【正文】 型的斷面都是方或者園等對稱面形狀，利用延伸孔型系統(tǒng)間隔出方的特點，設(shè)計中間方斷面，然后再設(shè)計每對方間的其它斷面 經(jīng)驗法 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計方法 ??lnln 總?n 則方孔的個數(shù)為 n/2 n???? ????? 21 211 ??? ??方 432 ??? ??方?03FF ?33 Fa ?)(111 hAAhAbAb ??????????? ??)(2222 abhhhbha ??????????? ??A a b h 11 h??? 22 h??? School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計方法 2121111 ????????????? aaAAh2121221 ???????????? AAaab中間件的外輪廓尺寸 21 ,??箱－方 ~ ~ 菱－方 ~ ~ 橢－方 ~ ~ 有強迫寬展 橢－園 ~ ~ 橢－立橢 ~ ~ School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計方法 方 菱形 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計方法 寬展量的科學(xué)評估 烏薩托夫斯基公式 斯米爾諾夫公式 壓下系數(shù) 軋輥轉(zhuǎn)換系數(shù) 軋前高寬比 孔型高寬比 孔型充滿度 摩擦系數(shù) School of material and metallurgy 問題討論 問 1：如何評價一套延伸孔型設(shè)計是合理的？ 問 2：兩方夾扁的設(shè)計怎樣轉(zhuǎn)換成孔型尺寸？ 問 3：怎樣根據(jù)不同孔型系統(tǒng)的特點選擇其合理性？ 問 4：在 450軋機上將 90方經(jīng)菱 方孔型系統(tǒng)軋成 55方，計算并設(shè)計孔型系統(tǒng) School of material and metallurgy 精軋孔型設(shè)計 成品孔的設(shè)計 一般問題 熱斷面 熱斷面形狀：斷面溫度不均引起 X、 Y軸收縮不同 熱尺寸：（ 1+at） ,a=, ~ 負公差軋制 根據(jù)鋼材用途和軋制技術(shù)水平，按照負公差設(shè)計孔型，達到節(jié)約鋼材的目的 School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 作為簡單斷面型材，一般指圓鋼生產(chǎn)中最后 3~5個孔 方 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ? 優(yōu)點：和延伸系統(tǒng)鏈接靈活，延伸系數(shù)較大，方軋件在橢圓孔型中可以自動找正，軋制穩(wěn)定； ? 缺點：方軋件在橢孔中變形不均勻，軋件斷面上會出現(xiàn)局部附加應(yīng)力，孔形磨損嚴(yán)重，尺寸不精； ? 用于生產(chǎn)小型圓鋼（ φ5 ～ 20mm） School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 圓 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ? 優(yōu)點： 軋件變形和冷卻均勻，成品表面質(zhì)量好，成品尺寸比較精確，共用性較好 ； ? 缺點： 延伸系數(shù)較小，橢圓件在圓孔型中軋制不穩(wěn)定 ； ?用于小型和 φ40mm以下圓鋼生產(chǎn)和高速線材軋機的精軋機組 School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 橢圓 — 立橢圓 — 橢圓 — 圓孔型系統(tǒng) ?優(yōu)點：軋件變形均勻，成品表面質(zhì)量好，橢圓件在立橢圓孔型中能自動找正，軋制穩(wěn)定； ?缺點：延伸系數(shù)較小，容易出現(xiàn)中心部分疏松， ?用于軋制塑性較低的合金鋼小型和線材連軋機； School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 萬能孔型系統(tǒng) : 方 — 平箱 — 立孔 — 橢圓 — 圓 ?優(yōu)點：共用性強，軋件變形均勻，成品表面質(zhì)量好； ?