钢孔型设计课程设计
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机械工程学院课程设计任务书专业班级:设计人:同组人:设计题目:工字钢孔型设计及生产工艺设计参数:坯料F=15465.8mm2 钢种:Q235钢;产品规格:63a工字钢。
设计要求:通过本课程设计使学生了解型钢生产现状及今后发展趋势;熟悉型钢生产工艺过程;掌握型钢轧机孔型计算方法,为毕业设计及今后从事相关的专业打下必要的基础。
设计内容包括:1)制定工艺方案;2)设计孔型系统;3)计算轧制力能参数; 4)计算机绘制相关图纸;5)撰写说明书。
设计时间: 2014 年 11 月 24 日至 2014 年 12 月 12 日设计人(签字)指导教师(签字)教研室主任(签字)附注:本课程设计任务书由学生附入设计说明书内。
63a工字钢在现代工业和建筑业用途相当广泛。
同时可以表现出一个国家的工业发展程度。
本文对工字钢的生产及其设计有了一些解,掌握工字钢生产的基本知识。
通过钢坯的选择、粗轧机的轧制、轧边机、万能轧机、万能精轧机、最后扎出符合客户需要的产品。
本文对工字钢的优点,本文综合上述所有工字钢的优点,阐述了工字钢的扎制时所需的孔型的设计。
以及坯料的选择等内容。
关键字:万能轧机、63a工字钢、轧边机、孔型摘要 (2)第一章绪论 (3)第一章绪论 (4)1.1工字钢的优点 (4)1.2工字钢的用途 (4)1.3工字的种类 (4)1.3.1普通工字钢 (4)1.4本文主要内容 (4)第二章工字钢的介绍 (5)2.1工字钢的介绍 (5)2.2工字钢截面图 (5)2.3设计63a工字钢规格及各个参数 (5)第三章工艺流程 (8)第四章万能成品孔孔型设计 (9)4.1坯料的选择 (9)4.2轧制道次的确定 (9)4.3 63a成型孔型的设计 (9)第五章其他直轧法孔型设计 (11)5.1,孔型腰宽的计算 (11)5.2孔型腰厚的计算 (11)5.3腰部面积的计算 (11)5.4腰部延伸系数的计算 (11)第六章其他万能工字孔型的设计 (12)6.1各孔高度的计算 (13)6.2各孔腰厚的计算 (13)6.3各腿腿长的计算 (14)第七章轧制力的计算 (15)7.1计算K7的轧制力 (15)7.2接触面积的计算 (16)7.3轧制力的计算 (16)7.4压下规程的计算 (16)参考文献........................................................................................................... 错误!未定义书签。
学号:200806020207H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书设计题目:φ25mm螺纹钢孔型设计学生姓名:高宽专业班级:08 轧 2班学院:冶金与能源学院指导教师:冯运莉201年02月29日目录1 设计说明 (3)2 孔型系统的选择及依据 (3)3 确定轧制道次 (4)4 分配各道次延伸系数 (4)5 校核个道次延伸系数 (5)6 确定各道次轧件出口断面面积 (5)7 确定各道次轧件出口断面尺寸及形状 (6)8 各道次孔型尺寸 (11)9 力能等效计算 (12)10校核轧辊强度 (17)11电机的选择及校核 (20)12各孔型图及轧制图标 (26)φ25mm螺纹钢孔型设计1 设计说明由两个或多个轧辊的轧槽在过轧辊轴线的平面上索构成的断面轮廓叫做孔型。
孔型设计所确定的尺寸是指正在轧制时得到的轧件尺寸。
2 孔型系统的选择及依据棒材孔型系统一般为椭圆-圆系统,这种系统适合平立交替轧机使用,轧件没有尖角低温处,断面温度比较均匀。
