偏平变断面轧件的轧辊孔型设计方法

D0I:10.13374/j.issm1001-053x.1979.02.005 北京钢铁学院学报 1979年第2期 偏平变断面轧件的轧辊孔型设计方法 北京钢铁学院金属压力加工教研室 袁从述 摘 要 偏平变断面零件采用轧制成型的方式，比其他方式，如切制加工、模最、辊锻 等具有生产效率高、設备简单、金属消耗少和成本低等优点。作者与有关单位协作 成功地轧出了四种符合产品要求的变断面零件。在此基酬上，对偏平变断面的孔型 设计的要点、孔型组成、型腔尺寸计算、孔型配制等孔型设计方法进行了探讨，为 变断面零件生产提供了新的工艺技术途径。 14 前。言 扁平变断面零件的主要特点是：沿零件长度断而尺寸是变化的，而且任一断而的几何形 状是不对称的。图(1)为四种采用轧制成型的扁平变断面零件。 图(1) 扁平变断而零件成型，可以采用切削加工、模锻、银锻及轧制四种方式。轧制成型同其 它成型方式比较起来，具有生产效率高、设备简单、金属利用率高、成本低等优点。但是对 于一些形状复杂、尺寸精度要求高、断而变化大的零件，采用轧制成型常常只能制成毛坏， 然后进行精锻或者切潮加工成成品。 这类变断面轧件轧制过程的主要特点是： 1.产生剧烈的不均匀变形，而不均匀变形又将导致产品局部拉缩（充不满）、强迫宽 展、扭曲等缺。 46

北 京 钢 铁 学 院 学 报 19 7 9年第 2 期 . . . . . . ~ ~ 侧州. . . . . . . 偏平变断面轧件的轧辊 歹 礼 一 州 娜 、 · 丧 - 玲 一 方法 一 北京钢铁 学 院 金 属压 力加 工 教研 室 袁 从 述 摘 要 偏 平 变断 面零 件采 用 轧制成 型 的 方式 , 比其 他 方式 , 如 切 削 加 工 、 模锻 、 辊锻 等具 有生产 效率 高 、 靛备 简单 、 金属 清耗少 和成 本 低等 比 点 。 作 者与有关单位协 4 作 成 功 地 轧 出了 四 种 符合产 品 要 求的 变断面 零 件 。 在此 基 砂上 , 对 偏 平 变断两的孔型 段计 的要 点 、 孔型 组 成 、 型 腔尺 寸计 算 、 孔 型配 制等孔型 靓 计 方法进 行了探汁 , 、 为 变 断面 零件 生产 提供 了新 的 工 艺枝 术途 径 。 粉r 理护 门 切 口 扁 平变 断面零 件的 主要特 点 是: 沿零 件长度断 而尺 寸是 变 化的 , 而 且任 , 一 断而 的几何 形 状 是不对 称的 。 图 ( l ) 为 四种 采 用轧 制成 型的 扁平 变断 而零 件 。 摄撰焦麟 瑙裂一 图 ( l ) 扁 平 变断而零 件成 型 , 可 以 采 用切 削 加工 、 模锻 、 辊 锻及 轧 制四 种 方式 。 夺七制戍型同 其 它 成型方 式 比 较起 来 , 具 有生产 效率 高 、 设备 简单 、 金属 利 用率高 、 成本低 等优 点 。 但是对 于一 些 形状 复杂 、 尺 寸精 度要求 高 、 断而 变 化大 的零 件 , 采 用轧 制成型 常 常只能 制成 毛坯 , 然后进 行 精锻或者切 削加 工成成 品 。 这 类 变断面 轧件 轧 制过 程的主 要特 点是 : 1 . 产 生剧 烈 的不均 匀变 形 , 而不均 匀 变形 又 将 导致产 品局 部拉 缩 (充 不 满 ) 、 强迫 宽 展 、 扭 曲等缺 陷 。 4 6 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1979. 02. 005