缺點：延伸系數(shù)較小，道次多，立軋孔型軋出的等軸斷面不夠正確，且軋制不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象； ?用于軋制 φ18～ 200mm圓鋼； School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 以 25架高速線材軋機 ， 120mm 120mm方坯料為原料 ，經(jīng) 25道次 （ 粗軋 7道次 、 中軋 6道次 ， 預(yù)精軋 2道次 、 精軋 10道次 ） ， 軋制成 ， 設(shè)計各道次孔型尺寸 。 School of material and metallurgy 復(fù)雜斷面孔型設(shè)計 復(fù)雜斷面 — 也叫異形孔或者凸緣孔型，有腰和腿之分，成垂直或一定角度 工字鋼 槽鋼 鋼軌 1 腰部 2 腿部 3 頭部 設(shè)計思路：為了簡化設(shè)計計算和保證成型一般把復(fù)雜斷面劃分成有若干個簡單斷面組成 設(shè)計過程中要注意各組成部分的斷面積的比值。當(dāng)腰薄且面積小時產(chǎn)生腰部波浪。 復(fù)雜斷面軋件進入軋制變形區(qū)后，斷面各組成部分的變形不是同時開始進行的現(xiàn)象 School of material and metallurgy 復(fù)雜斷面孔型設(shè)計 復(fù)雜斷面軋制時的變形特點 速度差 上下軋輥接觸速度不同 同一軋輥斜度產(chǎn)生的速度差 側(cè)壓 開口軋槽兩側(cè)必須有斜度，并隨著斜度的增加側(cè)壓增大。表面質(zhì)量，翻鋼 2~；切槽深 人工 導(dǎo)衛(wèi) 不帶立軋孔：全平軋、易機械化、開口上下交替、閉口切入孔各種角鋼 對角軋法： 小坯料軋大角鋼 W型軋法：使腿伸長、 熱彎軋法：孔型簡單、軋制、彎曲同時進行 直腿軋法：軋制穩(wěn)定、切槽深、差大、能耗高 特殊孔型系統(tǒng) School of material and metallurgy 角鋼孔型設(shè)計 蝶式孔型中的金屬變形規(guī)律 矩形坯 —— 切分孔 —— 蝶式孔 —— 成品孔 坯料以能包容下成品角鋼為好、矩形斷面 蝶式孔數(shù)目 4~6個、 少、變形不均； 多、產(chǎn)量下降，調(diào)整困難 道次平均延伸系數(shù) ~1. 6 平均壓下系數(shù) ~，越大越小 寬展系數(shù)：大 ~ ~ ~ 蝶式孔的組成：直線段、水平段、園弧段 抬輥時：由于 Δhz＜ ΔhS； Hs＞ Hz 進入成品孔時，水平段壓下量大，出現(xiàn)強迫寬展，腿部伸長 壓輥時： Δhz＞ ΔhS； Hs＜ Hz 進入成品孔時，直線段壓下量大，延伸量大，帶動水平段，腿部縮短 同一蝶式孔型軋制不同厚度 School of material and metallurgy 角鋼孔型設(shè)計 成品孔型設(shè)計 控制邊長，加工端部，防止 R過大，利于導(dǎo)位安裝 主流設(shè)計方法，防止出耳子 （ 1）厚度：取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 hn （ 2）邊長： Ln=（ L+Δ t）（ ～ ） L—— 成品邊長 （ 3）鎖口長： Lsn≥4～ 15㎜ 。軋槽磨損后重車量較大。 軋制 12號工字鋼所用的孔型圖 School of material and metallurgy 工字鋼設(shè)計 軋制中小號普通和輕型工字鋼，也用于軋制大號工字鋼。切深孔的負展寬一船可取 5~13mm。合理的鋼坯尺寸，應(yīng)當(dāng)是在保證成品腿高的情況下盡可能小 直軋孔型系統(tǒng) 直腿斜軋孔型系統(tǒng) 角式斜軋孔型 School of material and metallurgy 工字鋼設(shè)計 延伸系數(shù)的分配 直軋孔型系統(tǒng)時 大規(guī)格工字鋼 差值為 — 成品孔和成品前孔取 其他各孔 (不包括切深孔 ) 角式斜軋法時 采用角式斜軋法時切深孔的延伸系數(shù)可達 ~，成品孔的延伸系數(shù)一般取 ~。 具有很強的通用性、可擴充性及易維護性。忽略圓角處面積 鋼坯的選擇 鋼坯太高，增加道次或惡化咬入，影響產(chǎn)量。因為用角式斜軋法軋制中小號工字鋼時多用方坯，這樣鋼坯進入切深孔時，將傾斜一角度，其值與開口腿外側(cè)斜度一致。 但是，采用斜軋孔型，在軋制過程中，軋輥軸向串動較大，需要在軋輥上做有工作斜面，而直軋系統(tǒng)卻沒有軸向竄動。 ，有 ％ ~1％的斜度，成品的腰和腿的外側(cè)不成直角，形成內(nèi)并外擴現(xiàn)象；軋制中無法調(diào)整，矯直后也不能完全消除。 2— 25 厚度變化 2~7種 不等邊： 90176。 第四階段：腰部開始進行壓縮變形，開口腿、閉口腿變形較小。 腰部面積小，延伸大，腰部金屬將帶動腿部金屬延伸，但帶不動。 （ 以 品為算例 ） 求總延伸系數(shù)： μ總 = F坯 / F成 = 求平均延伸系數(shù)： μ均 在 ~；寬展在 ~ ， 考慮現(xiàn)場經(jīng)驗取 μ均 =。其中寬展系數(shù)的確定是關(guān)鍵。 適用范圍 ? 一般用于軋制大、中型斷面產(chǎn)品。 確定孔型各部分與軋輥直徑與尺寸。μ2 增加軋輥壽命 ， 重車量與斜度的關(guān)系：△ D=2a/sinφ。 第三階段：心部組織轉(zhuǎn)變階段， γ發(fā)生近似等溫度轉(zhuǎn)變，冷卻條件不同可轉(zhuǎn)變成鐵氏體 +珠光體或 α、索氏體、貝氏體，（取決于鋼的成分、鋼筋直徑、終軋溫度、第一階段的冷卻效果和持續(xù)時間等） 提高鋼材等級降低生產(chǎn)成本 School of material and metallurgy 棒線材的控冷 根據(jù)軋后控制冷卻所得到的組織不同，線材控制冷卻可分為珠光體型控冷和馬氏體型控冷。例如 420和 1800公斤坯料相比，成材率分別為%和 %.由于軋后成卷供應(yīng)，不能進行探傷，所以對原料要求較嚴(yán)格，表面要清理，內(nèi)部要探傷 加 熱 采用測進側(cè)出或端進側(cè)出步進式加熱爐，和軋機緊靠，頭部軋制，尾部在爐內(nèi)加熱，高于頭部 20℃ ，快速加熱，無氧化加熱 ，加熱溫度偏低 軋制 小輥徑（ 150～ 220mm)，有利于延伸和降低軋制力 高轉(zhuǎn)速（有利于減少溫降，提高產(chǎn)量和成材率）， 9000n/m 多機架 (采用單道次軋制 )，一般 21～ 28架軋機，過多不好，過少也不好 細分工（粗軋）低速、大變形， 。在腿部壓下時，為減輕軋輥的摩損，使上下水平輥的側(cè)面以及相應(yīng)的立輥表面呈 3~10`的傾角。 軋機布置 橫列式 全連續(xù) 一臺交流電機帶幾架 3輥水平軋機，上下線穿梭軋制，設(shè)備簡單，品種靈活，投資少，不可調(diào)速，一架和末架溫差大，移鋼時間長，精度低，半閉口機架，孔型多 L/D大，自動化程度低。 加熱爐分為一段、兩段、三段式 氧化鐵皮形式和組成 School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 — 軋制 目的：精確成型，改善性能 定義：工具、變形、產(chǎn)品 內(nèi)容： 1，變形制度 2，變形溫度 3，變形速度 壓縮比 道次分配 壓下量 翻鋼程序 開軋溫度 終軋溫度 軋輥速度 咬入速度 拋出速度 卷取速度 MAS軋制法 轉(zhuǎn)動 90 0 School of material and metallurgy 工藝過程的主要內(nèi)容 — 精整 目的：控制性能、改進外形、方便包裝發(fā)貨 定義：軋后鋼材的進一步加工處理 內(nèi)容： 1，冷卻制度 2，切斷制度 3，矯直制度 4，包裝檢查 空冷 水冷 油冷 霧冷 堆冷 坑冷 剪切 （冷、熱） 鋸切 （冷、熱） 壓力矯直 拉伸矯直 多輥矯直 斜 矯 張力矯直 包裝標(biāo)準(zhǔn) 入庫標(biāo)準(zhǔn) 檢查標(biāo)準(zhǔn) 5，后續(xù)特殊加工：防腐涂層、光亮、重軌的連接孔加工等 School of material and metallurgy 制定工藝過程的依據(jù) （技術(shù)條件） 尺寸形狀： 公差，外形（孔型、輥型） 表面質(zhì)量： 光潔度，缺陷（速度、軋輥材質(zhì)） 性能要求： 力學(xué)性能，導(dǎo)電，導(dǎo)磁，耐熱，耐酸，焊接等物化性能。 加熱速度： 加熱快慢，以單位時間內(nèi)的鋼溫變化表示。 4 按鋼材的用途 1 按鋼材斷面形狀 復(fù)雜斷面型鋼 簡單斷面型鋼 方、圓、扁等 工、槽、角等 建筑用鋼，壓力容器鋼，橋梁用鋼，汽車用鋼，核能用鋼，耐腐蝕鋼等。占鋼材總產(chǎn)量的 50％左右 規(guī)格： 斷面形狀和尺寸的總稱 ,形狀有 1500多種，尺寸規(guī)格達到 3900多個 典型的型鋼圖例 稱謂： 直徑、邊長、長 *寬，腰高、單位重量等等