9延伸孔型设计 延伸孔型的作用是压缩轧件断面,为成形孔提供合乎要求的坯料。它对产品产量、质量有很大 影响,但对产品最后形状影响不大。常见的延伸孔型系统有:箱形孔型系统、菱一方孔型系统、菱 菱孔型系统、椭圆—方孔型系统、六角一方孔型系统、椭圆圆孔型系统和椭圆一立椭圆孔型系 统等。每种孔型系统具有各自的特点和适用范围,孔型设计时究竞采用哪种孔型系统要根据具体的 轧机型式、轧辊直径、轧制速度、电机能力、轧机前后的辅助设备、原料尺寸、钢种、生产技术水 平及操作习惯等确定 91延仲孔型系统 911箱形孔型系统 箱形孔型系统(图91),一般用于轧制大、中型断面产品。适用于初轧机、大中型轧机的开 坯机、连续式钢坯轧机、二或三辊开坯机、型钢轧机前几个延伸孔以及小型或线材轧机的粗轧机架 箱形孔型系统的主要优点:(1)在轧件整个宽度上变形均匀,速度差小,孔型磨损较均匀;(2) 孔型切入轧辊较浅,轧辊强度高,允许采用较大的道次变形量;(3)在同孔型内,通过调整上辊 可以得到多种厚度轧件,减少孔型数量,减少换孔或换辊次数,提高轧机作业率;(4)轧件表面氧 化铁皮容易脱落,稳定性也较奷(不易扭转);(5)轧件无尖锐棱角,轧件断面温降较均匀;(6)操 作方便,便于实现机械化操作。但是,由于箱形孔型的结构特点,孔型側壁斜度较大,不能从箱形 孔型中轧出几何形状精确的轧件,故不官用来轧制成品和断面尺寸较小的方坯;轧件在孔型中只能 受两个方向的压缩,轧件表面不易平直,甚至出现皱纹 常见箱形孔型系统组成方式如图91所示,应根据设备条件和对产品的质量要求选择轧制方式 轧件在箱形孔型中的延伸系数一般采用115~14,平均可取115~1.34。宽展系数B=0~045,不 同情况下β的取值范围如表91所示。 锡母母鲁 每母昔 母母昏 图92箱形孔型构成 令今 图91箱形孔型系统的组成方式 图93菱一方孔型系
表91轧件在箱形孔型中的宽展系数B 中、小型开坯机轧制钢锭或钢坯 型钢轧机轧制钢环 轧制条件 箱形孔型 宽展系数B 0~0.1 0.15~0.30 0.15~025 0.25~045 箱形孔分为立箱形孔型、方箱形孔型和矩形箱形孔型三种,其构成原则相同。如图92所示, 孔型尺寸确定如下: 孔型高度h等于轧后轧件的高度 孔型槽口宽度BB4=b+ 孔型槽底宽度bb=B-(0~6),mm 式中B→出孔型的轧件宽度;4—展宽余量,可取5m~12mm,或更大;B-来料宽度;或b= (101~-106)B。在确定b值时,最好使来料恰好与孔型槽底和两侧壁同时接触,或与接近孔型槽 底的两侧壁先接触,以保证轧件在孔型中轧制稳定。 孔型的侧壁斜度y或mφ一般采用10%~25%,个别情况可取30%或更大。在初轧机和开坯机 上有时采用双斜度箱形孔型。此孔型梄底处的侧壁斜度小于槽口处。优点是改善咬入条件,使轧件 进入孔型时稳定,并且给轧件宽展留有较大的余地 内外圆角半径R和r通常取R=(0.1-02;r=(0.05~0.15 凸度∫采用凸度的目的是为使轧件在辊道上行进时稳定,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余量,防止轧件出“耳子”凸度f的大小应视轧机及其轧制 条件而定,如在初轧机上f值可取5m~10m:在三辊开坯机上/值可取2 mm;一般按轧 制顺序,前面孔型中的∫值取大些,最后孔型无凸度。凸度的构成有三种式(图92),即折线 形、弧线形和直线形。