型钢孔型设计课程设计
高等学校规划教材·型钢孔型设计
高等学校规划教材·型钢孔型设计型钢作为与社会基本建设有着密切联系的功能性构造材料，具有断面形状复杂化、产品品种规格和轧制方式多样化的特点。
型钢的孔型设计作为制定型钢轧制工艺的重要内容，关系着型钢生产的各个方面，一直是型钢工艺的重要环节和重点研究的方面。
理论与实践经验的紧密结合一直是型钢孔型设计的特色和难点。
编者在查阅并参考国内外大量的相关资料，结合近年型钢生产的新工艺、新技术以及在多年教学、科研及设计实践的基础上，对本书的编写内容进行了精心的组织和编排，力求使内容既反映传统孔型设计的经典理论、设计方法和型钢生产多年积累的生产实践经验，又结合当今型钢生产的新技术和发展趋势以及轧钢专业学生的培养目标和知识结构的需要。
《型钢孔型设计》一书是根据1990年冶金有色系统高等专科学校教材出版规划和压力加工专业型钢孔型设计课程教学大纲编写。
全书包括孔型设计基本知识、延伸孔型设计、三辊开坯孔型设计、简单断面型钢孔型设计、复杂断面型钢孔型设计一般问题、复杂断面型钢（工字钢、槽钢、钢轨、轮辋钢和窗钢）孔型设计、连孔机孔型设计等七章，内容力求结合国内型钢生产实际。
介绍的孔型设计方法力求简明、实用。
本书除作为高等专科学校压力加工专业教学用书外，还可供从事型钢生产的工程技术人员参考。
1 孔型设计的基本知识1.1 孔型设计的内容和要求1.1.1 孔型设计的内容1.1.2 孔型设计的要求1.2 孔型设计的基本原则与设计程序1.2.1 孔型设计的基本原则1.2.2 孔型设计的程序1.3 孔型及其分类1.3.1 轧槽与孔型1.3.2 孔型的分类1.4 孔型的组成及各部分的作用1.4.1 辊缝1.4.2 侧壁斜度1.4.3 圆角1.4.4 锁口1.4.5 槽底凸度1.5 孔型在轧辊上的配置1.5.1 轧机尺寸与轧辊直径1.5.2 上压力与下压力1.5.3 轧辊中线和轧制线1.5.4 孔型在轧辊辊身长度上的配置1.5.5 孔型在轧辊上的配置步骤1.5.6 孔型配置例题思考题2 延伸孔型设计2.1 延伸孔型系统2.2 箱形孔型系统2.2.1 箱形孔型系统的优缺点2.2.2 箱形孔型系统的使用范围2.2.3 箱形孔型系统的变形特点2.2.4 箱形孔型系统的组成2.2.5 箱形孔型的构成2.3 菱－方孔型系统2.3.1 菱－方孔型系统的优缺点2.3.2 菱－方孔型系统的使用范围2.3.3 菱－方孔型系统的变形特点2.3.4 菱－方孔型的构成2.3.5 菱－菱孔型系统2.4 椭圆－方孔型系统2.4.1 椭圆－方孔型系统的优缺点2.4.2 椭圆－方孔型系统的使用范围2.4.3 椭圆－方孔型系统的变形系数2.4.4 椭圆－方孔型的构成2.5 六角－方孔型系统2.5.1 六角－方孔型系统的优缺点2.5.2 六角－方孔型系统的使用范围2.5.3 六角－方孔型系统的变形特点2.5.4 六角－方孔型的构成2.6 椭圆－圆孔型系统2.6.1 椭圆－圆孔型系统的优缺点2.6.2 椭圆－圆孔型系统的使用范围2.6.3 椭圆－圆孔型系统的变形特点2.6.4 椭圆－圆孔型的构成2.7 椭圆－立椭圆孔型系统2.7.1 椭圆－立椭圆孔型系统的优缺点2.7.2 椭圆－立椭圆孔型系统的使用范围2.7.3 椭圆－立椭圆孔型系统的变形特点2.7.4 椭圆－立椭圆孔型的构成2.8 无孔型轧制法2.8.1 无孔型轧制法的特点2.8.2 无孔型轧制的变形特性2.8.3 无孔型轧制孔型设计原则2.8.4 无孔型轧制法的应用2.9 延伸孔型系统的设计方法2.9.1 延伸孔型系统的选择2.9.2 延伸孔型道次的确定2.9.3 延伸孔型尺寸的计算2.10 三辊开坯机孔型设计2.10.1 三辊开坯机的设备和工艺特点2.10.2 三辊开坯机压下规程的制定2.10.3 三辊开坯机孔型配置与共轭孔型设计思考题3 简单断面型钢孔型设计3.1 成品孔型设计的－般问题3.1.1 热断面3.1.2 公差与负公差轧制3.2 圆钢孔型设计3.2.1 轧制圆钢的孔型系统3.2.2 圆钢成品孔型设计3.2.3 其他精轧孔型的设计3.2.4 万能(通用)孔型系统3.2.5 规圆机的应用3.2.6 圆钢孔型设计实例3.3 螺纹钢孔型设计3.3.1 热轧螺纹钢孔型设计3.3.2 冷轧螺纹钢孔型设计3.4 方钢孔型设计3.4.1 方钢的品种3.4.2 轧制方钢的成品孔型系统3.4.3 K，方孔的设计3.4.4 K，方孔的设计3.4.6 方钢规圆机立辊孔型设计3.4.7 方钢孔型设计实例3.5 扁钢孔型设计3.5.1 概述3.5.2 扁钢孔型系统的选择3.5.3 压下量分配和轧件厚度确定3.5.4 扁钢立轧孔设计3.5.5 