第三章延伸孔型設(shè)計(jì)

1、p 3.1 延伸孔型系統(tǒng)概述箱形孔型系統(tǒng)菱方孔型系統(tǒng)菱菱孔型系統(tǒng)橢方孔型系統(tǒng)六角方孔型系統(tǒng)橢圓孔型系統(tǒng)橢立橢圓孔型系統(tǒng)混和孔型系統(tǒng)p 3.2 延伸孔型的設(shè)計(jì)原則p 3.3 延伸孔型的設(shè)計(jì)實(shí)例經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法斯米爾諾夫方法烏薩托夫斯基法特點(diǎn)使用范圍變形系數(shù)孔型構(gòu)成定義通常在成品孔和預(yù)軋孔之前有一定數(shù)量的、目的在于減小軋件斷面積的一系列孔型，稱(chēng)為延伸孔型；延伸孔型的組合稱(chēng)為延伸孔型系統(tǒng)。分類(lèi)菱方孔型系統(tǒng) 菱菱孔型系統(tǒng) 箱箱孔型系統(tǒng)橢圓方孔型系統(tǒng) 六角方孔型系統(tǒng) 橢圓圓孔型系統(tǒng) 橢圓立橢圓孔型系統(tǒng) 箱形孔型系統(tǒng) 選擇孔型系統(tǒng)的原則軋機(jī)型式 軋輥直徑 軋制速度 電機(jī)能力 軋機(jī)前后的輔助設(shè)備 原料尺寸、鋼種

2、生產(chǎn)技術(shù)水平及操作習(xí)慣 a.優(yōu)點(diǎn)在軋件整個(gè)寬度上變形均勻，速度差小，孔型磨損較均勻 孔型切入軋輥較淺，軋輥強(qiáng)度高，允許采用較大的道次變形量 在同一孔型內(nèi)，通過(guò)調(diào)整上輥可以得到多種厚度軋件，減少孔型數(shù)量，減少換孔或換輥次數(shù)，提高軋機(jī)作業(yè)率 軋件表面氧化鐵皮容易脫落，穩(wěn)定性也較好（不易扭轉(zhuǎn)） 軋件無(wú)尖銳棱角，軋件斷面溫降較均勻 操作方便，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作 b.缺點(diǎn)不能軋出形狀正確的軋件 （側(cè)壁斜度大）軋制小斷面時(shí)不穩(wěn)定側(cè)面不易軋制，有時(shí)出現(xiàn)皺褶（兩個(gè)方向）用改變輥縫的方法可以軋制多種尺寸規(guī)格的軋件，共用性好 平箱平箱方箱方箱立箱立箱c.常見(jiàn)箱形孔型系統(tǒng)的組成方式 d.適用范圍一般用于軋制大、中型

3、斷面的延伸孔型。適用于初軋機(jī)、大中型軋機(jī)的開(kāi)坯機(jī)、型鋼軋機(jī)前幾個(gè)延伸孔以及小型或線材軋機(jī)的粗軋機(jī)架。軋輥直徑孔型尺寸2850902650802400500562300452箱形孔型的斷面大小取決于軋機(jī)的大小，對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下表： e.箱形孔型系統(tǒng)的變形特點(diǎn)（1）穩(wěn)定性。軋制矩形斷面軋件時(shí)，如果軋件不發(fā)生扭轉(zhuǎn)和倒坯現(xiàn)象， 則軋件在孔型中是穩(wěn)定 。 影響軋件在箱形孔中的穩(wěn)定性因素有：影響軋件在箱形孔中的穩(wěn)定性因素有：軋件斷面尺寸。（小）軋件斷面高寬比h/b。（1.2） 孔型的側(cè)壁斜度和槽底寬度bk。取值范圍軋 制 條 件中、小 型 開(kāi) 坯 機(jī) 軋 制 鋼 錠 或 鋼 坯型 鋼 軋 機(jī) 軋 制 鋼 坯前

4、14道軋錠扁箱形孔型方箱形孔型扁箱形孔型方箱形孔型寬展系數(shù)00.10.150.300.150.250.250.450.20.3取值的考慮因子c. 在其他條件相同時(shí)，大軋件值偏大，小軋件的偏小a. 軋鋼錠時(shí)前14道次取00.1b. 方箱形孔型的應(yīng)小于扁箱孔型的d. 順著軋制方向值增加延伸系數(shù)延伸系數(shù)一般采用一般采用1.151.4，平均可取，平均可取1.151.34之間之間 （2）寬展與延伸寬展系數(shù)箱形孔內(nèi)的寬展與壓縮面積（壓下量）和孔型側(cè)壁斜度大小有關(guān)。壓下量增加，寬展增大；孔型側(cè)壁斜度減小，限制寬展作用增大，寬展減小，延伸增加，軋制變形效率增加。f. 箱形孔型的構(gòu)成孔型尺寸的確定孔型高度 h等