2.花整个轧制过程中变形量是变化的、因此，前滑、宽展、轧制压力、，辊跳等参数都 随过程而发生变化。 由此可以看出，变断面轧件的轧制过程要比等断面轧件轧制过程复杂得多，轧辊孔型设 计有它独特的特点。 经与有关单位协作，对图(1)小的四种变断面零件行了轧制成型研究，並且都轧制出 了符合产品图要求的零件。术文仅对扁平变断面轧件轧制时轧辊孔型设计方法进行探讨。 二、孔型设计要点，’ 1.采用双片对称排列 图(2)为某种变断面零件图。款图中可以看出，这种零件不仅沿长度断面是变化的，而 耳沿宽度一边厚、…边薄，形状极不对称，如果采用单片轧制必将生“镰刀”弯。·： 图(2) 采用双片对称排列，.便不对称的零件变成对称零件进行轧制，如图(3)所示。双片对称 排列有以下三个特点： 图(3) (1)在轧制过程中以对称轴（两片零件的连接筋）为分界线，'左右两片零件变形量分 布是相等的，因此；：可以消除“镰刀”弯。 4 (2),对乳机来讲，可以消除在轧制过程中产生的轴向力。. (3)比单片轧制提高生产效率…倍。 47

冬 在整 个轧 制过程巾变形 鼠是变化的 , 因此 , 前坦 、 拿斤释 、 轧 一 制压抓 戈辑卿唠参数都 随过 嘿 由 西布 此可 牛孪终 、 以看出 _ , 孪断而轧件的轧御{过 . 程要比等断面轧件轧制过程复杂得多 , 轧辊孔型设 计有它独特的特点 。 绎与有矛单位协饥 对图 i( 衬哟 四种 变断 而零件逃行了轧制成型研丸 业且都轧制出 讲犷 品图要水殉零件: 木文仅对扁平变响 东`件郊制时轧棍孔型 设计方 鸽进行娜讨 · 二 、 孔型 设 计要 点 l 朋衅对 称 图 ( 2 一 ) 为某种 变 一 断峋面零件 L 凰 。 从图 巾句 一 以看出 , _ 这种零件不仅沿 长度断面是变化的 , 而 且 沿宽度一边 厚 、 一 边 薄 , 形状极不对称打如果采用单片轧希协将 产生 “ 镰刀 ” 一 弯 图( 2 ) 采 用 双片对称排列 , 一 使不对称 的 一 零件变成对称零件进行轧制 , 女姻. ) 所示 。 双片对称 排列青以 卞三个特点 : 丫 — - 二 _ 、 民了一 价 = 牛, -一 件 一 - - -一认一~ 一夯一二一 瓜一 认 ) 俪、 程恤、赫 、 两篙息 。 布是姗等的衬 因此 介以消除 嘛方 ? 氰 - 一 一 、 一 为分界线歼左右两片零件变形量分 黔黑珊冀篇雄黑拿耀严帜钾 ha 一 向九

2.采用等厚度坯料、一次轧制成型 这类变断面产品辊锻成型时，·一般采用多次成型，这样可以减小每次辊锻的变形量。但 是轧制成型时，若采用多次轧制成型、将会带来很难克服的困难一一就是上一道工序轧出的 形状很难与下一道孔型相吻合，于是产品将出现重边、折迭等缺陷，而且送料也发生困难。 若采用一次轧制成型，就可以克服以上缺陷，並且可以提高生产效率。但是一次成型变形量 大，並且产生剧烈的不均匀变形，因此，需要采取热加工，这样既可以提高金属的塑性，又 可以减小变形抗力；此外，设计孔型时还需要采取增加余料槽和咬入刚端等措施。 3,采用开口孔型带飞边轧制 所谓开口孔型带飞边轧制，是指孔型对称地分配在两个轧辊上，轧制时金属沿宽度方向 充满孔型后多余的量流入辊缝形成飞边。 这种排列孔型的方法主要优点是：安全可靠、轧机诵整方便、孔型加工简单、两辊速度 差小，轧件易于切边；其缺点是由于有飞边、降低了材料的利用率。 三、孔型组成 变断面轧件轧辊孔型由型腔，咬入刚端、余料槽、飞边槽、连接筋等部分组成。图(4)为 某产品孔型展开图（示意）。 ☒〔4) 1.型腔3：型腔是轧件成型的主要部分，设计和加工时，其尺寸精度和光沽度都要求 很严格。 2.余料槽1和6：当送料出现差错或者坯料尺寸有误差时，坯料充满型腔后多余的金 属将流进余料槽，因此，可以减小轧机负荷，防止机损事故。 余料槽的宽度，可与型腔最宽的部位一致，余料槽的长度，视坯种的长短而定，一般的 为坯料长度的三分之一。如果在轧辊园周上连续配置孔型，余量槽可以不要，因为出现余料 后，金属可以流进下一个孔型的型腔。余料槽的深度由坯料厚度而定，在一般情况下，坏料 在余料槽中压缩20%即可。 3.飞边槽4（或称侧边余坯槽）：它的作用是，一方面可以防止出现肥大的飞边；另 一方面可以提高轧件的刚性。特别是轧件薄边很薄，轧制成型时在薄边容易出现皱折时，在 这种情况下，飞边槽是很必要的。飞边槽的长度与型腔一致，宽度要大于5毫米，深度也是 48

