【正文】 孔 型 尺寸計(jì)算 根據(jù)上面的軋件尺寸來計(jì)算箱型孔的尺寸。 在這次角鋼 軋制 中 延伸 孔型 采用了箱型孔型系統(tǒng)。 ⑥ 蝶式孔腿端圓弧半徑 1r 、 2r 的確定 蝶式孔腿端圓弧半徑如圖 所示： 上開口蝶式孔的腿端圓弧半徑 1r 、 2r 為： 1 11( ~ )23rd? ； 2 0 ~ 2mmr ? 下開口蝶式孔的腿端圓弧半徑 1r 、 2r 為： 1 11( ~ )45rd? ； 2 0 ~ 2mmr ? ⑦ 鎖口尺寸 孔型鎖口尺寸與軋輥強(qiáng)度有很大關(guān)系， 為提高孔型的共用形，鎖口尺寸適當(dāng)取大值 。而在第二種方法中避免了這一缺陷 ，頂角充滿良好、角形清晰，所以減少了設(shè)計(jì)和車滾的工作量； 其次， 由于頂角 隨著 逆軋制順序依次增大 ， 軋機(jī)在孔型內(nèi)穩(wěn)定性較差，容易造成兩條腿長(zhǎng)度不一的缺陷，因而對(duì)導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)和安裝要求較嚴(yán) 。 但是當(dāng) 彎曲段 圓弧半徑 取較小時(shí)，雖然孔型 比較扁平，車槽較淺 ，可是蝶式軋件在成品孔 內(nèi) 彎曲變形過于劇烈，容易 引起腿長(zhǎng)波動(dòng) ，腿端形狀不良 及 腿表面折皺 等瑕疵。在這一階段的特點(diǎn)是逐步淘汰了立軋孔 ，除小規(guī)格角鋼 2 號(hào)、 2/3 號(hào) 還在使用外， 其他各種規(guī)格的角鋼均不采用，主要是通過長(zhǎng)期的的實(shí)踐， 我們感覺立軋孔存在許多缺點(diǎn)： ① 立軋孔的切槽較深，消弱了軋輥強(qiáng)度 ，特別是在軋制大規(guī)格角鋼時(shí)，軋輥強(qiáng)度消弱的更大，降 低了軋鋼機(jī)的利用率； ② 軋件進(jìn)立軋孔 時(shí)需要人工翻鋼，不利于大規(guī)模，高效率生產(chǎn)，而且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度高； ③ 由于 預(yù)軋孔中采用自由寬展的開口孔，軋件在孔型中的位置完全靠導(dǎo)衛(wèi)裝置來控制，常常由于控制不嚴(yán)，軋件在孔型內(nèi)左右移動(dòng)，很不穩(wěn)定。由于角鋼對(duì)冷卻速度沒有什么特別的要求，一般的角鋼冷卻都采用空冷來冷卻 。 角鋼的表面質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，一般要求不能 存在使用上有害的缺陷，如分層、結(jié)疤、裂縫等。生產(chǎn)角鋼的原料鋼坯為低碳方鋼坯，成品角鋼為熱軋成形、正火或熱軋狀態(tài)交貨。 16 4 6 號(hào)角鋼孔型設(shè) 計(jì) 12 12 15 18 19 29 32 目前國(guó)產(chǎn)角鋼規(guī)格為 220 號(hào)，以邊長(zhǎng)的厘米數(shù)為號(hào)數(shù)，同一號(hào)角鋼常有 27 種不同的邊厚。 角鋼生產(chǎn)一般使用普通軋制法軋制角鋼。 角鋼軋制的第一階段是大量采用立軋輥的開口蝶式孔型系統(tǒng)。半閉口成品孔的特點(diǎn)是在腿端有一臺(tái)階，可使腿端得到加工并可控制腿長(zhǎng)， 如果只是大批量生產(chǎn)某一個(gè)型號(hào)的角鋼且產(chǎn)量穩(wěn)定時(shí)才采用這種成品孔型。 圖 蝶式孔構(gòu)成 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法 7 表 角鋼蝶式孔參數(shù) 規(guī)格 參數(shù) L H R 水平段長(zhǎng)度 /mm 2~ 號(hào) （ ~） L （ ~） L 0~ 4~ 號(hào) （ ~） L （ ~） L 0~20 ~12 號(hào) （ ~） L （ ~） L 12~18 假想成品蝶形斷面尺寸確定 假想成品蝶形孔如圖圖 所示，各蝶式孔具有相同的頂角度數(shù)、直線段長(zhǎng)度和彎曲段 圓弧半徑 （各孔型上輪廓線相同）。