5、于軋后軋件的高度孔型槽口寬度 BKBkb+, 孔型槽底寬度 bKbKB-(06), 孔型側(cè)壁斜度y=tan一般10%25%，個(gè)別取30或更大內(nèi)外圓半徑R和 rR=(0.10.2) hr=(0.050.15) h凸度 f初軋機(jī)：f510；三輥開(kāi)坯機(jī)： f26一般時(shí)前面的大，后面的小直線形折線形弧線形一般箱形孔型的結(jié)構(gòu)h/BKb出孔型的軋件寬度；h出孔型的軋件高度；展寬余量，5 12mm；B來(lái)料寬度 采用槽底凸度 f的作用：（1）軋件在輥道上位置穩(wěn)定，不易倒鋼，操作方便（2）為翻鋼后軋制時(shí)留有寬展余地，防止產(chǎn)生過(guò)充滿(mǎn)（3）由于槽底中部容易磨損，結(jié)果使軋件上、下鼓起，采用槽底凸度可克服這種缺點(diǎn)，提高

6、軋輥壽命。u為了避免因在軋件表面上出現(xiàn)皺紋而引起的成品表面為了避免因在軋件表面上出現(xiàn)皺紋而引起的成品表面質(zhì)量不合格，當(dāng)用箱形孔型軋成品坯或成品方鋼時(shí)，最質(zhì)量不合格，當(dāng)用箱形孔型軋成品坯或成品方鋼時(shí)，最后一個(gè)箱形孔型應(yīng)無(wú)凸度；作為開(kāi)坯延伸孔型的最后一后一個(gè)箱形孔型應(yīng)無(wú)凸度；作為開(kāi)坯延伸孔型的最后一個(gè)箱形孔型槽底也應(yīng)無(wú)凸度。個(gè)箱形孔型槽底也應(yīng)無(wú)凸度。能軋出幾何形狀正確的軋件共用性大，能從一套孔型中軋出多種方形軋件 軋制穩(wěn)定 ，變形均勻b.缺點(diǎn)a.優(yōu)點(diǎn)軋槽較深角部冷卻快不易去除軋件表面的氧化鐵皮c.使用范圍延伸孔型：用在箱形之后，不能用在初軋機(jī)開(kāi)坯機(jī)上，可用在開(kāi)坯機(jī)的最后道次。成品孔型：也可用在精軋

7、孔型系統(tǒng)軋制方鋼。一般用于6060 8080mm以下方坯和方鋼生產(chǎn)。d.變形特點(diǎn)寬展系數(shù)：菱 l =0.30.5 方 f =0.20.4變形基本均勻，改善組織軋槽磨損不均勻延伸系數(shù) 方軋件在菱形孔中延伸系數(shù)方斷面軋件在菱形孔型中的延伸系數(shù)l取決于菱形孔型的軸比b/h和寬展系數(shù)l。延伸系數(shù) 菱形軋件在方形孔中延伸系數(shù)當(dāng)寬展系數(shù)為某一數(shù)值時(shí)，菱形孔和方形孔的延伸系數(shù)只與菱形孔的軸比b/h，即頂角有關(guān)。頂角越大，菱形孔和方形孔的延伸系數(shù)越大。孔型的穩(wěn)定性由此確定的延伸系由此確定的延伸系數(shù)在數(shù)在1.151.6之間，之間，常用常用1.21.4。菱形斷面軋件在菱方孔型中的延伸系數(shù)f取決于菱形件的寬高比b/

8、h和在方形孔中的寬展系數(shù)f。e. 孔型構(gòu)成優(yōu)點(diǎn)利用菱菱孔型系統(tǒng)可將方形斷面由偶數(shù)道次過(guò)渡到奇數(shù)道次易于喂鋼和咬入，對(duì)導(dǎo)板要求不嚴(yán)在任意一對(duì)孔型中皆能軋出方坯缺點(diǎn) 除具有菱方孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn)外，軋出方坯有明顯八邊形軋件穩(wěn)定性差延伸系數(shù)小，很少超過(guò)1.3使用范圍主要用于中小型粗軋機(jī)上，奇數(shù)道次獲得方坯時(shí)，可用于過(guò)渡孔型變形系數(shù)寬展系數(shù) l =0.20.35延伸系數(shù) l =1.21.35 設(shè)計(jì)方法按內(nèi)接圓直徑設(shè)計(jì)直徑關(guān)系開(kāi)坯機(jī)型鋼軋機(jī)的開(kāi)機(jī)孔型精軋孔相鄰菱形直徑比D/d1.081.21.081.141.051.14相鄰菱形的內(nèi)接圓直徑差D-d/mm81561248邊長(zhǎng)關(guān)系開(kāi)坯機(jī)型鋼軋機(jī)的開(kāi)坯孔型精軋孔

9、相鄰菱形邊長(zhǎng)比A/a1.081.21.081.171.051.17相鄰菱形邊長(zhǎng)差A(yù)-a/mm81561268按菱形邊長(zhǎng)設(shè)計(jì) 萬(wàn)能菱形孔型菱形孔型的構(gòu)成可按菱-方孔型系統(tǒng)中菱形孔型的構(gòu)成方法。為了加大菱-菱孔型的延伸系數(shù)，可設(shè)計(jì)成萬(wàn)能菱形孔型。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)不均勻變形嚴(yán)重，使孔型的磨損快且不均勻。軋件在孔型中的穩(wěn)定性較好。橢圓孔型在軋輥上的切槽深度較淺。 沒(méi)有固定不變的棱角，軋件表面溫度均勻。(軋件角部位置變換和四個(gè)方向壓縮軋件，使軋件得到均勻冷卻，有利于改善金屬的組織性能和防止角部裂紋的產(chǎn)生)橢圓孔型比方孔型磨損快。若用于連軋易破壞連軋常數(shù)，另外，橢圓孔型和方孔型的延伸系數(shù)差別較大，按此孔型設(shè)計(jì)的集