椭圆孔磨损也较为均匀(相对方进椭)椭圆-圆孔型系统图1 椭圆-圆孔型系统箱形孔型系统图2 箱型孔型系统箱形孔型的优点如下:1.用改变辊缝的方法可以轧制多种尺寸不同的轧件,共用性好。
这样可以减少孔型数量,减少换孔或换辊次数,提高轧机的作业率。
2.在轧件整个宽度上变形均匀。
因此孔型磨损均匀,且变形能耗少。
3.轧件侧表面的氧化铁皮易于脱落,这对改善轧件表面质量是有益的。
4.与相等断面面积的其他孔型相比.箱形孔型在轧辊上的切槽浅.轧辊强度较高,故允许采用较大的道次变形量。
5.轧件断面温度降较为均匀本设计的υ32棒材的孔型系统为箱型孔与椭圆-圆孔型系统的组合具体孔型系统为:粗轧:箱形-方孔-平椭圆-圆-椭圆-圆 精轧: 椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆最后几道次为保证成品断面形状和尺寸的正确性,减少孔型磨损,提高轧辊使用寿命,以及降低能耗,应采用较小的延伸系数,此外,由于椭圆孔和圆形孔的不特点,椭圆孔的延伸系数比圆形孔的相对大些。
材料成型专业课程设计说明书设计题目:圆钢孔型系统设计指导老师:沈晓辉设计学生:杨浩(109024022 成型101班)2014年1月12日目录1.设计题目2.产品技术要求3.工艺流程4.孔型设计(1). 孔型系统的选择(2). 延伸系数的分配(3) .等轴孔型的尺寸参数的计算(4).非等轴孔型的尺寸参数计算(5).各孔型图5.轧制压力计算孔型设计1.设计题目:成品尺寸(直径mm):22 坯料尺寸(mm×mm):140 机组设备:15架平立交替连轧机表1.轧辊参数架次轧辊直径(mm)1#~2# 5003#~4# 6105#~6# 5607#~12# 42013#~15# 3702、产品技术要求以国家标准(GB)、行业标准(JB、SJ、YD等)、国际标准(ISO、IEC等)为准,也可以根据与用户达成的技术协议来生产。
(1)制定轧制制度的原则和要求线材轧制制度的确定要求是充分发挥设备能力、提高产量、保证质量,并且操作方便、设备安全。
即:1) 在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量;2) 在保证操作稳便的条件下提高质量。
(2)原料及产品规格原料:140×140mm;钢种:45号钢;产品规格:φ22mm.(3)45钢化学成分和线材产品技术要求3、工艺流程:4、孔型设计:产品要求:用140×140mm坯料轧制成直径22mm的圆钢(一)孔型系统的选择:圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分构成。
延伸孔型系统的作用在于压缩轧件断面,为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大影响,但对产品最后形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统有箱形、菱-菱、菱-方、椭-方、椭圆-圆、六角-方、椭圆-立椭圆等,常用精轧孔型系统有方-椭圆-圆,圆-椭圆-圆等。
这里采用的是箱形加椭圆-圆孔型系统。
箱形孔系统的优、缺点:(1)箱形孔型系统切槽浅,可以提高轧辊的强度。
(2)轧件在宽度方向上的变形比较均匀,因此孔型的磨损较为均匀,断面温降也比较均匀。