后者的平直段b根据孔型宽度B的大小,可取30mm-80m,在开坯机上 的前儿个孔型中可用有平直段的凸度,对于防止产生“耳子”比弧线形为好。在后几个孔型中可采 用弧线形或折线形的凸度,或从前到后都用后两者。 912菱方孔型系统 菱一方孔型系统(图9-3)既可作为延伸孔型,也可用来轧制60×60mm~-80×80m以下方 形断面成品。当作延伸孔型使用时,最好接在箱形孔型之后。菱一方孔型系统被厂广泛应用于钢坯连 轧机、三辊开坯机、型钢轧机的粗轧和精轧道次。 菱—一方孔型系统的主要优点:(1)能得到形状和尺寸精确的方形術面;(2)可通过孔型系统内 中间方形孔型轧出不同尺寸方钢或方坯,也可在同一方孔形中依靠调整轧辊的方法,得到尺寸相邻 近的方形轧件,满足多规格要求,节约换辊时间,减少轧辊储备量;(3)调整和操作方便,孔型对 轧件夹持力大,轧件容易咬入,轧制稳定,并简化了导卫板的制造,也便于导卫的安装和调整;(4) 菱一方孔型系统可以使用较大延伸系数;(5)轧件各个面能得到良好加工,预防或减轻侧面产生裂 纹,故表面质量好。但是,与同样尺寸箱形孔比较,轧辊切槽较深,降低了轧辊强度;沿孔型宽度 方向辊径差和速度差较大,孔型容易磨损;轧件的角部位置固定,四角冷却较快,轧制过程中, 易在此处形成裂纹等缺陷;去除氧化铁皮能力较差。 在菱一方孔型系统中,无论是菱形孔还是方型孔,金属沿宽度方向变形都是不均匀的,最大变 形量发生在孔型垂直中线上,往两边逐渐卜降。一对菱、方孔型延伸系数与菱形孔顶角a成正比, μ大则a也应大。但是α过大,轧件在菱形孔内不稳定,当α>100°时,轧件在菱形孔中的稳定 97
第二篇型材生产及孔型设计 性逐渐下降,在其后的方形孔中轧件稳定性也会减少;当α<98°时,轧件在孔型内稳定性较好, 但孔型延伸系数很小,使轧制道次增加。一般常用菱形孔的顶角α=90°~120°,当顶角α较大 时,可采用小顶角圆弧半径,以增加稳定性。通常一对菱一方孔平均延伸系统μ=1.2~-14,最大 可达1.6,在相邻二孔中,菱孔的延伸大于方孔的延伸。方形断面轧件在菱形孔型中延伸系数山取 决于菱形孔型宽高比bh和宽展系数月1;菱形在方孔型中延伸系数取决于菱形件宽高比b和在 方孔型中宽展系数B。方断面轧件在菱形孔型中宽展系数B=0.3-0.5:菱形断面轧件在方孔型中 宽展系数B=02-04 方轧件在菱形孔型中轧制时,方形和菱形轧件的尺寸如图94所示。即: b=1414+(0414-6)=0+B)414-h:;h=141a-B(b-141a)=114+B)-b 图95菱形孔型构成 菱形孔型构成如图α5所示,孔型主要尺寸h和b确定之后,其它尺寸可按下式计算: hk= h-21 R=(0.1~0.2)h (0.1~0.35 方形孔型的构成如图96所示,方轧件边长a确定后,其它尺寸可按下式计算: h=(14~14);b=(41-142k;h=h-0.828R;bh=b-s; R=(01-02);r=(0-0.35;s≈0.:F=a2-0.86R2 图96方形孔型构成 图97菱菱孔型系统 913菱菱孔型系统 菱菱孔型系统(图97)主要用于中小型粗轧孔型。当产品品种规格较多时,可以在任一个 菱形孔内,往返轧制一次就可以获得各种尺寸的中间方坯。另外,轧制系统中有时要在奇数道次获 得方坯,采用菱一菱系统作为过渡孔型。 菱_菱孔型系统优点:(1)用翻∞°的方法能轧出不同断面尺寸轧件,任意一对孔型皆能轧出 方坯;(2)可将方形断面由偶数道次过渡到奇数道次,易于喂钢和咬入,对导板要求不严。但是, 除具有菱一方孔型系统缺点外,在菱形孔型中轧出的方坯具有明显八边形,钢坯在加热炉中运行时 易产生翻炉事故;轧件稳定性较差;延伸系数较小。 菱菱孔型系统宽展系数=0.2~035;延伸系数主要由孔型顶角α决定,生产中一般采用α 7°~110°,延伸系数常用=125~1.45 菱—菱孔型系统根据内接圆直径或边长的关系进行设计(图98)。相邻两个菱形內接圆直径 98
