棒材轧制孔型设计
【优质】棒材孔型设计指导书-精选word文档 (19页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==棒材孔型设计指导书篇一：棒材孔型设计说明书棒材课程设计说明书1.设计题目：成品尺寸(直径mm)：36坯料尺寸（mm×mm）：150机组设备：18架平立交替连轧机轧辊参数：架次 1#～2# 3#～4# 5#～6# 7#～12# 13#～18#轧辊直径(mm)500 610 560 420 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：150×150mm；钢种：20钢；产品规格：φ36mm.（3）20钢化学成分和线材产品技术要求3、工艺流程：4、孔型设计:1. 孔型设计本设计是设计φ36mm的20号圆钢轧制其坯料尺寸为150mm×150mm。
2 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组成。
延伸孔型的作用是压缩轧件断面，为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响，但对产品最后的形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等；精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。
本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。
2.1无孔型轧制法优点：（1）由于轧辊无孔型，改轧产品时，可通过调节辊缝改变压下规程。
因此，换辊、换孔型的次数减少了，提高了轧机作业率。
（2）由于轧辊不刻轧槽，轧辊辊身能充分利用；由于轧件变形均匀，轧辊磨损量少且均匀，轧辊寿命提高了2~4倍。
棒线材孔型设计辅助计算软件的编写与运用
棒、线材孔型设计中辅助计算软件的使用说明5：
棒、线材孔型设计中辅助计算软件的存在缺陷及改进方向：
此孔型设计计算程序，使用Visual Basic编辑器进行编译，数据同Excel数据 库进行嵌套，程序计算后的各类数据以xls 格式自动进行保存，部分函数调用Excel库 函数。 存在缺陷： 一、存在缺陷： 同专业软件相比，在全面性方面有所 差距，但基本能够满足一般简单断面孔型 设计需求。在程序编译后，源代码开放并 留有更新接口，以便于在不断的实践过程 中进行继续修正完善，提高其运行流程及 计算精度。 改进方向： 二、改进方向： 在轧制力及轧制力矩等力能程序设计 上进一步完善，最终使此计算程序能够为 棒、线材轧制工艺任务的完成起到快速设 计与计算校核的作用。 另外学习运用有限元分析法对轧制过 程进行三维模拟，以减少轧制试验的风险。
条件具备后， 条件具备后，模型选择和 求解编译的难点何在？ 求解编译的难点何在？
你设计的程序有多少价值？ 你设计的程序有多少价值？
通过简单的方法解决复杂的问题，节省购买专业软件费用。 能够完成设计任务就是创造的价值。价值在实践中体现。
6、各道次变形 量的分配
7、确定轧件的断 面形状和尺寸
8、确定孔型的 形状和尺寸
9、绘制孔型及 配辊图
10、进行必要的校 核及辅件设计
2、出发点：孔型设计分为两类，一类是设计人员根据孔型设计公式结合经 、出发点： 验进行设计，另一类是利用计算机辅助孔型设计软件进行设计。 按照原始的公式计算方法进行孔型设计计算，公式复杂，计算工作量 大，尤其是在计算结果的检验校核及修改方面更是复杂。 在为了提高设计效率与设计精度，减少购买专业软件巨额投入的基础 上，分析总结了简单断面孔型设计方法，通过建模、数学求解、语言编写 将孔型设计中所运用的各类公式函数模型，通过Microsoft Visual Basic 编辑器进行软件编译，使复杂繁琐的数据计算工作转变为了快捷方便的计 算机运行程序。
孔型轧制方法
孔型轧制方法孔型轧制方法是一种常用的金属塑性加工方法，它是通过将金属板材或棒材在轧制机上进行孔型轧制，从而使其形成一定的孔洞形状，以达到加工金属材料的目的。
本文将对孔型轧制方法的原理、应用及优缺点进行详细介绍。
一、孔型轧制的原理孔型轧制是通过轧制机将金属板材或棒材经过一系列的辊压、拉伸等工序，使其形成一定形状和尺寸的孔洞。
在孔型轧制中，辊的形状和尺寸是关键因素之一，它决定了金属材料的孔洞形状和大小。
此外，金属板材或棒材的厚度、宽度、材质等因素也会影响孔型轧制的效果。
孔型轧制的主要原理是利用轧制机的辊压作用，将金属材料从一个辊缝中通过，使其在一定的压力下发生塑性变形，从而形成孔洞。
孔型轧制主要分为两种方法：一种是利用孔型辊，将金属材料轧制成孔洞形状；另一种是利用普通辊，在轧制过程中通过钢针等工具，将金属材料压出孔洞。
二、孔型轧制的应用孔型轧制方法广泛应用于制造领域，如汽车、航空、航天、船舶、机械等行业。