学号:H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY论文题目:φ16mm棒材螺纹钢课程设计说明书目录1 坯料与轧机 (4)2 轧制工艺与轧机布置形式 (4)3 选择孔型系统 (4)3.1 箱形孔型系统 (4)3.2椭圆-圆孔型系统 (5)4 孔型设计 (7)4.1箱形孔的孔型设计 (7)4.2 成品孔的孔型设计 (8)4.2.1成品孔的设计 (8)4.2.2 成品前扁椭圆孔型的设计 (9)4.2.3 成品前前圆孔的设计 (9)4.2.4 成品前前椭圆孔的设计 (9)4.3其他道次的孔型设计 (9)4.3.1分配延伸系数 (10)4.3.2圆孔型的设计 (11)4.3.3椭圆孔型的设计 (12)5 轧制速度 (13)5.1各道次轧制速度的确定 (13)5.2轧制时间 (14)5.3 产量计算 (14)6 轧制温度 (15)6.1 开终轧温度的确定 (15)6.2影响温度变化的因素 (15)6.3 各道次温度的确定 (15)7计算力能参数 (18)7.1 计算轧制力 (18)7.2轧制力矩的计算 (18)7.3 数据统计 (19)8 孔型沿辊身长度方向的配置 (19)8.1 孔型沿辊身长度方向配置的原则 (19)8.2 辊环宽度的确定 (19)9 轧辊强度的校核 (21)9.1 影响轧辊强度的因素 (21)9.2 轧辊强度的校核 (21)9.2.1 辊身强度的校核 (22)9.2.2辊颈强度的校核 (22)9.2.3传动端轴头强度的校核 (23)附:轧辊辊型图 (24)参考文献 (30)第一章坯料与轧机本次课程设计的坯料是165×165×12000,材料是普通碳素结构钢。
共轧制18道次,粗轧机有六架,中轧机有六架,精轧机有六架。
轧辊的名义直径D分别Φ600mm,Φ500mm,Φ300mm。
辊身长度分别为:700mm,600mm,500mm。
辊颈的直径近似地选d=(0.5~0.55)D, l/d=0.83~1.0。
孔型设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习,使学生掌握孔型设计的基本原理和方法,能够运用所学知识进行简单的孔型设计。
知识目标包括:了解孔型设计的概念、原理和方法;掌握孔型设计的基本技能,如尺量、画线、标注等;了解孔型设计在工程中的应用。
技能目标包括:能够运用所学知识进行简单的孔型设计;能够使用相关软件进行孔型设计。
情感态度价值观目标包括:培养学生的创新意识和实践能力;增强学生对工程技术的兴趣和认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括孔型设计的基本原理、方法和应用。
具体包括:孔型设计的概念和原理、孔型设计的方法、孔型设计的应用。
教学内容将按照教材的章节进行安排,每个章节都会有具体的学习任务和目标。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
在讲授基本原理和方法的同时,通过案例分析和实验操作,使学生能够更好地理解和掌握知识。
同时,鼓励学生进行讨论和交流,提高学生的思考和分析问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源,同时也会提供相关的参考书、多媒体资料和实验设备。
这些资源将帮助学生更好地理解和掌握孔型设计的基本原理和方法。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况进行评估。
作业将根据学生提交的孔型设计作品进行评估,要求作品符合设计要求和标准。
考试将包括选择题、填空题和计算题等,以测试学生对孔型设计原理和方法的掌握程度。
评估方式将客观、公正,全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学进度将按照教材的章节进行安排,每个章节都会有具体的学习任务和目标。
教学时间将合理安排,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学地点将选择适合进行孔型设计的教室或实验室,以提供必要的学习环境。
第1章概述H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。