的关系如表92所示。相邻菱形边长之间的关系如表93所示。 菱形孔型构成可按菱一方孔型系统中菱形构成方法,也可按万能菱形孔型构成,如图99所 示,各孔型内接圆直径或边长及顶角确定后,可按如下方法确定其他尺寸: 扩张段长度MM(0.3~04)D或M=(0.3~04)A 扩张角O=30°~40°,通常用=30° 侧壁圆弧半径;r=1.0-2.0)D或r=(1.0~20)A 其他尺寸R=(0.15~02)D或R=(015~02)A;r=(0.050.1)h;s=(0.12~016)D或 s=(0.12~0.16)A 表92相邻两个菱形内接圆直径的关系 直径关系 开坯机 型钢轧机的开坯孔型 精轧机 邻两个菱形内接圆直径之比Da 1.08~1.2 0=14105-14 相邻两个菱形内接圆直径之差D-dm 8~15 6~12 表93相邻两个菱形边长关系 关系 坯机 型钢轧机的开坯孔型 精轧机 l.08~1.2 l.08~1.17 1.05~1.17 相邻菱形边长之比Aam 8~15 图98菱形内接员直径和边长 图9-9菱形或万能菱形孔型构成 914椭圆一方孔型系统 椭圆—一方孔型系统(图9-10)延伸系数较大,能以较少轧制道次将轧件断面压缩到较小尺寸, 所以在小型和线材轧机上应用较广。一般用其他孔型系统把坯料轧成40×40~75×75mm以后再开 始用椭圆一方孔型系统 椭圆一方孔形系统优点:(1)方轧件在椭圆孔型中的最大延伸系数可达24,椭园件在方孔型 中延伸系数可达18,因此,采用这种孔型系统可以减少轧制道次,提高轧制温度,在实现快速变形 的同时降低了能耗和轧辊消耗。此外,减少了工作机架数日和轧机前后操作设备数量,减少了操作 人员,降低了成本;(2)轧制角部位置经常变化,没冇固定不变的棱角,使轧件得到均匀冷却,保 证断面温度均匀,有利于获得均匀组织产品;(3)轧件在多方向受到压缩,对提高产品质量有利 (4)轧件容易咬入,轧制稳定,易于操作和调整,导板安装简便。但是,轧件在方孔和椭圆孔內沿 宽度方向变形很不均匀,导致槽孔磨损快,影响钢材质量;由于在椭圆孔型中延伸系数较方孔大, 故椭圆孔型比方孔型磨损快,若用于连轧机,易破坏既定的连轧常数,从而使轧机调整困难。 椭圆件在方孔中宽展系数603-06,常采用B产03-05。方件在椭圆孔中宽展系数与方件 边长之间的关系如表94所示。椭圆一方孔型系统常用延仲系数及相邻方件边长差与其边长的关系 如表95、96所示 99
第二篇型材生产及孔型设计 图9-10椭圆一方孔型系统 图9-11椭圆孔型的构成 表94方件在椭圆孔型中宽展系数与其边 方件边长mm 9-14 14~20 20~30 30~40 09~14 0.7~1 0.55~09 表95常用延伸系数 欄圆一方孔型系统的平均延伸系数方件在椭园孔型中的延伸系数椭圆件在方孔型中的延伸 1.25~16 1.7~22 1.25~1.8 2424 表96相邻方件边长差与其边长关系 方件边长 9-14 20~30 30--40 边长差m 