其中，孔型轧制技术在汽车制造中尤为重要，汽车零部件如发动机气门、缸套、进气歧管等都需要通过孔型轧制技术进行加工。
孔型轧制方法还可以用于制造过滤器、筛网、隔板、散热片、齿轮等零部件。
此外，在建筑、装饰、艺术等领域中，孔型轧制也有广泛的应用，如金属网、屏风、栏杆、装饰板等产品。
三、孔型轧制的优缺点孔型轧制方法具有以下优点：1.孔型轧制可以实现高效、精密的金属加工，加工效率高、成本低。
2.孔型轧制可以制造出形状复杂、尺寸精确、表面光滑的孔洞，具有较高的加工精度和质量。
3.孔型轧制可以适应各种金属材料，如铁、铜、铝、不锈钢等，具有广泛的适用性。
4.孔型轧制可以通过调整辊的形状和尺寸，实现不同形状、大小、密度的孔洞，具有较高的灵活性。
5.孔型轧制可以实现批量生产，适用于大规模生产和定制生产。
但是，孔型轧制方法也有一些缺点：1.孔型轧制需要专业的设备和技术，成本较高。
2.孔型轧制的孔洞形状和尺寸受到辊的形状和尺寸的限制，不如其他加工方法灵活。
φ70～80轴承钢棒材轧制过程的孔型设计及三维模拟
φ70～80轴承钢棒材轧制过程的孔型设计及三维模拟岳重祥;张立文;阮金华【摘要】A pass system to produce Φ70-80 bearing steel rod by using300mm billet was developed. With the aid of software MSC. Marc and its user subroutine, 3D FE models for the rolling process coupled with the microstructure evolution model of GCr15 steel were established to simulate the deformation of rolled piece and the rolling force at every pass. Meanwhile, the evolutions of temperature, strain, strain rate and austenite grain size in the rolled piece were obtained. The work realized the virtual computer rolling before practical rolling of rod.%开发了采用300mm方坯生产φ70～80mm规格GCr15轴承钢棒材的孔型系统.利用有限元软件MSC.Marc,建立了该生产过程的三维有限元模型.借助MSC.Marc软件的二次开发功能,将GCr15钢的微观组织演变模型与轧制过程的热力耦合有限元模型相结合,预测了该生产过程中的轧制力、轧件变形情况及轧件内部温度、应变、应变率与奥氏体晶粒尺寸的演变情况,实现了棒材实际轧制前的计算机虚拟轧制.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】5页(P60-64)【关键词】棒材;孔型设计;虚拟轧制;组织演变【作者】岳重祥;张立文;阮金华【作者单位】大连理工大学,材料科学与工程学院,辽宁先进连接技术重点实验室,辽宁,大连,116085;大连理工大学,材料科学与工程学院,辽宁先进连接技术重点实验室,辽宁,大连,116085;大连理工大学,材料科学与工程学院,辽宁先进连接技术重点实验室,辽宁,大连,116085【正文语种】中文【中图分类】TG332;TG335.6棒材断面形状简单,用量巨大,长度长,要求尺寸精度和表面质量高,适合进行大规模专业化生产。
Φ430mm轧机圆钢轧制孔型设计及优化
０ 引言 河冶科技的 Φ ４３０ ｍｍ 轧机型式为三机架三辊 半开口横列式ꎬ专门生产高速钢圆钢ꎮ 一直以来ꎬ此 轧机用 １００ ｍｍ × １００ ｍｍ 的方锻坯做为坯料生产 Φ ４０ ~ ６０ ｍｍ 圆钢ꎬ一架轧辊采用箱形孔型系统 ９ 道次ꎬ二架采用万能孔型系统生产圆钢ꎬ四道次分别 是方 － 扁 － 立圆 － 椭圆ꎬ以轧制不同规格产品ꎮ 目 前ꎬ生产工艺较顺畅ꎮ 随着市场的发展ꎬ产品销售旺 盛ꎬ出现了供不应求的局面ꎮ 将 Φ ４３０ ｍｍ 轧机所
收稿日期:２０１８ － １０ － ２２ 作者简介:梁敬斌(１９６６ － ) ꎬ男ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ１９８９ 年毕业于唐 山工程技术学院冶金系金属压力加工专业ꎬ现在河冶科技股份有限 公司从事高速钢生产方面的工作ꎬＥ － ｍａｉｌ: ｌｊｂ＠ ｓｉｎａ. ｃｏｍ
５６