2 . 采 用 等厚度坯料 、 一 次 轧制 成 型 这 类 变断 面产 品辊锻 成型 时 , 一般 采 用多次成型 , 这样可 以减 小每次辊锻 的变形量 。 但 是轧 制成型 时 , 若采 用多 次 轧制成 型 、 将会带 来很难竟服 的 困难一就是上` 道工 序 轧出的 形状 很难 与下一道孔型相吻 合 , 于是产 品将出现 重边 、 折迭 等缺陷 , 而 且送料也发生 困难 。 若 采 用一次轧制 成型 , 就可以 克服 以上 缺陷 , 业 且可 以提高生产效率 。 但是一 次成 型变形量 大 , 业且产生剧烈 的不均 匀变 形 , 、 因此 , 需要 采取热 加工 , 这样 既可 以提高金属 的塑性 , 又 一 可 以减 小变形 抗力 ; 此 外 , 设计 孔型时 还 需要 采取 增 加余料 槽和咬 入刚端等措施 。 3 . 采 用妊口孔 型带 飞边 轧制 所谓开 口 孔 型带 飞边 轧制 , 是指 孔 型对称 地 分配 在两个轧辊 上 , 轧制时 金属 沿宽度方 向 充 满 孔型后 多余 的量流 入辊缝 形成飞 边 。 卜 _ - 这种 排 列孔 型的方 法主 要优 点是 : 安全可 靠 、 轧机调整方 便 、 孔型 加工 简单 、 两辊速 度 差 小 , 轧件易于 切边 ; 其缺 点是由于 有飞边 , 降 低 了材料的利 用 率 。 三 、 孔 型 组成 变 断面 轧件轧辊 孔型 由型 腔 、 咬入 刚端 、 余料槽 、 飞边槽 、 连 接 筋等 部分组成 。 图 ( 4 ) 为 某 产 品孔型 展开 图 (示意 ) 。 4 _一奋奋户, 竺二二二二 了 子 乙 一` 二 , 份~ 一 , 一 ~ 、公` 一 一~ 一 ` 一 份一二之卜 ` 韶 少 图 〔4 〕 1 . 型腔 3 : 型腔是 轧件成 型 的主 要部分 , 设 计 和加 工时 , 其良寸精度和 光洁度都 要求 很 严格 。 2 . 余料槽 1 和 6 : 当送料出现差 错 或者坯 料尺 寸 有误 差时 , 坯 料充满 型腔后 多余的金 属 将 流 进余料槽 , 因此 , 可 以 减小轧机 负荷 , 防 止机损事故 。 余料槽 的宽度 , 可与型腔最 宽的 部位一 致 , 余料槽的长度 , 视 坯料的长短而定 , 一 般 的 为 还 料 长度的 三分 之一 。 如果 在 轧辊 园周 上 连续配 置 孔型 , 余 量槽可 以不要 , 因为出现余料 后 , 金 属可 以 流进下一个 孔型 的型腔 。 余料 槽 的深度 由坯料厚 度 而定 , 在一 般 情况下 , 坯料 在 余料槽 中压 缩 20 % 即 可 。 「 「 3 . 一匕边槽 4 (或称 侧边 余坯槽 ) : 它 的作 用是 , 一 方面可 以防止出现 肥大的飞边 ; 另 一 方而 可 以提高 轧件的 刚性 。 特 别是轧件薄边 很薄 , 轧制 成型时 在 薄边容易出现皱 折时 , 在 这 种 情况 下 , 飞 边槽是很 必要 的 。 飞边槽 的长 度 与型腔一 致 , 宽度 要大于 5 毫米 , 深度 也 是

