第三章-延伸孔型設(shè)計(jì)課件

1、金屬塑性加工學(xué)-型材生產(chǎn)第三章 延伸孔型設(shè)計(jì)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)3.2 延伸孔型的設(shè)計(jì)原則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第三章 延伸孔型設(shè)計(jì)特點(diǎn)使用范圍變形系數(shù)孔型構(gòu)成3.1 延伸孔型系統(tǒng)概述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，稱為延伸孔型；延伸孔型的組合稱為延伸孔型系統(tǒng)。分類菱方孔型系統(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

2、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 生產(chǎn)技術(shù)水平及操作習(xí)慣 3.1.1箱形孔型系統(tǒng)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，

3、共用性好 平箱方箱立箱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：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

4、 錠 或 鋼 坯型 鋼 軋 機(jī) 軋 制 鋼 坯前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)一般采用1.151.4，平均可取1.151.34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

5、確定孔型高度 h等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（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

6、克服這種缺點(diǎn)，提高軋輥壽命。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。3.1.2 菱方孔型系統(tǒng)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.

7、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數(shù)在1.151.6之間，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/h和在方形孔中的寬展系數(shù)f。e. 孔型構(gòu)成3.1.3 菱菱孔型系統(tǒng)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)

8、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

9、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。3.1.4 橢圓方孔型系統(tǒng)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

10、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=s3.1.5 六角方孔型系統(tǒng)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) 六角孔型充滿不良時(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，

11、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1.4，否則，六角孔型將充不滿，從而造成軋制不穩(wěn)定?？仔偷臉?gòu)成根據(jù)六角孔型的充滿程度b/Bk=0.950.85來(lái)確定Bk90 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)與來(lái)料接觸。方孔型的構(gòu)成與橢圓方孔型系統(tǒng)

12、相同。軋件軋后的寬度，小于Bk等于軋件軋后的高度b3.1.6 橢圓圓孔型系統(tǒng)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) 延伸系數(shù)小，不超過(guò)1.31.4，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

13、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。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)。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 圓 孔 型 的

14、 構(gòu) 成 與 橢 圓方孔 型 系 統(tǒng) 中 橢 圓 孔 相 同。BK3.1.7 橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)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 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。(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)

15、 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。 橢圓立橢圓孔型的構(gòu)成平橢圓孔型尺寸及其構(gòu)成同橢圓方孔型系統(tǒng)橢圓孔型立橢圓孔型構(gòu)成方法有兩種3.1.8 混合孔型系統(tǒng) 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)類型、坯料尺寸和成品規(guī)格不同，

16、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)。箱形菱方或箱形菱菱孔型系統(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)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。箱形六角方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

17、型箱形六角方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。箱形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。3.2 延伸孔型的設(shè)計(jì)方法延伸孔型的主要任務(wù)是壓縮軋件斷面，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)的選擇和各軋制道次孔型尺

18、寸的計(jì)算。3.2.1 延伸孔型系統(tǒng)的選擇延伸孔型系統(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

19、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)3.2.2 延伸孔型尺寸的計(jì)算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良好的原則，即前一等軸孔型來(lái)料應(yīng)保證中間孔充滿良好；中間孔型軋出的軋件在下一等軸孔型中也充滿良好。

20、b2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，充滿度固定，適合初學(xué)者，經(jīng)驗(yàn)少，實(shí)際上充滿度根據(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，則再驗(yàn)算下一孔型的充滿度，由 h, b 計(jì)算 a 再用a與a比較取合適的充滿度即可，不同孔型系統(tǒng)要求的充滿度不同，一般在80%以上。例題400軋機(jī)，V=11.3m/s,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=

21、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

22、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=h經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法3.3 延伸孔型設(shè)計(jì)實(shí)例總延伸系數(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。（4）確定各方形斷面尺寸 （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

23、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5.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 驗(yàn)算軋件在第2孔（方箱型孔型）的充滿情況：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 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

24、弧半徑R13mm，輥縫s8mm，則計(jì)算第4孔（對(duì)角方孔）孔型尺寸，設(shè)R12mm；s8mm，則驗(yàn)算方軋件在菱形孔型中的充滿度：菱形孔來(lái)料高度H2和寬度B2為此時(shí)，軋件在菱形孔軋后實(shí)際寬度b3為 軋件寬度b3小于Bk3，其充滿度為105.7/106.30.99。驗(yàn)算菱形軋件在第4孔型中軋制時(shí)充滿程度：第4孔型軋件軋后寬度比槽口寬度小，其充滿程度為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驗(yàn)算軋件在第6孔型的充滿程度：計(jì)算第6孔型（對(duì)角方孔）尺寸，設(shè)R7mm，s5mm,則軋件在第6孔中實(shí)際寬度為軋件寬度比bk6小1.4mm，此時(shí)孔型的充

25、滿程度為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孔型的軋后寬度為驗(yàn)算軋件在第8孔型中充滿程度：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）軋件在第8孔型中的實(shí)際寬度為軋件寬度比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

26、孔型構(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B.K斯米爾諾夫方法計(jì)算實(shí)例（1） 第1

27、孔型（箱形孔型）設(shè)第1道軋件溫度為1150，則0.6，取 0.2，則第1道軋后軋件寬度為 驗(yàn)算軋件在第2孔型中充滿情況：第2孔型的計(jì)算參數(shù)為0.6； 0.2 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(2)第3孔型（菱形孔型）驗(yàn)算軋件在第4孔型中的充滿情況設(shè)菱形孔型的長(zhǎng)軸為則菱形孔型的實(shí)際高度為取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

28、 （ 3）第5孔型（六角孔型）取ak3.0，0.8 則51.319， B579 mm驗(yàn)算軋件在第6孔型中的充滿情況a079/302.633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）取ak3.0，0.9 則71.508， B756.6mm 驗(yàn)算軋件在第8孔型中的充滿情況a056.6/202.83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孔型的充滿度，取H721 mm，B756 mm。設(shè)H530 mm

29、，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)寬展公式相對(duì)寬展系數(shù) （b ,B為軋后和軋前軋件的寬度）壓下系數(shù)的倒數(shù)(h, H為軋后和軋前軋件的高度)相對(duì)寬展指數(shù)軋件斷面形狀系數(shù)輥徑系數(shù)烏薩托夫斯基法（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：平均高度的求法面積法平均高度系數(shù)法對(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)4002/2505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H0B