H型钢具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应。
一. H型钢的优点H型钢是一种新型经济建筑用钢。
H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。
常用于要求承截能力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等),以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等.二.H型钢的研制平行腿工字钢(80mmX80mm)最初是由德国格拉茨厂用普通三辊轧机轧制成的,质量及不稳定。
为保护腿部平行,后来人们采用一架万能轧机作精轧机的方法来获得平行腿部,这种方法能生产平行腿工字钢和中等尺寸的宽腿工字钢,但不能成系统的生产H型钢。
可见万能轧机的出现对宽腿和平行腿工字钢的生产具有决定性的作用。
尽管万能轧机可使工字钢的腿部受到垂直压力而宽展和延伸,但它无法准确控制腿部的宽展以及腿尖部加工到精度1897年格林等人在研究报告中曾明确指出:紧靠一个万能轧机架是不能保证工字钢腿部宽展和腿尖部加工精度的,必须有一架立压机架与之连轧才能保证腿高的控制和腿尖的良好加工。
自1908年开始按格林发现后在美国和德国建立了大量生产平行腿和宽腿工字钢的轧钢厂,1908年投产的美国伯利恒公司的宽腿工字钢厂,1914年德国投资兴建的培因厂。
这种轧机的建造一直到1955年。
在1955年后,随着建筑业的发展,设计上要求轧钢厂提供腿和腰很薄的平行腿工字钢。
1958年在欧洲煤钢联营的感觉范围内发展了适应手术引起的轻型工字钢系列——IPE (梁型H型钢)工字钢系列。
而紧用由几架二辊或三辊式粗轧机,一架万能轧机,一架轧边机所组成的轧钢机组是不可能成系列轧出这种腰薄腿宽的IPE 系列的平行腿工字钢的。
课程设计题目:Φ6mm高速线材孔型设计1.机架数目的确定由坯料尺寸F 0(165mm ×165mm)和所轧制的最小断面的轧件尺寸F N (Φ6mm) 确定轧制道次。
所以总延伸系数为:∑μ=4.96346*6*165*1650==mm mm mm mm F F Nπ一般全线平均延伸系数为: 29.1= ∴轧制道:48.27ln ln ==∑μN取整得N=28,精轧最后两架为减径机。
参考现场实际生产情况及相关资料将26+2架轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧及减定径五组机组。
其中粗轧6架 中轧6架 预精轧6架 精轧8架 减定径机2架。
2. 孔型设计的内容孔型设计是型钢生产的工具设计。
孔型设计的全部设计和计算包括三个方面 1. 断面孔型设计根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求,确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量,以及各道次的孔型形状和尺寸。
2. 配辊确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式,以保证轧件能正常轧制、操作方便、成品质量好和轧机产量高。
3. 孔型系统的选取1. 粗轧机孔型系统的选取1# 轧机的孔型为平箱 2# 轧机的孔型为立箱。
箱形孔型系统的轧件变形较为均匀 角部没有改变 容易温度偏低。
由于箱形孔型系统的特点 在线材生产上它多用于轧制的头几道次 并用于轧制断面尺寸在60× 60毫米以上的轧件。
在400毫米轧机上这种孔型最小轧出断面尺寸为56× 56毫米 在300毫米轧机上这种孔型最小轧出断面为45× 45毫米。
箱形孔型道次延伸系数一般为1. 20 1.40。