由环料尺寸面定，使坯料在飞边槽中压缩20%即可。 4,,连接筋5：双片对称排列的轧件，两片之间需要有连接筋。连接筋有两个作用，-一 方面是便于轧件切边；另一方面是当轧件进入出口导卫装置时，起着导向和校直作用。 连接筋的长度与型腔长度一致，宽度取6一8毫米较合适。连接筋过宽，不仅浪费金 属、增加轧制压力，而几.易于拉倍相邻部位的金属，造成充不满的觖陷。连接筋的深度与飞 边的尺寸一致即可。 5.咬入刚端（或称咬入口）2：它起着保证坯料准确、平稳地送进型腔的作用。其深 度应与连接筋一致，宽度应与型腔一致，长度取15~20毫米。 四、型腔尺寸计算 1.型腔计算截面的选取 变断面轧件的型腔尺寸始终是变化的，任一截面的尺寸都不相同，计算型腔尺寸时，必 须将整个型腔长度分若干截面进行计算，截面分得越多，尺寸越精确。但是太多的截面、不 仅增加了计算工作量，而且还要多制作型腔样板，型腔加工也麻烦得多。选取型腔计算截面 的原则是：在保证型腔尺寸精度的原则下，尽量少取计算藏面，一般地在轧件的尺寸相交点 或者相切点取计算截面。图(9)为某变断面轧件的孔型配道图，共选取17个计算截而。 2.型腔长度计算 (1)前滑对型腔长度的影响：轧制成型主要特点之一是在轧制过程中产生前滑。所谓前 滑，即指轧件的出口速度大于轧辊孔型表面的线速度。对于轧制定长的轧件，表现为轧出的 轧件长度大于型腔的长度。 为了使轧出的轧件获得准确的长度，必须使型腔的长度设计得很正确。型腔长度设计得 正确与否，又取决于前滑值是否考虑得正确。影响前滑的因素很多，如变形量大小、金属塑 性、烧擦条件、轧制速变、轧辊直径、坯料尺寸、轧制温度等。轧制这类扁平变断面轧作， 月前还没有研究出计算前滑的理论公式。根据大最的实验测出，轧制上述四种变断面产品， (采用8~9毫米厚的等厚坯料、热加工一次成型、无特殊润滑条件、轧制速度为0.5一6 米/秒)，前滑系数为5~8%。 第一次设计孔型时，在：5~8%之间假定一前滑系数计算型腔的长度，然后根据实验后 实测的前滑系数，逐渐进行修正，直到得到正确的型腔长度为止。，· (2)热膨胀系数对型腔长度的影响。因为是热加工，轧件冷却到常温时必然会缩短，设 计型腔长度时必须考虑到这部分收缩量。不同的材料、不同的加工温度、·收缩的量是不相等 的。 (3)型腔长度计算公式。考虑了前滑和热胀冷缩的影响，型腔的长度可按(1)式进行 计算： Lx=(1+at-S)/x (1) Lx一型腔长度 1x一一轧件长度 S一一前滑系数 金属线膨胀系数 t一轧制温度 49

由斥附饲 . 而定 , 使 坯料在飞边槽中压缩20 % 即可 。 _ _ _ _ ~ 、 一 共…洲淞龚蒸沐散{… : 度 、 跳髯吧穿囊几忿森戈弃黑黑骂馨翼厂 稳地送担 亘吵 作 爪 ` 其深 四 、 型腔尺 寸计算 .1 型腔计算截面 的选取 形茹洲城{琪撰拼或 ( 王) 黔默 、 的影咖 制碌 要特点 一 , 在、 制过 、 、 前、 所俞 茸与 哪扛长俞藏廊碱哪 冷翩扮碰 腔的 、 动 1 ) 式进 … 行 计算 : ’ L 笙 一 l( 十 叭 一 5) 1 : L : — 型 腔长度 尽一 轧件长 度 昌” ? 前滑系数 - 「 。 一 金属线 膨胀 系数 t — 轧制 温度 _ ( 1 )