用方坯料由 １００ ｍｍ × １００ ｍｍ 改为 １１０ × １１０ ｍｍꎬ 每月产量 可 提 高 ２０％ ꎬ 但 须 重 新 设 计 专 用 开 坯 孔 型ꎬ既要保 证 在 开 坯 各 道 能 实 现 正 常 咬 入ꎬ 减 少 劈 头ꎬ同时也要考虑与现有孔型的共用性ꎬ使其达到优 质、高产、低耗的目的ꎮ １ 设计思路 Φ ４３０ ｍｍ 轧机由 １００ ｍｍ × １００ ｍｍ 方坯改用 １１０ ｍｍ × １１０ ｍｍ 方坯做坯料ꎬ一架由原来的箱形 孔型系统改为箱形 － 方形 － 菱形孔型系统( 图 １)ꎬ 生产道次仍为 ９ 道次ꎻ二架不变ꎬ四道次分别是方 － 扁 － 立圆 － 椭圆ꎮ 这样一方面利用箱形孔型沿轧件 整个宽度变形量大而均匀ꎬ速度差小、咬入好ꎬ孔型
(１. Ｈｅｙｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ. ꎬ Ｌｔｄ. ꎬ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇꎬ Ｈｅｂｅｉꎬ ０５２１６５ꎻ ２. Ｈｅｂｅｉ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｔｏｏｌ Ｓｔｅｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇꎬ Ｈｅｂｅｉꎬ ０５２１６５) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｒｅｐｌａｃｉｎｇ １００ ｍｍ × １００ ｍｍ ｂｉｌｌｅｔ ｗｉｔｈ １１０ ｍｍ × １１０ ｍｍ ｂｉｌｌｅｔ ｉｎ ４３０ ｍｍ ｒｏｌｌ￣ ｉｎｇ ｍｉｌｌ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｒｏｕｎｄ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ. Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｓｓ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｐａｓｓ ｄｅｓｉｇｎꎬ ｂｉｔｉｎｇꎬ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐａｓｓ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎａｌｉｔｙ ｗｉｔｈ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐａｓｓ ｉｓ ａｌｓｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｐａｓｓ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ １００ ｍｍ × １００ ｍｍ ｂｉｌｌｅｔ ａｒｅ ｉｍ￣ ｐｒｏｖｅｄꎬ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｒｏｕｎｄ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄꎬ ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｓｋｉｎꎬ ｆｏｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ ｈｅａｄ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ｂａｌａｎｃｅｄ. Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅꎬ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｆｏｒｇ￣ ｉｎｇ ｂｉｌｌｅｔ ｉｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｏｕｔｐｕｔ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ２０％ . Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙꎬ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ. Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ: ｈｉｇｈ － ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌꎻ ｐａｓｓꎻ ｐａｓｓ ｎｕｍｂｅｒꎻ ｓｐｒｅａｄꎻ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎꎻ ｎｉｐ
圆钢孔型设计
圆钢孔型设计圆钢孔型设计摘要型钢是经各种塑性加工成形的具有一定断面形状和尺寸的直条实心钢材，是重要的钢材产品之一，它被广泛的应用于国民经济的各个部门，如机械、金属结构、桥梁建筑、汽车、铁路车辆制造等，它都占有不可缺少的地位。