1.5~2 2.5~4.0 5~10 椭圆孔型的构成如图911:孔型宽度B=(1.088-1.11)b,b椭圆轧件的宽度,相当于 孔型的充满程度δ=bB=09~0.92,一般以δ=0.85~09为好;辊缝s=(0.2~03)h;椭圆孔 (h-s)2+B2 型的圆弧半径R=-41-5) 椭圆轧件断面面积近似为F=2(b-s+sb;外圆角半径 =(0 915六角一方孔型系统 六角一方孔型系统(图9-12)广泛应用于小型和线材轧机的粗轧机上,轧制方件边长为17× 17~60×60mm之间。常用在箱形孔型系统之后和椭國—方孔型系统之前,组成混合孔型系统。在 轧制小型钢材和线材时,用它代替椭圆一方孔型系统效果特别好 六角一方孔型系统除具有椭圆一方孔型系统的优点外,还有以下优点:(1)轧件在孔型内变形 比较均匀:(2)单位压力小,能耗小,轧辊磨损也小;(3)轧件在孔型中稳定性好。但是,无升降 设备和使用撬棒、夹钳操作的轧钢车间,采用此系统时送钢较费劲。 该孔型系统最突出的优点是变形均匀,延伸系数大,=1.35~1.8,常用14-1.65。且方进六 角孔时,以必须大于14,否则六角孔将充不满。此外,在轧制过程中,轧件角部位置经常变换, 轧件冷却均匀。六角形轧件在方孔內轧制时延仲不均匀,导致轧件边缘部分延伸比中间大,因而引 起强迫宽展。但由于侧壁斜度的限制,宽展量容易控制。为了使方坯进入六角孔时变形均匀,孔型 对方坯不产生侧压,必须使槽底宽度近似等于方坯边长。同时为使六角孔两侧充满良好,必须采用 较大的压下量。因此,在六角一方孔型系统内轧制轧件断面大小有一定范围。有时因轧机能力小, 不能采用较大的延伸系数,可以在六角孔前加一个平箱孔,进行预轧或增大进坯圆角,以放大进坯 尺寸范围。六角一方孔型系统中宽展系数、延伸系数如表97、表98所示。 六角孔型构成如图914所示,A为来料边长,h和b为轧件轧后的高度和宽度。根据六角孔 型的充满程度bBk=0.95~0:85来确定Bk;a≤90°;s=(0.2~0.3)h;R=(0.3~0.6)h;R0= (04~0.5)h;R的确定原则是使孔型槽底的两侧圆弧和槽底同时与来料接触。方孔型的构成与椭 圆一方孔型系统相同 100一
表97六角一方孔型系统中宽展 方件在六角孔型中的宽展系数 六角形件在方孔型中的宽展系数B 0.5~0.7 0.65~1 0.25~0 常用0407 表98六角一方孔型系统中延伸系数 平均延伸系数 方件在六角孔型中的延伸系数H六角形轧件在方孔中的延伸系数f 范围135~1.8,常用14~1.6 14~18 14~16 图912六角一方孔型系统 图93六角孔型构成 91.椭圆一立椭圆孔型系统 椭圆一立椭圆孔型系统(图9-14)主要用于轧制塑性极低的钢材。近年来,由于连轧机广泛 使用,特别是在水平辊机架与立辊机架交替布置的连轧机和45°轧机上,为了使轧件在机架间不进 行翻钢,保证轧制过程稳定和消除卡钢事故,椭圆立椭圆孔型系统代替了椭圆一方孔型系统被广 泛地用于小型和线材连轧机上 分命● 2 图9-14椭圆一立椭圆孔型系统 (b 图9-15立椭圆孔型构成 椭圆一立椭圆孔型系统的优点:(1)轧件变形和呤冷令却较均匀;(2)轧件与孔型接触线长,轧件 宽展较小;轧件表面缺陷如裂纹、折叠等较少。但是,轧槽切入轧辊较深;孔型各处速度差较大 孔型磨损较快,电能消耗也因之增加 轧件在立椭圆孔型中宽展系数=0.3~04;轧件在平椭圆孔型中宽展系数B,=05~06。