3.型腔宽度计算 在轧制过程中，轧件的宽度山型腔的侧壁予以保证。多尔量形成的飞边，将在切边时切 除。只要还料尺寸选择合适，飞边是很小的。 计算型腔宽度附，只需考虑热胀冷缩的影响，按(2)式计算： Bx-(1+a1)1x (2) Bx一型腔宽度 bx一轧件宽度 a一金属线膨胀系数 t一一轧制温度 4.型腔深度计算 型腔任一截面的深度按(3)式计算： Qx=hx-tx (3) Qx一一型腔总深度 hx一轧件月度 tx一一辊缝优i 从(3)式中可以看出，hx是一个已知数，如果tx也是一个同定的已知数时，型腔任 一藏面的深度是很容易求出的。 但在实际轧制过程巾，t,往往是一个变量，原因是：采用等厚度坯还料轧制变断面轧件 时，在轧制过程中变形量是变化的，相应地要引起轧制E力发生变化，进而引起辊跳发生变 化（辊跳包括轧辊、机架、压下螺丝、轴承等部件的系统弹性变形），辊跳的结果，必将增 大辊缝值。因此，tx随辊跳变化而发生变化。假设原始辊缝为t×。,辊跳值为δ，这时辊缝 值为： tx=txo+.6 (4) 根橱（4)式，(3)式可化成： Qx=hx-(txo+8) (5) 在轧制过程中型控深Qx和原始辊缝tx。是一个定值，轧件厚度hx随辊跳值8的变化而发 生变化。特别是当轧制压力很大，而轧机的刚性和精度较差的情况下，辊跳的变化就更加明 显。图(5)为在中300毫米轧机上轧制某种变断面轧件时实测的辊跳曲线。 当辊跳变化值在轧件厚度允许偏差范围之内，设计孔型时，就不必考虑对型腔深度尺寸 进行修正；如果接近或者超过轧件厚度允许的偏差，设计孔型时，就必须对型腔深度尺寸进 行修正。 辊跳曲线可以通过实验测出，对于不同轧机、轧制不同零件时，都可以测绘出相应的辊 跳曲线。修正型腔深度时，就依据辊跳曲线、按(5)式进行修正。 计算型腔深度时注意以下三点： (1)热胀冷缩的影响可以忽略不计。一是因为轧件厚度尺小，冷缩的绝对景很小：其 次是可以调整轧机的压下螺丝，以保证轧件厚度尺。 (2)Qx表示型腔总深度。如果在上、下两个轧辊上都刻孔型，则： 50

3 . 型月空宽度计 算 在 轧 制过 程 中 , 轧件的宽 度由型腔 的侧 壁予 以 保 证 。 除 。 只要 还料尺 寸选择合适 , 飞 边是很小的 。 多余量形 成 的一娜立 , 将 在切边 时 切 计算型腔 宽度时 , 只 需考虑 热 服冷缩的影 响 , 播 ( 2 ) 式计 算 : 日 、 二 ( 1 一 卜以 t ) ! 。 ( 2 ) n : — 型 腔宽 )夏 1 。 : — 轧 件宽度 a — 金 属线 膨胀 系数 t — 轧制 温度 4 型 腔 深度计 算 型腔任一 截而 的 深度按 ( 3 ) 式 计 算 : Q : = h 二 一 t 、 ( ` 3 ) Q 二 — 型腔 尝 、 深 )宜 1 , 、 — 轧件 厚 度 、 x — 辊 缝位 从 ( 3 ) 式 中可 以看 出 , h x 是 一 个已知数 , 一 截面 的深 度是很 容易 求 出的 。 如果 t : 也是 一个 固定的 已知数时 , 型 腔任 ( 时 大 化 辊 : 缝低 )嚣 卿 操 匕 · 份` · 布淤公{黔样淞}燃 吟昆跳变 啊了发生 变化 。 假设原 触瞬脚一 值 为 : 辊 跳值 为己 , 这时辊缝 「 ~ 认 二 呱 + 八 - 侧居 ( 如 式 , ( 3) _弋可化 成 : Q : 二 h 、 一 ( t 、 。 十 吝 ) ( 4 ) ( 、 5 ) 在 轧制过 程 中型 腔深 Q 、 和 原始辊 缝 坑 。 是一 个定值 , 轧 件厚度 h : 随辊跳值 脚勺变 化而发 生 变 化 。 特 别是 当轧制压 力很大 , 而轧机的刚性 和精度较差 的情况下 , 辊跳的 变 化就 更加 明 显 。 图 丈5 )为 在小3 0 0毫米车L机上轧制某种 变断面 轧件 时实测的辊跳曲 线 、。 、 当辊跳 变 化值 在轧 件厚 度 允许偏 差 范围 之 内 , 设计 孔型 时 , 就不必 老虑对型腔 深度尺寸 进行修 正 ; 如 果接近 或者 超过 轧件厚 度 允许的偏差 , 设计 孔 型时 , 就 必须 对型腔深度尺 寸进 行 修正 。 辊 跳 曲线 一 可以通过 实验 测 出 , 对 于不同 轧机 、 轧制不同零件时 , 都 可 以测 绘 出相应 的辊 跳 曲线 。 修 正型 腔深 度时 , 就 依据 辊跳 曲线 、 按 ( 5 ) 式 进行修 正 。 计 算型腔深度 时注 意 以 下三 点 : - ( D 热 胀 冷缩 的影 响可 以忽 略不 计 。 一 是 因为轧 件厚 度尺 一 寸小 , 冷缩的绝 对 量很小 ; 其 次 是可 以 调 整 轧机的压 一 下螺 丝 , 以 保证轧 件厚 度 尺寸 。 ( 2) Q 、 表示型 腔总深度 。 如 果 在土 、 下 两个轧 辊 卜都 刻 孔型 , 则 :