2. 3# ~ 28#轧机的孔型依次为 椭圆—圆—椭圆—圆 这种孔型系统的优点在于:1) 孔型形状能使轧件从一种断面平滑地转换成另一种断面从而避免金属由于剧烈的不均匀变形面产生局部应力。
2) 在此孔型系统中轧出的轧件没有尖锐的棱角 轧件冷却均匀。
3) 孔型形状及变形特点有利于去除轧件上的氧化铁皮 使轧件具有良好的表面。
方钢孔型设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解方钢孔型设计的基本概念和原理,掌握相关术语和符号。
2. 学生能够描述方钢孔型设计在工程中的应用,并解释其对方钢性能的影响。
3. 学生能够运用几何知识和数学计算方法,进行方钢孔型尺寸的设计和计算。
技能目标:1. 学生能够运用绘图工具和计算机软件,进行方钢孔型的设计和绘制。
2. 学生能够运用问题解决策略,分析方钢孔型设计中的问题,并提出合理的解决方案。
3. 学生能够通过实验和模拟,验证方钢孔型设计的有效性和可行性。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对方钢孔型设计的兴趣和好奇心,激发其创新意识和工程设计思维。
2. 培养学生合作学习的意识,使其能够在团队中积极沟通、协作,共同解决问题。
3. 培养学生关注工程实际问题,认识到方钢孔型设计在工程领域的重要性和实际应用价值。
课程性质:本课程为应用性较强的学科,结合数学、几何、材料力学等多学科知识,旨在培养学生对方钢孔型设计的理论知识和实际应用能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的数学、几何和力学基础,具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导他们通过自主探究、合作学习和实践操作,达成课程目标。
将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 方钢孔型设计基本原理- 方钢的定义、分类及用途- 孔型设计的基本要求及其在方钢中的应用2. 方钢孔型设计的相关知识- 孔型设计中的几何知识- 方钢孔型设计的力学原理- 材料力学在方钢孔型设计中的应用3. 方钢孔型设计方法与步骤- 孔型设计的基本方法- 方钢孔型尺寸的计算- 孔型设计过程中的优化方法4. 方钢孔型设计的实际应用- 方钢孔型在实际工程中的应用案例分析- 方钢孔型设计对结构性能的影响- 方钢孔型设计在新型材料中的应用5. 方钢孔型设计的实验与验证- 实验设计原理与方法- 方钢孔型设计实验的操作步骤- 实验结果的分析与讨论6. 方钢孔型设计软件应用- 常用方钢孔型设计软件介绍- 软件在方钢孔型设计中的应用实例- 软件操作技巧及其在方钢孔型设计中的优势教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织,结合教材相关章节进行安排。
攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:6×50×50mm角钢K1、K2、K3孔孔型设计学生姓名:宋龙江学号:200711102049所在院(系):材料工程学院专业:材料成型与控制工程班级:07级材料成型2班压力加工方向指导教师:张利民职称:讲师2010年12月23日攀枝花学院教务处制1目录摘要 (3)前言 (3)1.1概述 (3)1.2种类及规格 (3)1.3进出口情况 (4)1.4外观质量要求 (4)2 角钢孔型系统 (4)3 角钢轧制工艺 (5)3.1坯料的选择 (5)3.2平均延伸系数的确定 (5)3.3道次的确定 (5)3.4孔型系统的确定 (5)4 角钢K1、K2、K3孔孔型设计 (5)4.1成品孔(K1)的孔型设计 (5)4.2成品前孔(K2)的孔型设计 (6)4.3K3孔的孔型设计 (8)4.4验算孔型设计是否合理 (9)4.4.1 验算孔顶角压下系数是否大于腿厚压下系数 (9)4.4.2验算槽口宽度 (10)5 结束语 (10)参考文献 (10)26mm×50mm×50mm角钢K1、K2、K3孔孔型设计摘要角钢轧制可以采用多种孔型系统,使用最广泛的是蝶式孔型系统,又可以分为带立轧孔的蝶式孔型系统、不带立轧孔蝶式孔型系统、“对角”蝶式孔型系统、“钟形”蝶式孔型系统、W形蝶式孔型系统等,但是使用最广泛的是不带立轧孔蝶式孔型系统。