10、體傳動(dòng)連軋機(jī)，很難再改用其他孔型系統(tǒng)。延伸系數(shù)大. tmax= 2.4,fmax= 1.8 (因此可通過(guò)橢圓方孔型系統(tǒng)迅速壓縮軋件斷面，減少軋制道次，保持較高的軋制溫度。)使用范圍廣泛用于小型和線材軋機(jī)上作為延伸孔型軋制40407575mm以下的軋件，用于箱式或六角方之后。變形系數(shù)延伸系數(shù) 寬展系數(shù)c=1.251.6 t =1.251.8 f =1.21.6cmax=1.72.2 tmax =2.4 fmax =1.89橢在方中寬展系數(shù)f=0.30.6 常用f=0.30.5 方在橢中寬展系數(shù)孔型構(gòu)成說(shuō) 明m=s優(yōu)點(diǎn)(3)軋件在軋輥入口處的夾板之間和咬入時(shí)的狀態(tài)較為穩(wěn)定，并且易于調(diào)整。缺點(diǎn) 六角

11、孔型充滿(mǎn)不良時(shí)，易失去穩(wěn)定性;采用此系統(tǒng)時(shí)送鋼費(fèi)勁。六角方孔型系統(tǒng)廣泛用于粗軋和毛軋機(jī)上，它所軋制的方件邊長(zhǎng)在17mm17mm60mm60mm之間。常用在箱形孔型之后和橢圓方孔型之前，組成混合孔型系統(tǒng)。這樣克服了小斷面軋件在箱形孔型中軋制不穩(wěn)定和大斷面軋件在橢圓孔型中軋制嚴(yán)重不均勻變形的缺點(diǎn)。(1)變形均勻（沿寬展方向比橢圓均勻）(2)單位壓力小，能耗小，軋輥磨損小使用范圍 寬展系數(shù)延伸系數(shù)l不得小于不得小于1.4，否則，六，否則，六角孔型將充不滿(mǎn)，從而造角孔型將充不滿(mǎn)，從而造成軋制不穩(wěn)定。成軋制不穩(wěn)定?？仔偷臉?gòu)成根據(jù)六角孔型的充滿(mǎn)程度根據(jù)六角孔型的充滿(mǎn)程度b/Bk=0.950.85來(lái)確定來(lái)確

12、定Bk9090 s=(0.20.3)h;R=(0.30.6)h; R0=(0.40.5)h;R的確定原則是使孔型槽底的兩側(cè)圓弧和槽底同時(shí)與的確定原則是使孔型槽底的兩側(cè)圓弧和槽底同時(shí)與來(lái)料接觸。來(lái)料接觸。方孔型的構(gòu)成與橢圓方孔型系統(tǒng)相同。方孔型的構(gòu)成與橢圓方孔型系統(tǒng)相同。軋件軋后的寬度，小于Bk等于軋件軋后的高度b優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)變形較均勻，軋制前后軋件的斷面形狀能平滑過(guò)渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力。(2) 軋件無(wú)明顯棱角，冷卻比較均勻。從而消除了因斷面溫度分布不均而引起的軋制裂紋的因素。(3) 孔型形狀有利于去除氧化鐵皮，改善軋件的表面質(zhì)量。(4) 需要時(shí)，可在延伸孔型中生產(chǎn)成品圓鋼，從而減少換輥。(1)

13、延伸系數(shù)小，不超過(guò)延伸系數(shù)小，不超過(guò)1.31.4，故使軋制道次增加。，故使軋制道次增加。(2) 橢圓軋件在圓孔型中軋制穩(wěn)定性差，需要借助于導(dǎo)衛(wèi)裝置來(lái)提高軋件在孔橢圓軋件在圓孔型中軋制穩(wěn)定性差，需要借助于導(dǎo)衛(wèi)裝置來(lái)提高軋件在孔型中的穩(wěn)定性，因而對(duì)導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)整要求嚴(yán)格。型中的穩(wěn)定性，因而對(duì)導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)整要求嚴(yán)格。(3) 圓孔型對(duì)來(lái)料尺寸波動(dòng)適應(yīng)能力差，容易出耳子，故對(duì)調(diào)整要求高。圓孔型對(duì)來(lái)料尺寸波動(dòng)適應(yīng)能力差，容易出耳子，故對(duì)調(diào)整要求高。使用范圍廣泛用作棒線材連軋機(jī)延伸孔型甚至成品孔型。廣泛用作棒線材連軋機(jī)延伸孔型甚至成品孔型。變形特點(diǎn)圓軋件進(jìn)橢圓孔型時(shí)從圓孔型軋出的軋件