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φ25mm圆钢为例，说明孔型设计的方法。
关键词：型钢，圆钢，孔型设计AbstractBeam is formed by a variety of plastic processing section of a certain shape and size of solid bar steel, steel products is an important one, it has been widely used in various sectors of the national economy, such as machinery, metal structures, bridge s, buildings, automotive, rail vehicle manufacturers and so on, it occupies an indispens able position. Pass design is essential to steel production in one step, or not pass the rational design of a direct impact on product quality, mill capacity, product cost, labor conditions and labor intensity and so on. Steel round bar is a simple cross-section of industrial production, the natural lack of this step can not pass design. Rolling round a number of the pass system, should be based on diameter, uses, and its steel mill s election form. This paper mainly introduces the pass design of some of the basic kno wledge and principles, and to produce φ25mm round as an example to show the way to pass design.Keywords: beam ,round bar, pass design目录摘要IAbstract II第一章绪论 11.1孔型及其分类 11.2孔型的组成及各部分的作用 21.3孔型设计的内容和要求 61.3.1孔型设计的内容 61.3.2孔型设计的要求 61.4孔型设计的程序7第二章孔型设计122.1圆钢孔型系统122.2延伸孔型的设计方法122.2.1孔型系统的选择122.2.2孔型的设计方法142.3精轧孔型设计162.3.1成品孔的设计162.3.2成品前精轧孔的设计17第三章典型产品孔型设计19参考文献: 24致谢25附录A:精轧孔型图26附录B:粗轧孔型图27第一章绪论1.1孔型及其分类由两个或两个以上的轧槽在过轧辊轴线的平面上所构成的空洞称孔型。
棒材轧制孔型设计
孔型设计本设计以φ28mm圆钢为代表产品进行设计。
1 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组成。
延伸孔型的作用是压缩轧件断面，为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响，但对产品最后的形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等；精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。
本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。
1.1无孔型轧制法优点：（1）由于轧辊无孔型，改轧产品时，可通过调节辊缝改变压下规程。
因此，换辊、换孔型的次数减少了，提高了轧机作业率。
（2）由于轧辊不刻轧槽，轧辊辊身能充分利用；由于轧件变形均匀，轧辊磨损量少且均匀，轧辊寿命提高了2~4倍。
（3）轧辊车削量少且车削简单，节省了车削工时，可减少轧辊加工车床。
（4）由于轧件是在平辊上轧制，所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。
（5）轧件沿宽度方向压下均匀，故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短，切头、切尾小，成材率高。
（6）由于减小了孔型侧壁的限制作用，沿宽度方向变形均匀，因此降低了变形抗力，故可节约电耗7%。
