.2三輥開坯機(jī)壓下規(guī)程制訂

壓下量在制訂三輥開坯機(jī)的壓下規(guī)程時(shí)，當(dāng)電機(jī)能力較小時(shí)，并不希望每道次都采用最大壓下量，因?yàn)檫@樣可能使軋機(jī)同時(shí)軋制的道次數(shù)減少，使軋制節(jié)奏時(shí)間增加，軋機(jī)生產(chǎn)能力降低。因此為了實(shí)現(xiàn)多