14、斷面只有最大和最小直徑兩尺寸，進(jìn)入橢從圓孔型軋出的軋件斷面只有最大和最小直徑兩尺寸，進(jìn)入橢圓孔型時(shí)能自動(dòng)認(rèn)面進(jìn)鋼，從而減小軋制斷面的波動(dòng)。圓孔型時(shí)能自動(dòng)認(rèn)面進(jìn)鋼，從而減小軋制斷面的波動(dòng)。橢圓軋件進(jìn)入圓孔型時(shí)孔型側(cè)壁對(duì)軋件無(wú)夾持作用，當(dāng)軋件軸線稍有偏斜，即產(chǎn)生倒坯，穩(wěn)定性差。另外，孔型側(cè)壁對(duì)寬展的限制作用小，圓孔型寬展自由，但與其它孔型相比，軋件在圓孔型中的寬展空間小，即充許在水平成尺寸的寬展小，因此既限制了延伸系數(shù)，又容易出耳子。橢圓圓孔型的變形系數(shù)延伸系數(shù) t=1.21.6 y=1.21.4 c=1.31.4寬展系數(shù) t=0.50.95 y=0.30.4橢圓圓孔型系統(tǒng)的構(gòu)成橢橢 圓圓 孔孔

15、型型 的的 構(gòu)構(gòu) 成成 與與 橢橢 圓方圓方孔孔 型型 系系 統(tǒng)統(tǒng) 中中 橢橢 圓圓 孔孔 相相 同。同。BK優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)(1)切槽深，消弱了軋輥強(qiáng)度。使用范圍主要用于軋制塑性極低的鋼材；水平輥機(jī)架主要用于軋制塑性極低的鋼材；水平輥機(jī)架 與立輥機(jī)架（平、立）交替布置的與立輥機(jī)架（平、立）交替布置的連軋機(jī)上，為了使軋件在機(jī)架間不進(jìn)行翻鋼，以保證軋制過(guò)程的穩(wěn)定和消除卡鋼連軋機(jī)上，為了使軋件在機(jī)架間不進(jìn)行翻鋼，以保證軋制過(guò)程的穩(wěn)定和消除卡鋼事故，因而橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)代替了橢圓方孔型系統(tǒng)，被廣泛用于小型鋼事故，因而橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)代替了橢圓方孔型系統(tǒng)，被廣泛用于小型鋼材和線材連軋機(jī)上。材和線材連軋機(jī)上

16、。(2)孔型各處速度差大，孔型磨損快。(1)軋件變形和冷卻較均勻。 (2)軋件與孔型的接觸線長(zhǎng)，因而軋件寬展?。ㄏ拗茖捳?.(3)易于去除氧化鐵皮，表面質(zhì)量好，表面缺陷如裂紋、折疊少。（4）提高軋件在孔型中的穩(wěn)定性。變形特點(diǎn)(1)延伸系數(shù) 橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)延伸系數(shù)主要取決于平橢圓孔型寬高比，其比值為1.83.5，平均延伸系數(shù)為1.151.34。軋件在平橢圓孔型中延伸系數(shù)t1.151.55，一般用t1.171.34。軋件在立橢圓孔型中延伸系數(shù)為l1.161.45，一般用l1.161.27。(2)寬展系數(shù)軋件在立橢圓孔型中寬展系數(shù)l0.30.4；軋件在平橢圓孔型中寬展系數(shù)t0.50.6。 橢圓立

17、橢圓孔型的構(gòu)成立橢圓孔型構(gòu)成方法有兩種 為了提高軋機(jī)產(chǎn)量和成品質(zhì)量，在生產(chǎn)條件允許范圍內(nèi)一般盡量采用較大斷面原料，需要多道次軋制。由于軋機(jī)類(lèi)型、坯料尺寸和成品規(guī)格不同，型鋼軋機(jī)上很少采用單一的延伸孔型系統(tǒng)，而是采用混合孔型系統(tǒng)。箱形箱形菱方或箱形菱方或箱形菱菱孔型系統(tǒng)菱菱孔型系統(tǒng)箱形孔型的作用：去除鋼錠或鋼坯表面的氧化鐵皮，增大壓下。菱方孔型的作用：軋出方形坯（當(dāng)箱孔軋制一定程度后，斷面較小時(shí)，軋制不穩(wěn)定，進(jìn)入菱方孔型系統(tǒng)軋制）菱方的組數(shù)取決于成品規(guī)格的大小以及對(duì)斷面形狀和尺寸無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，可采用一組菱方或菱菱孔型。若對(duì)所軋制成品方坯的斷面形狀和尺寸要求較嚴(yán)格時(shí)，則采用兩組菱方孔型。當(dāng)成品的規(guī)

18、格尺寸較多時(shí)，菱方孔型的組數(shù)就由所需的規(guī)格數(shù)量決定。一般用于三輥開(kāi)坯、中小型軋機(jī)開(kāi)坯機(jī)架上。箱形箱形六角方六角方橢圓方混合孔型系統(tǒng)橢圓方混合孔型系統(tǒng)主要用于小型和線材軋機(jī)上在六角方軋制到一定程度之后，為軋制穩(wěn)定采用橢圓方孔型箱形箱形六角方六角方橢圓立橢圓或橢圓圓孔型系統(tǒng)橢圓立橢圓或橢圓圓孔型系統(tǒng)這種混合孔型系統(tǒng)采用橢圓立橢圓或橢圓圓孔型的目的是變形均勻，易于去除軋件這種混合孔型系統(tǒng)采用橢圓立橢圓或橢圓圓孔型的目的是變形均勻，易于去除軋件表面上的氧化鐵皮，提高軋件表面質(zhì)量。表面上的氧化鐵皮，提高軋件表面質(zhì)量。用于塑性底的合金鋼，現(xiàn)在廣泛用于小型和線材連軋機(jī)上。用于塑性底的合金鋼，現(xiàn)在廣泛用于小型