1.2椭圆—圆孔型系统优点：（1）孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面，从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。
（2）孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀，从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。
（3）孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮，改善轧件的表面质量。
（4）需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢，从而减少换辊。
缺点：（1）延伸系数小。
通常延伸系数不超过1.30~1.40，使轧制道次增加。
（2）变形不太均匀，但比椭圆—方孔型要好一些。
（3）轧件在圆孔型中稳定性差，需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性，因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。
（4）圆孔型对来料尺寸波动适应能力差，容易出耳子，故对调整要求高。
热轧棒材孔型设计探究
256管理及其他M anagement and other热轧棒材孔型设计探究周发元（西宁特殊钢股份有限公司，青海 西宁 810005）摘 要：热轧棒材的孔型设计应根据原料与成品的断面形状、尺寸和产品性能要求，选择孔型系统，确定轧制各道次的变形量，设计各道次和各道次的变形量，设计各道次的孔型形状，再根据断面孔型设计，确定各孔型在每个机架上的分配及其在轧辊上的配置，要求轧件能正常轧制且操作方便，并且轧制节奏时间短，轧机的生产能力高，产品质量好。
关键词：热轧棒材；孔型设计；延伸系数中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）14-0256-2收稿日期：2020-07作者简介：周发元，男，生于1989年，汉族，青海海东人，本科，助理工程师，研究方向：型钢轧制。
1 孔型设计理论1.1 孔型设计的主要内容断面孔型设计。
根据原料和成品的断面形状、尺寸和产品的性能要求，选择孔型系统，确定轧制各道次的变形量，设计各道次和各道次的变形量，设计各道次的孔型形状。
1.2 孔型设计的基本原则（1）成品质量好。
包括产品断面几何形状正确，尺寸公差合格，表面光洁，无缺陷，机械性能好。
（2）轧机产量高。
合理的孔型设计应使轧制节奏时间最短，一般情况是轧匀形，使串辊的次数最少，这些有可能提高轧机的作业率。
（3）产品的成本低。
即使金属消耗、电能消耗合轧辊等技术经济指标降到最低。
（4）劳动条件好。
劳动强度小，在进行孔型设计时，应使轧制平稳，轧制顺利，操作方便，便于调整，改善劳动条件，还应考虑轧制过程，易于实现自动化，减轻劳动强度。
（5）适应车间的设备条件。
1.3 孔型设计考虑的因素①产品优质，成本低；②合理利用车间设备条件，轧机生产率高。
2 孔型系统的选择2.1 棒材孔型系统棒材生产常用的孔型系统有箱形孔型系统、椭圆－圆孔型系统、椭圆－方孔型等系统。
他们的特点和适用范围各有不同。
棒材粗轧机的主要任务在高温状态缩减断面，中轧机组主要承担轧件延伸和为精轧机组提供精确料型的任务。
圆钢孔型设计
箱型孔型设计
钢锭断面为尺寸 560×560/470×470mm2， 初轧成品钢坯断面为130×130mm2。 轧制道次确定： 1、最大压下量：Δhmax = Dmin(1－cosαmax) =60.5mm 2、平均压下量：ΔhC =(0.8～1)Δhmax =54.45mm 3、总压下量：∑Δh =(1+β)[(H-h)+(B-b)]=989mm 4、轧制道次：n =∑Δh/ΔhC =18.2 取轧制道次为n=19
椭圆-圆孔型设计
椭圆-圆孔型各孔型尺寸
孔型 hK BK R 61.7 66 82 85.8 106 R′ r S
K1
K2 K3 K4 K5 K6
70.5
63 89 80 114 103
71.3
104 91 133 116 170
40.3
1
1 5 10 5 10
4
6 10 12 15 18
设备参数校核
校核内容：
轧机能力校核 轧辊强度校核 辊颈校核 电机功率校核
专题：
不同参数对不锈钢变形的影响
不锈钢的发展
随着生产技术的不断进步和市场需求的不断增 加，世界不锈钢产量出现了连续增长的态势，尤其 是进入21世纪之后，世界不锈钢产量大幅增加。以 中国为首的亚洲各国的经济发展不断扩大了对不锈 钢的需求。不锈钢生产的发展，是世界上工业用金 属中增长速度最快的一种，为现代工业的发展和科 技进步奠定了重要基础。
箱型孔型设计
箱型孔型各孔型尺寸
椭圆-圆孔型设计