0,(起跪)（毫米） 图5 Qx=Q:+Qx: (6) Qx1一上辊型腔深度 Qx2一下辊型腔深度 1% (3)第一次设计孔型时，可以假设辊跳变化8为零，通过实验，测绘出实际辊跳曲线， 然后依据此辊跳曲线及(5)式对型腔深度进行修正。 4.其它尺寸 考虑到延长轧辊孔型寿命，便于使轧件脱出型腔，型腔侧壁应设计5°~8°的脱腔斜度。 在相交面允许0,2毫米的过渡园源。 五、孔型在轧辊上的配置 1.前倾角、后倾角及送料方向的确定 所谓前倾角，是指咬入端（沿轧制方向）轧辊型腔底 面与型腔前壁的交角，如图6中的中角。当前倾角小于 或者等于90°时，轧件在前倾角部位出现啃缺（金属充 不满)的缺陷。啃缺的程度随前倾角的增加而减小。由 实验得知，型腔越深，醉擦系数越小，金属流动性越 好，啃缺的程度就严亚。 所谓后倾角，是指型腔底与型后壁的交角，如 图(6)中的6角。在轧制过程由于后滑的作：用，因此 在后倾角部位不产生啃嵌的缺陷。 送料方向对啃缺起很重要的作用。图(7)为某变断 面鉴件示意图，采用小头料轧制时，前倾角分别为α1 =90,a2-120°，后倾角a3=100°。在a1处由于型腔 浅小，在《2处由于角度大，轧件在这两个部位都不产 生啃缺的缺陷。如果采用大头送料，《就成为的贝角， 图6 51

( 辊跳) (毫米》 图 5 Q 二 廿 Q 二 1 + Q X ( 6 ) Q勺 Q , : , 娜昆型腔深度 一 下辊型腔深度 (3) 第洲次设计孔型时 , 然后 依据此辊跳 曲线 及 ( 5 ) ; , 其 它尺 寸 可以假设根跳变仁各为熟 式 对型腔深度进 行修正 。 通过实验 , 侧绘 出实际 辊跳曲线 , 考虑到延长轧 辊孔型寿 命 · 便 于使轧件脱 出型腔 , 型 腔侧壁 应 设计 5 。 一 8 ’ 的 脱腔斜度 。 在 相交面 允许。 , 2毫米的 过渡 园弧 。 五 、 孔型在 轧棍 上 的配 置 {巍汗{! 好 , 啃缺 的程度就 一 严 重 。 所 询后倾角 , 川旨绷孤 } 一 哨卿振嘟眯角 , 如 图 (6 ) 中的 o 角 。 在轧制过 程 呼 ; 由于后 沿 的 作 用 , 因此 黔一 。 0, 澎。 沂 12 0 瑞, 后倾 角淞二 。 一 10 0 。 。蕊 在 。 : 处漓由 于型腔 浅小 , 在 “ 2 处 由于角度大 , 轧件在这 两个部位都不 产 生 啃缺}竹缺 陷 。 如 果 采用大头送料 , 诚 就 成为前倾 角 , 图 6