椭圆 立椭圆孔型系统延伸系数主要取决于平椭圆孔型宽高比,其比值为1.8~3.5,平均延伸系数为 在平椭圆孔型中延伸系数=1.15-1.5,一般用1=1.17~134。轧件在立椭圆 孔型中延伸系数为=1.16~145,一般用=1.16-1.27。 平椭圆孔型尺寸及其构成同椭圆一方孔型系统椭圆孔型。立椭圆孔型构成方法有两种,如图9 15(a)和(b)所示,立椭圆孔型高宽比为1.04-1.35,一般为1.2。立椭圆孔型的高度H与轧 出轧件的高度H相等,其宽度B=(1.055-1.1)B,B轧出轧件宽度。立椭圆孔型弧形侧壁半径 可取为R1=(07~10)B2和R2=(0.2~025)R;外圆角半径严=(0.5~0.75)R;辊缝s=(0.1~ 0.25)H
第二篇型材生产及孔型设 91.7椭圆圆孔型系统 椭圆_國孔型系统(如图9-16)多用于轧制低塑性的合金钢,也用于轧制普碳钢的后几个延 伸孔型,特别是现代化连续式线材轧机上45°无扭精轧机组的延伸孔型 椭圆圆孔型系统优点:(1)孔型与孔型间能平滑过度,可防止产生局部应力,提高产品机械 性能;(2)由于轧件没有较尖的棱角,冷却较均匀,消除了轧制中产生裂纹的一些因素。同时,轧 制中孔型有利于去除氧化铁皮;(3)在某些情况下,可在延伸孔中获得成品圆。但是,椭圆轧件在 圆孔型中轧制不稳定,对导卫装置设计和安装要求严格;延伸系数小;轧件在圆孔型中容易出耳子。 图9-16椭圆個孔型系统 917圆孔型构成 椭圆圆孔型延伸率一般不超过13~14。轧件在椭圆孔型中延伸系数为1,2~-1.6,轧件在圆 孔型中延伸系数为12~14。轧件在椭圆孔型中宽展系数为0.5~095,轧件在圆孔型中宽展系数为 0.3~04 椭圆孔型的构成与椭圆一方孔型系统中的椭圆孔相同。圆孔型构成如图917(a)所示: 孔型高度b1=2F=2R,式中F圆断面轧件断面积 孔型宽度B=2R+4,式中Δ一展宽留的余量,可取1m-4mm 圆孔型张半径F=B+S2+4R-4(sm+.c B cos B) 孔型扩张角卩=15°~30°,通常取30°;外圆角半径r=2mmx5mm;辊缝s=2mm~5m。 圆孔型另一种构成方法如图9-17(b)所示,=20°~30°,常用30°。这种构成方法与 前一种的区别在于用切线代替用R’的圆弧连接。切点对应的扩张角为 2R =a+y= t tan L√B2+s Bk) 这种构成方法多用于高速线材轧机和连续式棒材轧机圆孔型设计 918无孔型轧制 无孔型轧制即在不刻轧槽的平辊上,通过方矩变形过程,完成延伸孔型轧制,减小断面到 定程度,再通过数量较少的精轧孔型,最终轧制成简单断面轧件。主要用于开坯、延伸孔型系统、 中小型二辊可逆式轧机及连轧机粗轧、中轧机组中。无孔型轧制法轧件在上、下两个平辊辊缝间轧 制,辊缝高度即为轧件高度,轧件宽度为自由宽展后轧件宽度,无孔型侧壁作用。 区别于孔型轧制法,有以下优点:(1)由于轧辊无孔型,改轧产品时可通过调节辊缝改变压 规程,提高轧机作业率:(2)由于轧辊不刻轧槽,轧辊辊身能充分利用,轧件变形均匀,轧辊磨损 量小且均匀,轧辊使用寿命可提高2~4倍;(3)轧辊乍削量小且车削简单,节省了车削工时,可减 少轧辊加工量;(4)由于轧件是在平辊上轧制,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,使轧件两端舌头、鱼尾区域短,切头、切尾小,成材率高; (6)由丁减小了孔型侧壁的限制作用,沿宽度方向变形均匀。