来料是初轧坯130×130mm2，成品为Φ70圆钢。 轧制道次确定 总延伸系数： μ总 =F0/Fn =130×130/(3.14 ×702/4) =16900/3846.5=4.394 由于孔型系统为椭圆—圆孔型，取平均延伸系数为μc=1.3， 则n=lg4.394/lg1.3=5.69 将n取整数，总轧制道次为6道次，即第六孔可以出成品。
Ф65mm圆钢孔型设计
Ф65mm圆钢孔型设计摘要：棒材作为小型材的重要组成部分，在我国的钢铁生产中占有重要的地位，尤其在近几年的城市建设以及房地产开发的热潮中，棒材的使用量在钢铁材料中占有很大比例。
近年来，我国大多数棒材厂都进行生产线的改造，使生产设备和工艺更能满足生产需求。
本设计的棒材生产车间采用150×150mm连铸方坯，经过选定孔型系统及孔型设计方法，分配各道次延伸系数，计算各道断面面积，轧制速度、轧制温度、轧制力及轧制力矩等，生产出Ф65mm的圆钢。
关键词：棒材；圆钢；生产工艺；孔型设计1、各道次轧件尺寸及孔型尺寸计算1.1第一至三道次箱型孔型计算图1 箱型孔型构成—槽口宽度；—槽底宽度；—侧壁角；S—辊缝；—槽底凸度；R—外圆角；r—内圆角；—轧槽深度取压下量 h =50mm则h=150-50=100mm轧件宽度：(1.1)则宽展量 B=158.45-150=8.45mm展宽系数:咬入角: (1.2)因此可以咬入。
孔型尺寸：辊缝值S=(0.02~0.05) =(12.8~32)mm，取S=20mm； (1.3)轧槽槽底宽 =B（1~1.06）=（158.45~167.95）mm，取 =165mm；(1.4)轧槽槽口宽 =b+(5~12)=（163.45~170.45 ）mm, 取 (1.5)孔型高度H= =100mm轧辊工作直径＝640-100=540mm侧壁斜度: (1.6)内圆角半径R=(0.1~0.2)h=（10~20）mm (1.7)外圆角半径r =(0.05~0.15)h=（5~15）mm (1.8)槽底凸度 mm，取 mm表2各设计箱型孔尺寸道孔槽槽口外内侧辊槽次型高度H/mm 底宽度b k/mm宽度B k/mm圆角半径r/mm圆角半径R/mm壁斜度tan/％缝s/mm底凸度h d/mm11001651701202.52321101051201202.32339951001202.823凸度，采用凸度的目的是为了使轧件在辊道上行进时稳定；也是为了使轧件进入下—个孔型时状态稳定，避免轧件左右倾倒，同时也给轧件翻钢后在下一个孔型中轧制时多留一些展宽的余量，以防止轧件出“耳子”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
孔型设计本设计以φ28mm圆钢为代表产品进行设计。
1 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组成。
延伸孔型的作用是压缩轧件断面，为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响，但对产品最后的形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等；精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。
本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。
1.1无孔型轧制法优点：（1）由于轧辊无孔型，改轧产品时，可通过调节辊缝改变压下规程。
因此，换辊、换孔型的次数减少了，提高了轧机作业率。
（2）由于轧辊不刻轧槽，轧辊辊身能充分利用；由于轧件变形均匀，轧辊磨损量少且均匀，轧辊寿命提高了2~4倍。
（3）轧辊车削量少且车削简单，节省了车削工时，可减少轧辊加工车床。
（4）由于轧件是在平辊上轧制，所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。
（5）轧件沿宽度方向压下均匀，故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短，切头、切尾小，成材率高。
（6）由于减小了孔型侧壁的限制作用，沿宽度方向变形均匀，因此降低了变形抗力，故可节约电耗7%。
1.2椭圆—圆孔型系统优点：（1）孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面，从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。
（2）孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀，从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。