图7 α1和α2则成为后倾角，虽然前倾角为100°，但由于轧件大头厚，型腔深，在a。处轧件产生 啃缺的缺陷。因此，对于端头几何形状要求严格、或者沿长度凸变部位较多的变断面轧件， 设计和配置孔型时，前倾角及其送料方向的选择都是非常重要的。原则是：前倾角'不得小 于90°，並且使型腔浅、前倾角大的部位定为送料方向。象图7那样的轧件采用小头送料是 合适的。 2,采用轧辊平均直径配置孔型长度 变断面轧件往往是两面的形状不同，因此，两个轧辊的型腔深度也不一致。就是同一个 轧辊，由于沿轧件长度断面是变化的，型腔深度也是变化的。 在轧制过程中，上下两辊的角速度相等，其值不随过程发生变化。由于型腔在长度方向 深浅不一致，即使同一截面，有时沿宽度深浅尺寸相差也很大，因此，型腔各点的线速度是 不相等的。又由于金属塑性变形时要保持完整性和连续性的关系，轧件既不会以浅型腔部位 的线速度轧出，也不会以深型腔部位的线速度轧出，而是以某一平均线速度轧出。 图8 图(8)为轧辊孔型示意图。假设上辊型腔的平均深度为山1，相应的线速度为v1;下银 型腔平均深度为h2,相应的线速度为ⅴ2，由于上下两辊的角速度相等，可以得出以下关系： V邓均= V:+V2 2 52

才 一一、 \ 、 , 卜 一 、 、 户 3 三二己 了告当 一 _ _ 五 _ _ 图 7 a , 和 a : 则成 为后倾 角 , 虽 然前 倾角 为 1 0 0 。 , 但由于 轧件大头 厚 , 型腔深 , 在 a 。处轧件产生 啃 缺 的缺 陷 。 因此 , 对 于端头几 何形 状要 求严 格 、 或 者沿 一 民度 凸变部 位较 多的 变断而扎件 , 设计 和配 置 孔型 时 , 前倾角及其送 料方 向 的选择都 是 非 常重要 时 。 原 则是 : 前倾 角不得 小 于 90 。 , 业且使 型腔 浅 、 前倾 角 大的 部位 定为送料方 向 。 象 图 7 那样 的轧件采 用小 头送 料是 合适 的 。 - 2 . 采用 轧辊平均直径配置 孔型 长度 变断面轧 件往往是两面 的形状不 同 , 因此 , 两 个轧 辊的 型腔 深 度 也不 一致 。 就 是 同一 个 轧 辊 , 由于沿轧件长度断面 是 变 化的 , 型 腔深 度 也是 变 化的 。 在轧制过程 中 , 上下 两辊的角 速度相 等 , 其值不 随过程 发生 变 化 。 由于型腔 在长度 方 向 深浅 不一 致 , 即使同 一截面 , 有时沿 宽度深浅 尺 寸相 差 也很大 , 一 因此 , 型腔各点的 线速度是 不相等的 。 又由 于金属塑性变形 时要 保持 完整 性和 连续 性的关系 , 轧 件既不会 以浅 型腔 部位 的线速度轧 出 , ` 也不 会以 深型 腔部 位 的线速度 轧出 , 卜 而是 以某 一平均线速度轧出 。 图 8 图 ( 8 ) 为轧 辊 孔型 示意 图 。 假设 上辊 型腔的平均 深度为 1 , , 相应 的线速度为 v , ; 下 辊 型腔平均 深 度为 h Z , 相应 的线速 度为 v : , 由 于上下两 辊的 角速 度相 等 , 可 以得 出以 下关系: V平均 = V l 十 V Z 2