19、和線材連軋機(jī)上。箱形箱形六角方混合孔型系統(tǒng)六角方混合孔型系統(tǒng)采用箱形的作用同上，當(dāng)軋件在箱形中軋制到一定斷面尺寸之后，采用六角方孔型系統(tǒng)軋制除了具有較好軋制穩(wěn)定性外，還有較大的延伸能力，這對(duì)減少軋制道次有利。主要用于中小型的開(kāi)坯機(jī)上。 延伸孔型的主要任務(wù)是壓縮軋件斷面壓縮軋件斷面，在保證紅坯質(zhì)量的前提下，用較少的軋制道次、較快的變形速率為成品孔型系統(tǒng)提供符合要求的紅坯。 延伸孔型設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是孔型系統(tǒng)的選擇孔型系統(tǒng)的選擇和各軋制道次孔型尺軋制道次孔型尺寸的計(jì)算寸的計(jì)算。u延伸孔型系統(tǒng)選擇時(shí)注意以下幾點(diǎn)：延伸孔型系統(tǒng)選擇時(shí)注意以下幾點(diǎn)： （1）根據(jù)設(shè)備能力選擇延伸系數(shù)較大的延伸孔型系統(tǒng)，以便迅

20、速的壓縮軋件斷面，減少軋制道次。 （2）能為成品孔型提供質(zhì)量好的紅坯。（具有充分去除氧化鐵皮的能力，防止出現(xiàn)耳子、折疊、裂紋以及軋件端部開(kāi)裂等缺陷） （3）對(duì)于多品種車(chē)間，延伸孔型系統(tǒng)應(yīng)具有良好的共用性，以減少換輥次數(shù)，提高作業(yè)率，并可以減少軋輥和工具儲(chǔ)備、簡(jiǎn)化設(shè)備管理。 （4）延伸孔型系統(tǒng)必須與軋機(jī)的性能、布置相適應(yīng)，既能充分發(fā)揮設(shè)備能力，又能使各機(jī)組負(fù)荷均衡，特別是連軋機(jī)組，力求孔型軋槽磨損相對(duì)均勻，金屬秒流量較長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定。 （5）合理安排過(guò)度孔型，延伸孔型系統(tǒng)一般在偶數(shù)道次出現(xiàn)方或者）合理安排過(guò)度孔型，延伸孔型系統(tǒng)一般在偶數(shù)道次出現(xiàn)方或者圓，當(dāng)需要在奇數(shù)道次出時(shí)，就需要增設(shè)一個(gè)過(guò)渡孔

21、型。圓，當(dāng)需要在奇數(shù)道次出時(shí)，就需要增設(shè)一個(gè)過(guò)渡孔型。等軸斷面軋件尺寸的設(shè)計(jì)延伸孔型系統(tǒng)的特點(diǎn)：間隔出現(xiàn)等軸斷面兩方夾一扁123456F0F1F2F3F4F5F6123將延伸孔型系統(tǒng)分成若干組，按組分配延伸系數(shù)：式中 一組從非等軸斷面到等軸斷面相鄰孔型的總延伸系數(shù)，且 則可求出各中間等軸斷面軋件的面積和尺寸。若等軸斷面軋件為方形時(shí)，相鄰方軋件的邊長(zhǎng)為 式中 A、a相鄰方軋件的邊長(zhǎng)nin42321iiiiiFF12iAai中間扁軋件斷面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則中間扁軋件斷面尺寸的計(jì)算應(yīng)根據(jù)軋件在各孔型中充滿(mǎn)良好的原則，即前一等軸孔型來(lái)料應(yīng)保證中間孔充滿(mǎn)良好；中間孔型軋出的軋件在下一等軸孔型中也充滿(mǎn)良好。b

22、2軋件在中間扁孔型中的寬展量b1軋件在小方箱孔型中的寬展量111121()bhbh 22222()bhBh 22211bBbhbb222()bBBh21211()hbbh 則方程變?yōu)橹虚g扁軋件斷面的設(shè)計(jì)h, b的確定方法：1.解方程法 特點(diǎn)：直接算出結(jié)果，充滿(mǎn)度固定，適合初學(xué)者，經(jīng)驗(yàn)少，實(shí)際上充滿(mǎn)度根據(jù)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)特點(diǎn)，工藝狀況或大或小，有一定范圍。2.試取迭代法 要求有經(jīng)驗(yàn)。先選取h,令h=x，則()aahb a()zbAAh再驗(yàn)算下一孔型的充滿(mǎn)度，由 h, b 計(jì)算 a 再用a與a比較取合適的充滿(mǎn)度即可，不同孔型系統(tǒng)要求的充滿(mǎn)度不同，一般在80%以上。例題400軋機(jī)，V=11.3m/s,