（3）孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮，改善轧件的表面质量。
（4）需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢，从而减少换辊。
缺点：（1）延伸系数小。
通常延伸系数不超过1.30~1.40，使轧制道次增加。
（2）变形不太均匀，但比椭圆—方孔型要好一些。
（3）轧件在圆孔型中稳定性差，需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性，因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。
（4）圆孔型对来料尺寸波动适应能力差，容易出耳子，故对调整要求高。
2延伸系数的分配2.1总的延伸系数μ()()()4/1.086.02220t n t t tt n a d a A A a F Fu π-==∑=[(1.012×120)2-0.86×(0.1×1.012×120)2]/[0.25×3.14×(28×1.012)2]=23.20mm式中：F o —红坯断面面积，mm 2;Fn —成品于热状态断面面积，mm 2;t a —热胀系数，取t a =1.012； t A —钢坯边长，mm;d t —成品直径，mm;∴轧制道次数n=282.123.20lg lg g g c l l =∑μμ=12道次 2.2延伸系数的初步分配分配原则：初轧道次小，以便取出氧化铁皮，保证产品质量；随后加大，以利用轧件在高温下塑性好，产生大的变形；精轧道次延伸系数小，以保证成品质量及孔型的耐磨性和成品尺寸精度。
将12道次的总延伸系数根据经验（如考虑咬入、摩擦等因素）具体分配如下：μ1= 1.240 μ2 = 1.290 μ3=1.320 μ4=1.290 μ5= 1.320 μ6 = 1.361 μ7=1.380 μ8=1.361 μ9= 1.320 μ10 = 1.280 μ11=1.235 μ12=1.2103各孔型中轧件尺寸的确定3.1计算各等轴孔的轧件尺寸1) 各等轴孔轧件的横截面积12--⨯⨯=n n n n F F μμ 2 ) 确定各等轴孔尺寸由圆面积公式F=πR 2得：d=2πFi各道次的轧件参数列于表（5—1）。
表1 等轴孔轧件尺寸道次 6 8 10 12轧件高/宽（mm）66.16 48.27 37.14 30.38轧件面积（mm2）3435.93 1829.39 1082.74 724.553.2计算平辊出口轧件的断面积前几个道次轧件表面氧化铁皮较多，摩擦系数较小，影响咬入。
根据现场经验，无孔型轧制时既要防止产生轧件歪扭脱方现象，又要保证轧件在平辊上轧制的稳定性，故平辊出口轧件断面尺寸初步设计如下：由筱仓公式：β=1+0.8[2L c/(H o+2B o)][(H o-h)/H o]式中：L c—平均接触弧长度，2)(0hHDLc -=H o—轧前轧件平均高度；h—轧后轧件平均高度；B o—轧前轧件宽度；D—轧辊直径.No.1 （第一道次）来料：B o×H o =120.00×120.00mm初设：h1=90.00mm;2)00 . 9000.120(5001-=Lc= 86.60mmβc1=1+0.8[2×86.60/(120+2×120)][(120-90)/120]=1.096则b1=βc1B o=1.096×120=131.52mmF1= h1 b1=131.52×90= 11836.8mm2校核：（1）B o/ H o>0.6~0.7 保证少产生歪扭脱方；（2）h1/ b1<1.2 保证轧制状态稳定。
本道次中：B o/ H o=1，h1/ b1=0.68 符合要求No.2 （第二道次）来料：B1×H1=90×131.52mm初设：h2=90mm;2)00 . 9052.131(5002-=cL=101.88mmβc2=1+0.8[2×101.88/(131.52+2×90)][(131.52-90)/131.52] =1.206则b2=βB1=1.206×90=108.54mmc2F2= b2h2=108.54×90=9768.6mm2校核：B1/ H1=1.46 h2/ b2=0.83 符合要求No.3 （第三道次）来料：B2×H2=108.54×90mm初设：h3=67.00mm;=112.56mmβ3=1+0.8[2×112.56/(108.54+2×90.00)][(108.54-90.00)/108.54]=1.1066则b3=β3B2=1.1066×108.54=120.11mmF3= b3h3=120.11×67.00=8047.4mm2校核：B2/ H2=1.21 h3/ b3=0.56 符合要求No.4 （第四道次）来料：B3×H3=65.00×120.37mm初设：h4=67.00mm;=127.58mmβ4=1+0.8[2×126.38/(120.37+2×65.00)][(120.37-65.00)/120.37] =1.375则b4=β4B3=1.372×67.00=92.13mmF4= b4h4=67×92.13=6172.71mm2校核：B3/ H3=1.85 h4/ b4= 0.73 符合要求将前面四道次的出口轧件的有关尺寸列成表格见表5—2表2 平辊出口轧件尺寸mm轧件高度mm轧件宽度mm 道次延伸系数横截面积21 1.240 11836.8090.0131.522 1.290 9768.6090.0108.543 1.320 8047.4067.0120.114 1.290 6172.7167.092.133.3 椭圆孔型中轧件尺寸的确定具体方法是两个等轴孔夹一个非等轴孔，以两圆夹一椭为例，根据经验理论确定轧件在椭孔中的延伸系数βt ，轧件在圆孔中的延伸系数βy ,来料尺寸为B i-1×H i-1,经椭孔后轧件尺寸为h i ×b i ,经过下一道次后轧件尺寸为 d i+1,则由宽展系数的定义便可求得中间非等轴孔轧件的尺寸h i 、b i ，即：βt =i i i i h H B b ----11βy =11++--i i ii d b h d联立（1）（2）得：b i =yt i y t i t i t i d d H B ββββββ---+++--11111h i =yt i y t i y i y i H B d d ββββββ---+--++11111轧件在椭孔中的宽展系数=t β0.5~0.95，在圆孔中是宽展系数为=y β0.3~0.4。
轧件尺寸偏大时，偏大取值，尺寸较小时，应偏小取值。
具体计算过程如下：No.5 （第五道次椭圆孔）来料：B 4×H 4=67×92.13mm轧件经第六道次后的尺寸为66.16mm;取：=t β0.5, y β=0.4根据公式（5-7），（5-8）可算得第五道次椭圆后轧件的尺寸：mm b 44.834.05.0116.664.05.016.665.013.925.0675=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=mm h 25.595.04.0113.925.04.0674.016.664.016.665=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=校核第六道次圆孔中轧件的充满度δ：第六道次后轧件的宽度()mm d b h b y 16.664.0)16.6644.83(25.596556=⨯-+=⨯-+=βmm d b k 16.67116.6666=+=∆+= (∆为宽展留的余量，取1 mm ）则δ=%95%51.98%10016.67/16.66%100/66>=⨯=⨯k b b 符合要求，校核通过。
No.7 （第七道次椭圆孔）来料：B 6×H 6=66.16×66.16mm轧件经第八道次后的尺寸为48.27mm;取：=t β0.8, y β=0.4根据公式（5-7），（5-8）可算得第七道次椭圆后轧件的尺寸：mm b 61.954.08.0127.484.08.027.488.016.668.016.667=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=mm h 34.298.04.0116.668.04.016.664.027.484.027.487=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=校核第八道次圆孔中轧件的充满度δ：第八道次后轧件的宽度()mm d b h b y 27.484.0)27.4861.95(34.298778=⨯-+=⨯-+=βmm d b k 27.49127.4888=+=∆+= (∆为宽展留的余量，取1 mm ）则δ=%95%97.97%10027.49/27.48%100/88>=⨯=⨯k b b 符合要求，校核通过。
No.9（第九道次椭圆孔）来料：B 8×H 8=48.27×48.27mm轧件经第十道次后的尺寸为37.14mm;取：=t β0.7, y β=0.4根据公式（5-7），（5-8）可算得第九道次椭圆后轧件的尺寸：mm b 43.634.07.0114.734.07.014.737.027.847.027.849=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=mm h 62.267.04.0127.487.04.027.484.014.734.014.739=⨯-⨯⨯-⨯-⨯+=校核第十道次圆孔中轧件的充满度δ：第十道次后轧件的宽度()mm d b h b y 14.374.0)14.3743.63(62.26109910=⨯-+=⨯-+=βmm d b k 14.38114.371010=+=∆+= (∆为宽展留的余量，取1 mm ）则δ=%95%38.97%10014.38/14.37%100/1010>=⨯=⨯k b b 符合要求，校核通过。