oc空-b)+o(2-h) D ①R$均= 2 D晦=D-(h!+hz) (7) D—一轧辊外径 D不均一轧辊平均直径 h」一上辊型腔平均深度 h2一下辊型腔平均深度 ①一轧辊角速度 (7)式把轧辊的平均线速度换算成为轧辊平均直径，这种表示方法能很方便地将孔型长 度相对应的轧辊弧长（或者用对应的中心角）计算出来。·， 3.孔型数目的确定 为了充分地利用轧辊，在轧辊园周上可以配置若于组孔型，孔型数有可按(8)式计算： 元D华均 n工x+K (8) Ⅱ一孔型数目 …" D不均一轧辊平均直径 Lx一型腔长度 K一咬入刚端长度 必须取整数。整数多余的部分（即配置孔型后剩余的轧辊孤长）可以平均地加大K 值，或者在两个孔型之间开余料槽。 上面的计算方法只适宜于单件送料轧制。如果采用长坯料连续周期轧脚，先按(7)式初 步确n值，如果是整数，当然就不必再计算了；如果i值不是整数，反回来按(9)式求出 轧辊的平均直径。 Dx=n(Lx K) (9) Dx一计算平均直径 Dx可以大于D下均，也可以小于D均，在这种情况下，就需要将原有轧辊的名义直径证 当加大或减小。是增加还是减小，要根据轧机的结构而定。 53

一 h D一2 ) + 。 ( 1 n 一 D一2 0 一一一 一 一 2 一一 一一 。 R 平均 D 平均 = D 一 ( h , 十 h 户 D一 一 轧辊外径 · D 平均 一轧 辊平均直径 一 「 〔 7 ) 坑 一 上辊 犁腔平均泽度 h : — 下辊型腔平均深度 度赢凛黔戴蕊黑撒 这禅表示 方法能很方便地将孔型长 糕糕黔恤赫 上可以配置若 、 应 , 礴痴 按 ( 8 ) 式计“ , 少 D 平均 L 、 + K ( 8 ) n — 孔型数目 _ D 乎均 — 轧辊平均直径 L x — 型腔 长度 K — 咬入 刚端长度 n 必须取整数 。 整数多余 的部分 ( 即配置 孔型后剩 余的轧辊弧长 ) 可 以平均 地加大 K 值 , 或者在两个孔型之间开余料槽 。 卜面的计算方 法只适 宜于单件送料轧树 。 如果采用 长坯料 连续周斯轧制 , 先按 ( 7 一 ) 式初 步确 n 值 , 如 果 “ 是 整数 , 当然 就不必再计算了 ; 轧 辊的平均直径 。 如果 丘 值不是 整数 , 反回来按 ( g )式 求出 D : n ( L x 十 K ) 介 ( 9 ) D 、 - 一计算平均直径 。 、 可 以大于办}询 , 也可 以 小于D : 一均 , 在这种情况下 , 就需要将原有轧棍的名义 直径适 当加大或减小 。 是增加还是 减小 , 要根据轧机 的 结构而定

五、轧辊孔型配置图实例。見图(9)及附表 K与L向视图展开图 B A 42 7 321o 754 2o 5420 B b A-A(1-1至4-4截面) B-B(5-5至11-11战面) C-C(12-12至17-17咸面i) 54

轧棍孔 型配 置 图实 例 。 晃 图 ( 9 及 附表 ) L 与 向视 图K 展 开图 L A 6 C { ; 竹 山〔 ! ( 」 i 介 1 l 一 1 、 l l 阳广州 一叫广飞门 门 } 汀 } { } 1 1 口 ] 洲 { / 声止 { 、 簇簇 { 韭 产 . 洲洲 飞 六认 哈场 了 … 一 「 尸甲 }} … 「 … 一 ; _ … … _ 厂 门 门 } U m 日 即 ,「 T { { {{ , 7功 , ` 14 ,吞 少之 “ , 公 9 右 ? ` 歹布汤 2 1 口 C B A 今口 口 葵务 回 _ _ _ ) { A 一 A ( l 一 1至凌一 4截 面 ) B 一 B <导 一 5 至 1J 一 1 1截 }厕 C 胜 . , . 由吧卜 复: 梦 C 一 C ( 1 2一 1 2 至 1 了一 1 7 截正I) 5 4

9g,克 中9 轧入方何 图9 55

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