但是,由于轧制是在平辊间轧制,失 去了孔型侧壁的夹持作用,容易岀现歪扭脱方现象。如果脱方严重,将影响轧制正常进行;经多道 次平辊轧制后,轧件角部易出现尖角,此轧件进入精轧孔型容易形成折叠;如果无孔型轧制是在水 平连轧机上进行,则轧件在机架间要扭转90°,此时由于轧件与导卫板接触而容易产生刮伤,且加 剧了脱方和尖角等缺陷。 无孔型轧制孔型设计基础是精确计算宽展量、掌握自由面变形特性、轧件歪扭脱方的产生及表 面金属流动特点等。计算宽展量可用S.艾克隆德公式、B..巴赫契诺夫公式及筱倉公式。无孔型 轧制法孔型设计分两部分:精轧孔型设计和粗轧、延伸孔型设计。精轧孔型设计与通常孔型轧制法 精轧孔孔型设计相同,粗轧、延伸孔型设计可采用部分或全部无孔型轧制法进行,选择道次数依轧 杋特点、产品规格、操作水平及导卫等辅助设施情况而定。无孔型轧制法压下规程的设计原则:按 咬入条件、最大允许轧制压力、电机功率控制各道次压下量;用宽展公式精确计算道次宽展量,编 制压下规程,计算每道轧件尺寸;防止歪扭脱方;防止尖角;设计贯通型导板 919混合孔型系统 为了提高轧机产量和成品质量,在生产条件允许范围內一般尽量采用较大断面原料,需要多道 次轧制。由于轧机类型、坯料尺寸和成品规格不同,型钢轧机上很少采用单一的延伸孔型系统,而 是采用混合孔型系统。常用的混合孔型系统有:箱形菱一方孔型系统,由组以上的箱形孔型和 菱—一方孔型组成,一般用于三辊开坯机和中小型轧机的开坯机;箱形菱_菱孔型系统,由一组以 上的箱形孔型和几组菱一方孔型组成,适于轧制品种多、批量不大的合金钢;箱形一六角一方混合 孔型系统,由一组以上的箱形孔型和六角一方孔型组成,主要用于开坯机上:箱形一六角一方—一椭 圆一方混合孔型系统,主要用于小型和线材轧机上;另外还有箱形一六角一方—椭圆一立椭圆(圆) 混合孔型系统:箱形椭圆圆椭圆圆、箱形椭圆一立椭圆椭圆圆椭圆圆、箱形一 双弧椭圆圆椭圆國圆等混合孔型系统。实际生产中考虑轧机布置形式和原料大小,选择合适的 孔型系统。 92延伸孔型系统设计原则 儿乎每一种产品成品孔前都要设置一定数量延伸孔型,且整个孔型系统中延伸孔占的比例很 大,所以合理地设计延伸孔型十分重要。延伸孔型系统一般间隔岀现等轴断面孔型(方或圆孔型), 设计时可利用这特点,首先设计出各等轴断面的尺寸,然后根据相邻两个等轴断面轧件的断面形 状和尺寸设计中间轧件的断面形状和尺寸,再根据己确定的轧件断面形状和尺寸构成孔型。 921等轴断面轧件设计 将延伸孔型系统分成若干组,按组分配延伸系数: 式中x-一组从等轴断面到等轴断面孔型的总延伸系数,且 则可求出各中间等轴断面轧件的面积和尺寸。若等轴断面轧件为方形时,相邻方轧件的边长为 A -103
第二篇型材生产及孔型设计 式中A、a-相邻方轧件的边长(如图918)。 922中间轧件断面设计 中间轧件断面指两个方轧件之间的轧件,可为矩形、菱形、椭圆形或六角形等,其尺寸的设计 根据轧件在孔型中充满条件进行,以箱形孔型(图9-18)为例,中间矩形轧件的尺寸应同时保证 在本孔和下一孔中正确充满,即: B, A-h B 式中B2,B1-轧件在中间孔型和后一方孔型中的宽展系数(宽展量Δb和压下量△h之比) 由上述条件可求出轧件在中间孔型的宽度b和高度h b=A+AB2 -apz -appL. h=a+ap1-AP1-AB2Pi 1-BB2 B1B2 同理可确定箱形孔型、菱一方、椭一方、六角一方、椭圆一圆及混合孔型系统各孔型的轧件尺寸, 然后根据轧件尺寸构成孔型。