23、已知A=76,a=55.箱形系統(tǒng)，鐵輥，t=1100,求b1,h1解：對(duì)箱形孔型系統(tǒng) z=0.250.45 a=0.20.3取1=0.3 2=0.23設(shè) h1=48mm則 b1=A+(A-h)1=76+(76-48) 0.3=84.4mm驗(yàn)證在下一孔型的充滿(mǎn)度：第二道軋件尺 a=55mm b2=h1+(b1-h2)2=48+(84.4-55) 0.23=54.76mm55 說(shuō)明h1=48合理因此 b1=84.4mm h1=48mm 可根據(jù)此構(gòu)成孔型。在4002/2505橫列式小型軋機(jī)上軋制15mm圓鋼，設(shè)計(jì)其延伸孔型，已知方坯邊長(zhǎng)a0=100mm,第一列軋制速度V1=2.2m/s,軋輥材質(zhì)全部

24、為鑄鋼；第二列軋制速度V25m/s,軋輥材質(zhì)全部為冷硬鑄鐵。設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）孔型系統(tǒng)的選擇孔型系統(tǒng)的選擇與軋機(jī)的布置和軋件的斷面大小密切相關(guān)本例題原料100100mm方坯，斷面較大，開(kāi)坯時(shí)為了去除氧化鐵皮，可采用一對(duì)箱形孔型，之后可采用菱方系統(tǒng)，當(dāng)斷面減小到60m2以下時(shí)，可采用六角方系統(tǒng)之后可采用橢方孔型系統(tǒng)（在小于40m2之后）。即寬展量的計(jì)算方法按經(jīng)驗(yàn)值選取，選擇寬展系數(shù)b/h，再算出寬展量b=hu經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法總延伸系數(shù) 參考有關(guān)廠的延伸系數(shù)經(jīng)驗(yàn)，取平均延伸系數(shù)， 則軋制道次數(shù)：由軋機(jī)布置應(yīng)取偶數(shù)道次，取n12。根據(jù)圓鋼精軋孔型設(shè)計(jì)（詳見(jiàn)后）確定第10道方孔的邊長(zhǎng)a1016mm。65

25、621514310010020.FFn4 . 1c991141656.ln.lnlnlnnc1391610022.6912.6514.5626.4428.25210.（4）確定各方形斷面尺寸 iAa（2）軋制道次的確定（3）延伸系數(shù)的分配各對(duì)的延伸系數(shù)：粗軋總延伸系數(shù)：孔型系統(tǒng)組成：一對(duì)箱形孔型一對(duì)菱方孔型一對(duì)六角方孔型兩對(duì)橢方孔型、和、所以）（mm.a776911002）（mm.a60651774）（mm.a537562606）（mm.a244425378）（mm.a1625224105.確定各中間扁軋件斷面尺寸 根據(jù)本題條件，軋件在第1孔和第2孔中的寬展系數(shù)取設(shè)矩形軋件高 h169mm，則

26、 驗(yàn)算軋件在第2孔（方箱型孔型）的充滿(mǎn)情況：30.z250.a）（mm.)()ha(abz310930691001001001）（）（）（mm.abhba177250773109692112軋件在第2孔型軋后寬度為77.1mm，與需要得到的77mm相差甚小，故設(shè)定h169mm是合適的。否則需重新設(shè)定h1。 菱形孔型實(shí)際高度和孔型槽口寬度與頂角圓弧半徑和輥縫值大小有關(guān)，首先按軋件幾何對(duì)角線計(jì)算變形，之后再按軋件實(shí)際變形驗(yàn)算孔型充滿(mǎn)程度。按軋件幾何對(duì)角線計(jì)算菱形孔高與寬。設(shè) ， ；菱形孔幾何高度，則350.l30.fmmh703）（mm.).(.)ha.(a.bl12035070774117741

27第1孔型（矩形箱孔型） 第3孔型（菱形孔型）計(jì)算菱形孔實(shí)際高度和槽口寬度 設(shè)菱形孔頂角圓弧半徑R13mm，輥縫s8mm，則）（mm.bhRhhk9651120701132701122233811201106.（3）70ksBbmmh計(jì)算第4孔（對(duì)角方孔）孔型尺寸，設(shè)R12mm；s8mm，則）（mm.a.h8460414144）（mm.R.hhk74128308483044）（mm.a.b8460414144448487（6）kBbsmm驗(yàn)算方軋件在菱形孔型中的充滿(mǎn)度：菱形孔來(lái)料高度H2和寬度B2為）（mm.R.a.BH495158307741830412222此時(shí)，軋件

28、在菱形孔軋后實(shí)際寬度b3為 ）（mm.).(.)hH(Bblk71053509654954953223軋件寬度b3小于Bk3，其充滿(mǎn)度為105.7/106.30.99。驗(yàn)算菱形軋件在第4孔型中軋制時(shí)充滿(mǎn)程度：）（mm.).(.)hb(hbfkk475307471059654334第4孔型軋件軋后寬度比槽口寬度小，其充滿(mǎn)程度為75.4/760.99，故前面設(shè)定的菱形孔型尺寸是合適的。設(shè)h529mm，則軋件在第5孔型軋后的軋件寬度為）（mm.)()ha(abl781702960605445驗(yàn)算軋件在第6孔型的充滿(mǎn)程度：計(jì)算第6孔型（對(duì)角方孔）尺寸，設(shè)R7mm，s5mm,則）（mm.a.h85253