各扁钢孔型中的轧件尺寸确定3.5.6 扁钢坯料的确定3.5.7 扁钢孔型设计实例3.6 六角钢孔型设计3.6.1 孔型系统的选择3.6.2 成品孔的构成3.6.3 成品前孔的确定3.7 角钢孔型设计3.7.1 概述3.7.2 轧制角钢的孔型系统3.7.3 坯料选择3.7.4 等边角钢成品孔型设计3.7.5 蝶式孔型设计3.7.6 立轧孔型设计3.7.8 进入切分孔红坯孔型设计3.7.9 角钢孔型设计实例3.8 不等边角钢孔型设计3.8.1 轧制不等边角钢的孔型系统3.8.2 成品孔的设计3.8.3 蝶式孔压下系数、宽展系数的确定3.8.4 蝶式孔的设计3.8.5 不等边角钢孔型设计实例思考题4 连轧机孔型设计4.1 连轧的基本理论4.1.1 连轧与连轧机4.1.2 连轧常数与堆拉钢系数4.2 连轧机孔型设计的内容和要求4.2.1 型钢连轧机孔型设计的内容4.2.2 型钢连轧的特点和孔型设计的要求4.3 连轧机孔型设计的原则和设计方法4.3.1 连轧机孔型设计的原则4.3.2 连轧机孔型设计方法4.4 高速线材精轧机组的孔型设计4.4.1 高速线材无扭精轧机工艺和设备特点4.4.2 高速线材精轧机组孔型设计程序和设计方法4.5 Y型轧机孔型设计4.5.1 三辊Y型轧机4.5.2 三辊Y型轧机的孔型和变形特点4.5.3 三辊Y型轧机孔型系统4.5.4 几种常用的三辊Y型轧机孔型的结构参数思考题5 切分轧制孔型设计6 复杂断面型钢孔型设计的熟读问题7 复杂断面型钢孔型设计8 万能轧机孔型设计9 楔横轧孔型设计10 导卫装置设计11 计算机辅助孔型设计。
材料成型课程设计——圆钢孔型系统设计
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。
型钢孔型设计-第2章
数量和换辊次数。 d.延伸小，不超过1.3~1.4，椭圆轧件在圆孔中轧制不稳
定，导卫安装较严格，圆孔型轧件易出耳子。
2.2.6 椭圆-立椭圆孔型系统
1）椭-立椭圆孔型系统的组成 （图）
2）椭-圆孔型系统的特点
2.2.4 六角-方孔型系统
3）六角-方孔型系统的适用范围
常用于由箱形孔型向菱-方、椭-方孔的过渡孔型。 一般认为，六角孔型的延伸须大于1.4，否则六角 孔充满不良，影响下一道轧制的稳定性，六角轧 件在方孔中也不易充满，对坯料尺寸、形状要求 严格时这种孔型系统不合适。所以尽管六角-方孔 型系统有很多优点，但并不能替代椭-方孔型系统。
2.2.2菱-方孔型系统
图2-2 菱-方孔型系统
2.2.2 菱-方孔型系统
2）菱-方孔型系统的特点 a.能轧出四边平直，角部和断面形状准确的方形断面轧件。 b.孔型系统中有较多的中间方，因此一套孔型能轧出不同 尺寸的方钢。 c.轧件在孔型中比较稳定，对导卫要求不高。 d.轧件各面受到良好加工，变形基本均匀。 e.同箱形孔相比，切槽深，影响轧辊强度。 f.角部金属冷却快，轧制某些合金钢时易在角部形成横裂。 g.氧化铁皮不易脱落，影响产品表面质量，开坯孔型不宜 使用。 h.附加摩擦大，轧辊磨损不均匀。
第二章 延伸孔型系统
2.1 延伸孔型系统的概念
延伸孔型系统：把大断面的钢锭或钢坯轧成精轧孔型 所需要的断面形状和尺寸，这些孔型的组合称为延伸孔 型系统或开坯孔型系统。
2.2 延伸孔型系统的种类
2.2.1 箱形孔型系统 1）箱形孔型系统的组成（图） 2 ）箱形孔型系统的特点 3）箱形孔型系统的使用范围
热轧H型钢孔型设计(毕业设计)
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。
孔型设计 课程设计
2.9 打捆机的工艺
自动打捆机是近年来为提高作业率、降低劳动强度而发展起来的。它在连 轧机上取代了传统的人工手动打包或人工简易气动打包。一般自动打捆机根据 产品的不同分为线材自动打捆机、棒材自动打捆机、型钢自动打捆机等
第2章
2.1 坯料的种类
制定工艺流程
型钢原料分为钢锭、钢坯和连铸钢坯三种。 钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢 锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多，轧制 过程中温降大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。 钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、 缩孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。 采用连铸坯为原料，与采用轧坯相比，金属收得率提高、能耗低、劳动条 件改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯。