已知方形断面尺寸A与a,用经验方法确定中间轧件断面尺寸: 矩形设在两已知方形断面间过渡矩形孔型中的压下量为Δ2,则得暂定的矩形孔型尺寸: b=A+B111;h=A-场h1 式中B1,B2-矩形与方形孔型的宽展系数 但需符合h=一B22(12=b-a),对暂定矩形在后一方孔型中的充满情况进行校核。 菱形菱形尺寸计算方法与矩形类似,为简化计算以尖角处压下量为准,暂定菱形尺寸 b=1.41A+B1场h:;h=1.41A-4 然后按h=141a-B2△h2,(Ah2=b-141l)核算后一方孔型中的充满情况,式中月,尸2为菱 形与方形孔型中的宽展系数 椭圆作为延伸孔型,暂定尺寸: (2.5~5;b=b+4=A+B1Mh1+4 式中b在椭圆孔型中轧件的实际宽度;△一椭圆孔型中的宽度余量,Δ=b4-b,通常取 mm~5mm。暂定椭圆尺寸是否合理,须视轧件在下一方孔型中充满情况而定,即 h=bak=h+B2h2+(0-2;12=b-hk 式中B1,B2一为椭圆与方形孔型的宽展系数;hak,bm一为后一方孔型切槽的高度与宽度。 六角与椭圆孔型方法类似,六角形的尺寸: h=a-(3~8);b=b+4=A+B1Mh1+4 式中b在六角形轧件的实际宽度;△一六角孔型中的宽度余量,△=b-b,通常取0m 4mm。校核暂定六角形断面尺寸在下一方孔型中充满情况,即 hak s bk=h+ B,Wh,: 4h2=A+ B,Ah-hak 式中B1,B2六角与方形孔型的宽展系数,B2=0.5,当A大于40m时,B1=0.5~0.7 A大于40m时,B1=0.45~1.0。 93设计实例 延伸孔型设计的方法主要有理论计算和经验数据计算两种,实际上理论计算也离不开大量经验 数据。下面结合实例说明两种方法的应用。设计内容:在φ400×2/φ250×5横列式小型轧机上轧 制中15m圆钢,设计其延伸孔型。已知方坯边长a=100mm;第一列轧制速度v≈22ms,轧辊材 104一
质全部为铸钢;第二列轧制速度v≈5ms,轧辊材质全部为 令硬铸铁 中中曰囚 图9-18中间孔型内轧件断面尺寸确定 图9-19d400mm×2/中250×5横列式轧机 931经验系数法 (1)孔型系统选择 孔型系统选择与轧机布置(图919)和轧件断面大小密切相关。对本题来讲,原料断面尺寸 较大,首先采用一对箱形孔型;之后采用菱一方孔型系统(也可采用六角-方孔型系统);当轧件断 面尺寸在40×40-60×60m之间时采用六角一方孔型系统;轧件断面小于40×40mm时,采用椭 方孔型系统。所以,粗轧孔型系统由箱形—菱一方一六角一方一椭一方组成。精轧孔型系统为方 椭圆孔型系统(亦可选用圆椭圆孔型系统)。 总延伸系数=510×100566 F 参考有关厂的延伸系数经验,取平均延伸系数山2=14,则轧制道次数 n山ln566 11.99 In u In 1. 4 由轧机布置应取偶数道次,取n=12。根据圆钢精轧孔型设计(详见后)确定第10道方孔的边长ao (3)延仲系数分配 延伸孔型系统由一对箱形孔型、一对菱一方孔型、一对六角一方孔型和两对椭一方孔型系统组 成。粗轧总延伸系数 各对的延伸系数: x2=169:,=1.65;4n=2.56;x,=244:pxm=2.25 (4)确定各方形断面尺寸 按式(9-4)计算各方形轧件断面尺寸为 √169 77(mm);457 =60(mm);a 37.5(mm); 2.56