角钢的孔型设计中成品孔型设计最要是确定成品孔的腿长,腿长余量,腿厚,顶角,跨下圆弧半径等,而蝶式孔型系统设计主要确定直线段长度,圆弧段的半径,水平段的长度,腿端的圆弧半径r1和r2,跨下圆弧半径,辊缝值等。
关键字:角钢,孔型设计,蝶式孔型系统前言角钢主要分为等边角钢和不等边角钢两类,其中不等边角钢又可分为不等边等厚及不等边不等厚两种。
而等边角钢的孔型设计中一般有那种方法:第一种是各蝶式孔的顶角度数,直线段长度,弯曲段长度依次变化,即从成品孔起逆轧制顺序各蝶式孔顶角及直线段依次增大,曲线段依次减小,因而各蝶式孔的轮廓逐渐变化。
目录第一章选择延伸孔型系统 (2)1.1箱形孔型系统 (2)1.2菱-方孔型系统 (2)1.3椭圆-方孔型系统 (2)1.4椭圆-•圆孔型系统 (3)1.5六角-方孔型系统 (3)1.6方-椭圆-圆孔型系统 (3)1.7圆-椭圆-圆孔型系统 (3)1.8椭圆-立椭圆-椭圆-圆孔型系统 (3)1.9万能孔型系统 (3)第二章孔型系统的计算 (4)2.1轧制道次的确定和分配 (4)2.1.1 轧制道次确定 (4)2.1.2延伸系数分配 (4)2.2粗轧孔型的计算 (5)2.2.1确定各方形断面尺寸 (5)2.2.2确定各中间扁轧件的断面尺寸 (5)第三章精轧孔型设计 (10)第四章延伸孔型设计 (11)4.1第一对矩箱和方箱孔型 (11)4.2 第二对菱形孔和方箱孔型 (12)4.3 第三对六角孔型和方箱孔型 (12)4.4 第四对椭圆孔型和方箱孔型 (13)4.5第五对椭圆和圆孔型 (13)第五章小结 (14)第一章选择孔型系统延伸孔型系统有:箱形孔型系统、菱-方孔型系统、菱-菱孔型系统、椭圆-方孔型系统、六角-方孔型系统、椭圆-•圆孔型系统、圆-椭圆孔型系统及混合孔型系统等;精轧孔型系统有:方-椭圆-圆孔型系统、圆-椭圆-圆孔型系统、椭圆-立椭圆-椭圆-圆孔型系统、万能孔型系统。
究竟用哪种孔型系统合理,要根据具体的轧制条件如轧机型式、轧辊直径、轧制速度、电机能力、轧机前后辅助设备、原料尺寸、钢种、生产技术水平及操作习惯等来确定。
1.1箱形孔型系统箱形孔型系统具有可在同一孔型中轧制多种尺寸不同的轧件,共用性大,可以减少孔数,减少换孔或换辊次数,有利于提高轧机的作业率;在轧件断面相等的条件下,与其他孔型系统的孔型相对比,箱形孔型系统的孔型在轧辊上的切槽较浅,这样相对地提高了轧辊强度,可增大压下量,对轧制大断面的轧件是有利的;在孔型中轧件宽度方向上的变形比坟均匀,同时因为孔型中各部分之间的速度差较小,所以孔型的磨损较为均匀,磨损也较少;氧化铁皮易于脱落;轧件在箱形孔中轧制比在光辊上轧制稳定;轧件断面温降较为均匀等优点,适用于初轧机、轨梁轧机、二辊和三辊开坯机、连续式钢坯轧机、中小型或线材轧机的开坯轧型,轧制大中型断面钢坯或生产大断面的成品方钢;也可以用于型钢轧机的前几道作为延伸孔型,以利于除去轧件上的氧化铁皮。
箱形孔型的缺点是有时难以从箱形孔型中轧出几何形状精确的方形或矩形断面的轧件,轧伴断面愈小,这种现象愈严重,因此箱形孔型不适于轧制要求断面形状精确的小轧件。
另外轧件在箱形孔型中只能在一个方向受到压缩,其侧表面不易平直,有时出现皱纹,同时角部的加工也不足。