29、741141166）（mm.R.hhk47783085283066）（mm.a.b253537421421666653.2548.（2）kbbsmm軋件在第6孔中實(shí)際寬度為）（mm.).()hb(hbfk4465047781296556軋件寬度比bk6小1.4mm，此時(shí)孔型的充滿(mǎn)程度為46.4/48.20.96，故認(rèn)為六角形孔型設(shè)計(jì)是合格的。取 ， ，設(shè) ，則軋件在第7孔型的軋后寬度為01.t40.fmmh207）（mm.).(.)ha(abt5501205375377667驗(yàn)算軋件在第8孔型中充滿(mǎn)程度：計(jì)算第8孔型尺寸，設(shè)R5mm，s4mm，則 第5孔型（六角孔型） 第7孔型（橢圓孔型）（m

30、m.a.h63324414188）（mm.R.hhk529583063383088）（mm.a.b1342442142188）（mm.sbbk130413488軋件在第8孔型中的實(shí)際寬度為）（mm.).()hb(hbfk2304052955208778軋件寬度比bk8大0.1mm，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)小于bk8，但大的數(shù)值很小，故可以認(rèn)為橢圓孔設(shè)計(jì)是合適的。否則需要重新設(shè)定橢圓高度，重復(fù)以上設(shè)計(jì)步驟，直到第8孔型的軋件寬度小于bk8，但孔型充滿(mǎn)程度又不宜小于95為止。第9孔型設(shè)計(jì)方法與步驟同第7孔型，其結(jié)果為：h913mm，b935mm。以上各中間孔型僅計(jì)算了軋件的高與寬，而相應(yīng)孔型尺寸計(jì)算可按各延伸孔

31、型構(gòu)成方法進(jìn)行，此處略去。 第9孔型（橢圓孔型）.斯米爾諾夫法利用總功率最小的變分原理,得到軋件在簡(jiǎn)單斷面孔型中軋制時(shí)寬展公式: 寬展系數(shù)，b/B； A 軋輥轉(zhuǎn)換直徑，AD/H1；ao 軋件軋前的軸比， aoH0/B0；ak 孔型軸比，akBk/H1；壓下系數(shù)的倒數(shù)，h/H（h、H為軋后和軋前軋件高度）；0 軋件在前一孔型中的充滿(mǎn)程度，0B1/Bk（B1為前一孔型中軋件寬度）； 摩擦系數(shù)，可查表得； 箱型孔型側(cè)壁斜度；c0、c7 與孔型系統(tǒng)有關(guān)的常數(shù)，可查表得，對(duì)箱形孔型c70.362，其他孔型c7 0。延伸孔型D、H1、Bk 、Bk 的表示方法見(jiàn)下圖7654321tan111000cccck

32、cccaaActanuB.K斯米爾諾夫方法計(jì)算實(shí)例（1） 第1孔型（箱形孔型）4291701001101.HH71447070400110.HHDA1100100000/B/Ha設(shè)第1道軋件溫度為1150，則0.6，取 0.2，則tan056120607144142910714013620160746086201.第1道軋后軋件寬度為 ）（mm.BB1061000561011驗(yàn)算軋件在第2孔型中充滿(mǎn)情況：第2孔型的計(jì)算參數(shù)為3771771061212.HB514170106110./H/Ba0.6； 0.2 tan0951205141195413771071401362076307460862

33、02.）（mm.HB776700951122軋件寬度比應(yīng)得寬度小0.3 mm，故H170 mm是合適的。設(shè)H170 mm，則022400774.19577DHAH7654321tan111000cccckcccaaAc(2)第3孔型（菱形孔型）31742961323.HH40547474400.A042160850614054131093154318654854500723.）（mm.BB21002960421233驗(yàn)算軋件在第4孔型中的充滿(mǎn)情況18416041121001434.HB72836041160411400.A設(shè)菱形孔型的長(zhǎng)軸為）（mm././bBk11885021008503則菱

34、形孔型的實(shí)際高度為）（mm.bhRhhk36911187411327411222344613692100330./.hbak取00.85，0.6，則41.027， B471.1 mm第4孔型的BK76 mm，B4/ BK0.94，故第3孔型的設(shè)計(jì)是合適的。 設(shè)H374 mm，ak1.6，00.85，0.6來(lái)料實(shí)際高度和寬度為：H2B21.41a20.83R1.41770.831596.2 （ 3）第5孔型（六角孔型）230601545Ha333123030400.A取ak3.0，0.8 則51.319， B579 mm驗(yàn)算軋件在第6孔型中的充滿(mǎn)情況49415374117916.56565374

35、11537411400.Aa079/302.633取00.9，0.8 則61.443， B643.3 mm該孔型槽口寬度為47.8 mm，B6/ BK60.91，設(shè)計(jì)是合理的。（4）第7孔型（橢圓孔型）87512053717.192020400A取ak3.0，0.9 則71.508， B756.6mm 驗(yàn)算軋件在第8孔型中的充滿(mǎn)情況67312441165618.38862441124411250.Aa056.6/202.83取00.9，0.9 則81.282， B825.6 mm25.6 mmBK830.1 mm，且25.6/30.10.85。為改善第8孔型的充滿(mǎn)度，取H721 mm，B756