视先进技术和装备的使用。近年来我国小型线棒材轧机向连续化、自动化、大 型化发展。但同时存在大量落后产能，据调查，约有 40%的小型型钢（线棒材） 生产线属于落后淘汰设备
1
3) 管理水平逐年提高
近年来，我国线棒材厂总体生产管理水平逐年提高，
特别是实行负公差轧制的轧机，成材率高达 98%以上，采取多项措施扩大产品 规格和提高产品质量，可满足不同的用户的需求，增加了市场份额。 4) 高质量、高附加值的经济性线棒材所占比例少，很多高质量、高附加值 产品仍靠进口。 孔型设计是型钢生产中必不可少的步骤之一，孔型设计的合理与否直接影 响到产品的质量、轧机的生产能力、产品的成本、劳动条件和劳动强度等。圆 钢属于简单断面型钢的一种，在工业生产中，自然缺少不了孔型设计这一步骤。 轧制圆钢的孔型系统有多种，应根据直径、用途、钢号及轧机形式来选用。本 文主要介绍孔型设计的一些基本知识和原理，并以生产φ 20mm 圆钢为例，说明 孔型设计的方法。
方钢孔型设计课程设计
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。
《型钢轧制操作》教案项目3孔型设计基础知识
材料科学与工程学院教案用纸(如工字形、槽形、轨形等)两大类。
孔型的直观外形：圆、方、箱、菱、六角、扁、工字、轨形及蝶式孔型等。
(2)按用途分类根据孔型在变形中的作用分为：①开坯或延伸孔型：把钢锭或钢坯的断面缩小，专门用于减小轧件断②预轧或毛轧孔型：缩小轧件断面同时使轧件断面逐渐成为与成品相似的雏形。
③成品前或精轧前孔型：为成品孔型中轧出合乎要求的成品作准备。
④成品或精轧孔型：一套孔型系统的最后一个孔型(3)按孔型在轧根上的切槽方法分类①开口孔：轧辑的短缝在孔型周边上。
②闭口孔：轧辐的短缝在周边外。
③半闭口孔：控制孔内轧件腿部用，又称为控制孔型，轧辐的短缝靠近底部或顶部。
二、孔型设计的内容和程序1.孔型设计的内容(1)断面孔型设计根据原料和成品的断面形状、尺寸及产品性能要求，确定出连续变形的方式、道次和各个道次的变形量，以及为完成变形过程所需的孔型形状和尺寸。
(2)轧辐孔型设计根据断面孔型设计的结果，确定孔型在每个机架上的分配方式(即孔型配置)，保证轧件能正常轧制、操作方便，并且轧制周期最短,成品质量好和轧机的生产能力高。
(3)轧辑的辅件设计包括道卫或诱导装置的设计；保证轧件能顺利出入孔型，或者使轧件在孔型外发生一定的变形、矫直和翻钢作用所需要的辅助装置的设计和计算。
2.孔型设计的要求孔型设计是型钢生产中一项十分重要的工作，它直接影响成品质量、轧机生产能力、产品成本、劳动条件和劳动强度。
＞优质、高产使轧件尺寸形状符合技术要求，质量好，产量高。
＞低消耗使轧制功率、金属消耗、轧辐消耗等各种消耗最少。
＞尽可能减少孔型各个部分的不均匀变形，以获得轧件具有最小内应力。
›操作方便、安全而且尽可能使轧制过程机械化、自动化或减轻工人的体力劳动。
＞使换馄时间少，调整时间少，轧制过程稳定，作业率高。
3,孔型设计的程序(1)了解产品的技术条件一一断面形状、尺寸、允许偏差产品表面质量、金相组织和性能(2)了解原料条件一一已有的钢锭或钢坯的形状和尺寸(3)了解轧机的性能及其他设备条件一一轧机布置、机架数目、馄径、辐身长度等(4)选择合理的孔型系统一一对比各系统优缺点找出最优方案(5)总轧制道次数的确定「In//-_InFO-InF”=Fo11叩平IlVZ平"融F n 轧制道次应取整数，具体取奇数或偶数取决于轧机的布置。
型钢课程设计
型钢课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握型钢的基本知识、性质和应用，培养学生的实际工程能力和创新意识。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解型钢的定义、分类和特点；（2）掌握型钢的力学性能和工艺性能；（3）熟悉型钢在工程结构中的应用。
2.技能目标：（1）能够正确识别各种型钢；（2）能够根据工程需求选择合适的型钢；（3）能够运用型钢的基本知识解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对型钢行业的兴趣和热情；（2）培养学生工程责任感和创新意识；（3）培养学生团队协作和沟通交流能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.型钢的基本概念：介绍型钢的定义、分类和特点，让学生了解型钢的基本知识。