1.2菱-方孔型系统菱-方孔型系统能轧出四边平直,角部和断面准确的方形断面轧件,且在同一套孔型中能轧出几种不同尺寸的方坯和方钢;轧件在孔型中比较稳定,对于导卫装置要求并不严格。
因此主要用于中小型轧机轧制60×60~80×80mm以下的方坯或方钢,•或作为三辊开坯机的后几个孔型,即用箱形与菱-方孔型组成混合孔型系统。
菱-方孔型系统的缺点是四面受压缩,氧化铁皮不易脱落,影响产品表面质量;菱形轧件角部较尖,冷却较快,而且角部在轧件断面上的部位不能变换,轧制某些合金钢时易出现角部位裂;与箱形孔系统相对比,切入轧槽铰深,影响轧辊强度;轧糟各处工作直径差较大,因此孔型磨损不均。
1.3椭-方孔型系统椭-方孔型系统的特点是:变形系数大;能变换轧件角部的位置;轧件能得到多方向上的压缩,对于改善金属的内部组织和提高钢材的质量较为有利;轧件在孔型中所处的状态较稳定,有利于操作;椭圆孔型在轧辊上的切槽较浅。
其缺点是不均匀变形严重;椭圆孔比方孔磨损快等。
椭-方孔型系统常用作小型或线材轧机的延伸孔型,轧制70mm以下的断面。
1.4椭-圆孔型系统椭圆-圆孔型系统中变形较为均匀,轧制前后的断面形状过渡缓和,能防止产生局部应力;轧件断面各处冷却均匀;氧化铁皮易于脱落;还可由延伸孔型轧出成品圆钢,减少了轧辊数量和换辊次数。
椭圆-圆孔型系统多用于轧制低塑性的高合金钢。
1.5六角-方孔型系统六角-方孔型系统中沿轧件宽度方向变形较为均匀,单位压力、总轧制力和能量消耗都较小;轧辊磨损小且均匀。
一般广泛用于小型和线材轧机的毛轧或毛轧机组上,所轧的方件边长a=15~55mm。
常用在箱形系统之后和椭-方系统之前,组成混合孔型系统。
1.6方-椭圆-圆孔型系统延伸系数大,轧制稳定,能与其他延伸孔型很好的衔接。
方轧件在椭圆孔型中变形不均匀,方孔切槽深,孔型公用性差。
1.7圆-椭圆-圆孔型系统轧件变形和冷却均匀,易除去表面氧化铁皮,便于使用围盘,成品尺寸比较精确,公用性较大。
延伸系数小,椭圆件在圆孔中轧制不稳定。
1.8椭圆-立椭圆-椭圆-圆孔型系统轧件变形均匀,易除去表面氧化铁皮,椭圆件在立椭圆孔型中能自动找正轧制稳定。
延伸系数小,容易出现中心部位疏松。
1.9选择孔型系统孔型系统的选择与轧机的不知形式和轧件断面大小关系密切。
对于原料为120mm 120mm的方坯,断面尺寸较大,为了去除来料表面之氧化铁皮及减少刻槽深度,最好采用一对箱形孔型;箱形孔型之后可采用以方孔型系统;当轧件断面尺寸在40mmx40mm~60mmx60mm之间时一般采用六角-方孔型系统;当轧件断面小于40mmx40mm时可采用椭-方孔型系统。
由此可以看出,该孔型系统是由箱形-菱-方-六角-方-椭-圆组成的混合孔型系统。
精轧系统选用圆-椭-圆孔型系统。
第二章 孔型系统的计算2.1轧制道次的确定和分配2.1.1 轧制道次确定总延伸系数==∑n F F 0μ()=⨯⨯216214.311011060.2 根据本轧机的布置形式和选择的孔型系统,参考有关厂的延伸系数,去平均延伸系数=c μ 1.4,则轧制道次数为: ==∑cn μμln ln =4.1ln 62.56ln 12.00 根据轧机布置应取偶数道次,取n=12,根据圆钢精轧孔型设计,确定第10道圆孔轧件断面的基圆直径为10D =22.1mm 。
2.1.2延伸系数分配按下表选取延伸系数和宽展系数:孔型系统平均延伸系数 宽展系数 方孔型宽展系数 箱形1.15~1.4 0.25~0.45 0.2~0.3 菱-方 1.2~1.4 0.3~0.50.25~0.4 椭-方 1.25~1.6 a=6~91.4~2.2 0.3~0.5 a=9~14 1.2~1.6a=14~20 0.9~1.4a=20~30 0.7~1.1a=30~40 0.55~0.9菱-菱 1.2~1.38 0.25~0.3六角-方1.4~1.6 A >400.5~0.7 0.4~0.7 A <40 0.65~1.0 椭圆-圆 1.3~1.4 0.5~0.950.3~0.4(圆) 椭-立椭 1.15~1.34 0.5~0.6 0.3~0.4(立椭)延伸孔型是由10道组成,最后确定延伸孔型是由一对箱形孔型,一对菱-方孔型,一对六角-方孔型系统组成。