36、 mm。設(shè)H530 mm，則設(shè)H720 mm，則（5）第9孔型（橢圓孔型）第9孔型設(shè)計(jì)方法與第7孔型相同，其結(jié)果為H913 mm，B935 mm。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法要求設(shè)計(jì)者正確選擇寬展系數(shù)，比較困難，第二種方法不需要設(shè)計(jì)者有豐富的經(jīng)驗(yàn)。但這兩種方法工作量都較大，最好將后一種方法編成程序，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算。（1）烏薩托夫斯基平輥上軋制時(shí)的相對(duì)寬展公式)5 . 01 . 0(10968. 0457. 3W556. 0269. 110Ww相對(duì)寬展系數(shù) （b ,B為軋后和軋前軋件的寬度）Bb壓下系數(shù)的倒數(shù)(h, H為軋后和軋前軋件的高度)Hh相對(duì)寬展指數(shù)W軋件斷面形狀系數(shù)HB輥徑系數(shù)DHu烏薩托夫斯基法（

37、2）孔型中寬展的計(jì)算孔型中軋制的特點(diǎn)，高度壓下量不均勻，因此應(yīng)用平輥的公式時(shí)，其中涉及高度的參數(shù)都用平均值代替：如c DDkc即：cwc來(lái)料的平均高度來(lái)料的寬度cHB軋前平均高度軋后平均高度ccHh軋輥平均工作直徑來(lái)料的平均高度ccDHBFHc0cchDDbFhc1平均高度的求法面積法平均高度系數(shù)法BFmaxhmhc對(duì)角方m=0.5正方m=1菱形m=0.5圓m=0.785橢圓m=0.7倒菱m=0.5箱形m=0.960.99六角m=0.70.88注：有m值的用平均高度系數(shù)法求解高度 沒(méi)有m值的形狀用面積法求解一般孔型的平均高度和最大高度之比是個(gè)常數(shù)，設(shè)為m（3）烏薩托夫斯基方法的應(yīng)用例：軋機(jī)40

38、02/2505上軋制15圓鋼，方坯a0=100的延伸孔型設(shè)計(jì)解：第一孔型（K12孔）矩形孔型H0B0h1b1K12K11取箱形孔型的平均高度系數(shù)m=0.96H1=68Hc0=a0m=1000.96=96B0=a0=100Hc1=mH1=0.9668=65.31.04296100 001來(lái)料平均高度來(lái)料寬度斷面形狀系數(shù)cHB287. 065.3-40096HDH 1c01軋后平均高度來(lái)料平均高度輥徑系數(shù)cD68. 09665.3HH c0c1軋前平均高度軋后平均高度壓下系數(shù)的倒數(shù))5.01.0(10968.0457.3W556.0269.110Ww219. 010556. 0287. 0042.

39、 1269. 11W088. 168. 0219. 011WmmBb8 .108100088. 1011驗(yàn)算軋件在第二孔型中的充滿(mǎn)情況0.6510.96108.868 112來(lái)料平均高度來(lái)料寬度斷面形狀系數(shù)mbh32. 00.9677-4000.96108.8Dmb 1212軋后平均高度來(lái)料平均高度輥徑系數(shù)maD221軋后平均高度77壓下系數(shù)的倒數(shù) 0.708軋前平均高度108.8a mb m進(jìn)一步計(jì)算，得到364.02W134. 122211.1346877.1bHmm軋件在第二孔型中的寬度為77.1mm，比預(yù)計(jì)要得到的寬度僅大0.1mm，可以認(rèn)為設(shè)計(jì)是合理的。第三孔（K10孔）菱形孔型K1

40、0孔h3b3取菱形孔型的平均高度系數(shù)m=0.5H3=74H2=B2=a2*1.414=108.8Hc2=mH2=108.80.5=54.4Hc3=mh3=0.574=37254.4108.8 223來(lái)料平均高度來(lái)料寬度斷面形狀系數(shù)cHB15. 037-40054.4DH 3c23軋后平均高度來(lái)料平均高度輥徑系數(shù)chD681. 054.437H c2c33軋前平均高度軋后平均高度壓下系數(shù)的倒數(shù)h進(jìn)一步計(jì)算，得到137.03W052. 13mmRBB2 .961583. 06 .10883. 022mmBb1 .1012 .96052.1233驗(yàn)算軋件在第四孔型中的充滿(mǎn)情況462. 10.5101

41、.174 334來(lái)料平均高度來(lái)料寬度斷面形狀系數(shù)mbh141. 05 . 0601.41-4000.5101.1Dmb 434軋后平均高度來(lái)料平均高度輥徑系數(shù)chD836. 00.5101.15 . 0601.41H 3c44軋前平均高度軋后平均高度壓下系數(shù)的倒數(shù)mb取菱形孔的長(zhǎng)軸為b:mmbb11985. 01 .10185. 032233742 ( 1()1)74213 ( 1()1)69.4119khhhRmmbmmsaBk768844 . 144則菱形孔的實(shí)際高度為 hk3:第四孔軋后寬度：b4=4hk3=1.04469.4=72.495. 0764 .7244kBb故合適238. 010556. 0141. 0462. 1269. 14W044. 1836. 0238. 0444W第5孔型（K8孔）六角孔型來(lái)料為方，取來(lái)料的平均高度系數(shù)m1=0.96,六角孔m2=0.8設(shè)h5=30mm,則來(lái)料高度 H4=B4=a4=60mm則Hc4=m1H4=0.9660=57.6mmHc5=m2h5=0.830=24mm454601.0