2.型钢的力学性能：讲解型钢的抗拉性能、抗压性能、抗弯性能、抗剪性能等，使学生掌握型钢的力学性能指标。
3.型钢的工艺性能：介绍型钢的加工工艺、连接方式等，培养学生对型钢工艺性能的认识。
4.型钢在工程结构中的应用：分析型钢在建筑、桥梁、隧道等工程结构中的应用实例，让学生了解型钢的实际工程应用。
5.工程案例分析：选取具有代表性的工程案例，让学生运用所学知识分析实际工程问题。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解型钢的基本概念、性质和应用，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生讨论型钢在工程中的应用实例，培养学生解决实际问题的能力。
3.案例分析法：分析具有代表性的工程案例，让学生学会运用型钢知识分析实际工程。
4.实验法：安排学生参观型钢实验室，直观了解型钢的实物和性能。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的型钢教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：为学生提供型钢实验设备，便于学生进行实验操作和观察。
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目录摘要 (1)第一章孔型系统的选择 (1)1.1箱形孔型系统 (1)1.2菱-方孔型系统 (1)1.3椭-方孔型系统 (1)1.4椭-圆孔型系统 (2)1.5六角-方孔型系统 (2)1.6方-椭圆-圆孔型系统 (2)1.7圆-椭圆-圆孔型系统 (2)1.8椭圆-立椭圆-椭圆-圆孔型系统 (2)1.9选择孔型系统 (2)第二章轧制道次和轧件尺寸计算 (3)2.1轧制道次的确定和分配 (3)2.1.1 轧制道次确定 (3)2.1.2延伸系数分配 (3)2.2延伸孔型的计算 (3)2.2.1确定各方形断面尺寸 (3)2.2.2确定各中间扁轧件的断面尺寸 (4)第三章精轧孔型的设计 (8)3.1 成品孔尺寸计算 (8)3.2成品前椭圆孔型尺寸计算 (8)3.2椭圆孔前圆孔计算 (9)第四章延伸孔型的设计 (10)4.1矩形-方箱孔型 (10)4.3 六角-方孔型 (11)4.4 椭圆-方孔型 (12)4.5椭圆-圆孔型 (13)总结 (16)参考文献 (15)附表 (16)摘要型钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛运用于农业、交通运输业、制造业和建筑业等行业。
型钢孔型设计的好坏直接影响型钢产品的质量和成本，关系到轧机产量和工人的操作条件。
因此孔型设计一直被各钢铁厂的轧钢技术人员所重视。
但是型钢孔型设计的经验性较强，特别是复杂断面的型钢。
本设计主要对生活生产中常用的简单型钢的生产进行型钢的孔型设计。
在设计过程中本设计参考型钢孔型设计的相关资料，按照选择孔型系统到延伸孔和精轧孔型的设计和相关孔型参数计算的顺序进行设计。
本设计共分四章对孔型系统设计进行较详细的阐述，其中第一章主要介绍各种孔型系统的主要优缺点，利用其主要应用场合结合本设计的相关要求选择相应的孔型系统。
第二章介绍轧制道次的分配和各道次延伸率的确定然后根据成品圆钢的尺寸反推出各道次轧件的尺寸。
第三章内容主要介绍精轧孔孔型尺寸计算过程以及各孔型的充满程度。
第四章依次计算9道次粗轧过程延伸孔型相关参数的计算和充满程度计算，根据计算结果编写孔型相关参数表，利用CAD绘图软件绘出各孔型图。
关键词：型钢，圆钢，孔型设计，轧制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60mm×60mm～80mm×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。
2.4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。
2.5六角-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。
2.6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。
2.7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。