为了孔型设计方便,可将粗轧的总延伸系数按对进行分配。
粗轧的总延伸系数为:=∑'μ22)2/1.22(14.3120⨯=37.56 各对的延伸系数为:=∑2μ 1.69,=∑4μ 1.65 ,=∑6μ 2.56,=∑8μ 2.38,=∑10μ 2.212.2延伸孔型的计算2.2.1确定各方形断面尺寸按式∑=μAa ,各方形轧件断面尺寸为:3.9269.11202==a mm 8.7165.13.924==a mm 9.4456.28.716==a mm 1.2938.23.368==a mm 1.2214.321.221.2910=⨯⨯=a mm 2.2.2确定各中间扁轧件的断面尺寸第1孔型(矩形箱孔型)根据条件轧制是在高温下进行的,而且坯料边长对该轧机来说属于偏大类型的,故宽展系数应取偏小值;考虑到轧辊为钢轧辊,而且轧辊的辊速较低,有利于宽展,宽展系数可适当增加,故取3.0=z β,25.0=a β。
设矩形轧件之高度901=h mm ,则1293.0)90120(120)(1001=⨯-+=-+=z h a a b βmm验算轧件在第二孔(方箱形孔型)的充满情况:25.9225.0)120129(90)(2112=⨯-+=-+=a a b h b βmm轧件在第二孔型后的轧件宽度为92.25mm ,与我们所需要的92,3mm 相差甚小,故设定901=h mm 是合适的。
否则需要重新设定。
第3孔型(菱形孔型)由于菱形孔型的实际高度和孔型的槽口宽度与顶角圆弧半径和辊缝值的大小有关,为了孔型设计的方便,首先按轧件的几何对角线计算变形,之后再按轧件的实际变形验算孔型的充满程度。
按轧件的几何对角线计算菱形孔的高和宽:根据同样的原因设35.0=l β,3.0=f β。
设菱形的几何高度80'3=h mm ,则7.14735.0)803.9241.1(3.9241.1)41.1(41.1'322'3=⨯-⨯+⨯=-⨯+⨯=l h a a b βmm 计算菱形的实际高度3k h 和槽口的宽度3k b ,菱形孔的顶角的圆弧半径13)2.0~1.0('3==h R mm ,辊缝81.0'3==h s mm ,则4.76]1)7.14780(1[13280]1)(1[222'3'3'33=-+⨯⨯-=-+-=b h R h h k mm 3.132)8081(7.147)1('3'33=-⨯=-=h s b b k mm内圆角半径8)35.0~1.0('3==h r mm计算第4孔(对角方孔)孔型尺寸,5.1008.714.14.14'4=⨯==a h mm ,内圆角半径12)2.0~1.0('4==h R mm ,辊缝71.04≈≈a s mm ,则5.901283.046.5483.0'44=⨯-=-=R h h k mm5.1008.714.14.14'4=⨯=⨯=a b mm5.9375.100'44=-=-=s b b k mm内圆角半径10)35.0~1.0('4==h r mm计算轧件的实际变形:验算方轧件在菱形孔型中的充满程度:菱形孔来料的高度2H 和宽度2B 为:3.11418828.03.924.1828.04.12222=⨯-⨯=-==R a B H mm其中2R 为轧件外圆角半径:18)2.0~1.0(22==a R mm此时,轧机在菱形孔扎后的实际宽度3b 为:6.12735.0)4.763.114(3.114)(3223=⨯-+=-+=l k h H B b βmm轧件宽度3b 小于3k b ,其充满程度96.03.1326.12733===k b b δ。