2.8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。
2.9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65mm⨯65mm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40mm⨯40mm～60mm⨯60mm之间时一般采用六角-方孔型系统；当轧件断面小于40mm⨯40mm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-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()8.532/106522=π （2-1） 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:==∑c n μμln ln =4.1ln 54ln 11.8 （2-2） 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 =12mm 。
2.1.2延伸系数分配按附表1和附表2选择延伸系数和宽展系数延伸孔型是由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)2/12(14.365⨯=37.37 （2-3）各对的延伸系数为：=∑2μ 1.68，=∑4μ 1.65 ，=∑6μ 2.50，=∑8μ 2.42，=∑10μ 2.232.2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：5068.1652==a mm 3965.1504==a mm2550.2396==a mm 1642.2258==a mm 1214.323.2216R 10=⨯⨯=mm2.2.2确定各中间扁轧件的断面尺寸 第1孔型（矩形箱孔型）设矩形轧件之高度451=h mm ，则44.1456511==η， 889.74545400=-=A 16565a 000===B H ，取6.0=ψ 2.0tan =ϕ 斯米尔诺夫公式（查附表3得c 1~c 7的值）：7554321c c c 0c k c 0c c 0t a n 11c 1ϕψδααηβ⨯⨯⨯⨯⨯⨯-+=A ）（ (2-4) 085.12.06.0889.7144.10714.01362.016.0746.0862.01=⨯⨯⨯-+=）（β7065085.1011=⨯=⋅=B B βmm (2-5)第2孔型：4.1507012==η 75050400=-=A 556.14570a 110===H B 6.0=ψ 2.0t a n =ϕ 099.12.0556.1714.10714.0116.0763.0746.0862.02=⨯⨯⨯-+=）（β 46.4945099.1122=⨯=⋅=H B βmm 轧件宽度比应得宽度小0.54所以取mm 451=H 合适。
第3孔型：设菱形的几何高度48'3=h mm ，6.1k =α，85.00=δ，6.0=ψ，来料实际高，宽度：mm 5883.0-5041.122=⨯==R B H208.1485813==η 333.74848400=-=A 033.16.085.06.1333.71208.109.31543.1865.485.45.007.23=⨯⨯⨯⨯-+=--）（β mm 914.5958033.1233=⨯=⋅=B B β验算轧件第4孔型中的情况：091.1396014==η 27.63941.13941.1400=⨯⨯-=A 菱形孔长轴：mm 47.7085.0/9.5985.0/b 3k==='B (2-5) 菱形孔实高：mm 401b h 12R -h h 23k =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=75.14070h b k330===α (2-6) 取85.0=δ 6.0=ψ091.16.085.075.127.61091.1972.017.03.1458.2665.001.24=⨯⨯⨯⨯-+=--）（β mm 64.4340091.1h k344=⨯=⋅=βB第4孔型：47k =B ，9347/64.43/k 4==B B ％合适。
556.145/70/3k k =='=H B α 合格。
与初选的k α值非常相近，如果初选的值与最后确定的菱形孔相差较大是应重新设定然后计算。