蝶式孔型數(shù)目取得較多，軋件在軋制過程中變形緩和和孔型磨損較均勻、產(chǎn)品質(zhì)量較好。 ⑨ 蝶式孔的開口 蝶式孔的開口位置確定原則是成品孔如果開口成品孔則成品前孔則采用上開口 蝶式孔 ；如果成品孔采用半閉口成品孔，則成品前孔采用下開口蝶式孔 。 ① 總寬展和總壓下量 總寬展量 b?? 為： ( ~ )[ ( ) ( ) ]b H h B b?? ? ? ? ? 總壓下量 h?? 為： ( ) ( )h b H h B b??? ? ? ? ? ? ? 式中 H ， B — 坯料的 高度和寬度 ； h ， b — 成品的高度和寬度 。 ① 槽底寬度 箱型孔槽底寬度及軋件的咬入能力與側(cè)壓大小等方面，槽底寬 圖 箱型孔的 構(gòu) 成 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法 15 度 Kb 小于 軋件來料寬度 B ，軋制在帶有限寬展的條件下進(jìn)行，因?yàn)槭管埣_始咬入時(shí)首先 與孔型側(cè)壁四點(diǎn)接觸，孔型側(cè)壁與金屬側(cè)面相擠壓產(chǎn)生側(cè)摩擦力，使咬入能力得到改善， 理想的情況是咬入瞬間，軋件既和槽底又與側(cè)壁相接觸，使之既有夾持作用，又不至于使孔型側(cè)壁磨損嚴(yán)重。同時(shí)由于閉口式切分孔的外形與蝶式孔有幾分相似，所以軋件在 閉口切分孔內(nèi)軋制是穩(wěn)定的，這就大大簡(jiǎn)化了調(diào)整工作 和提高了成材率，因此閉口蝶式孔得到廣泛使用。 在的大型鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的連鑄 方 坯主要有 120 120mm、 150 150mm、 200 200mm、 240 240mm 等種連鑄坯。 60 60 8mm 的角鋼的胯下圓弧半徑為 ： 1 ? 腿長(zhǎng)允許偏差： ??? ； 腿厚偏差 ： ???? 。 孔型系統(tǒng)的確定 在軋機(jī)上軋制角鋼時(shí)，孔型盡量采用平軋蝶式孔型，減少立軋孔或不使用立軋孔，便于機(jī)械化操作，減少生產(chǎn)工藝因數(shù)的波動(dòng)，提高軋制的穩(wěn)定性；切分孔基本上采用閉口蝶式孔，提高軋件在軋制時(shí)的穩(wěn)定性，使兩腿被對(duì)稱地切分，被切分后的軋件基本吻合下一道次的形狀，保證下一道次軋制的穩(wěn)定性 [18]；在最后的成品孔選擇上要按照工廠生產(chǎn)的要求來選擇成品孔的孔型。 頂角到腿厚的高度 /1h 與腿厚 1h 的比值 一般取值為 ~ ，即： /11 = ~ hh 1 Hh ?? 式中 H — 來料的高度 ； ? — 壓下系數(shù)，一般壓下系數(shù)取值為： ~ ?? 。因此，切分孔無論對(duì)立軋系統(tǒng)或平軋系統(tǒng)來說都是十分關(guān)鍵的，必須正確設(shè)計(jì)。 已知坯料尺寸 H 和 B ，逆軋制道次計(jì)算。 延伸孔的選擇 孔型系統(tǒng)的選擇是延伸孔型設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，孔型 系統(tǒng)選擇 的合適與否， 將直接影響軋機(jī)生產(chǎn)率，產(chǎn)品質(zhì)量，各種消耗指標(biāo)及生產(chǎn)操作難易程度，選擇時(shí)必須參照坯料尺寸、坯料質(zhì)量和主電機(jī)功率等條件。 但是必須保證軋件在成品孔和成品前孔的頂角壓下系數(shù)大于腿厚壓下系數(shù)，即： 3322KKgd? ； 2211KKgd? 而頂角高度 Kg 與圓弧半徑 Kr 有如下關(guān)系： 2 ( )K K K Kg r d r? ? ? 為了滿足頂角壓下系數(shù)大于腿厚壓下系數(shù) ，就需要增大 圓弧半徑 Kr 值 ，當(dāng)相鄰兩個(gè)孔型的跨間圓弧半徑之差增大到一定值時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)軋制不穩(wěn)定得現(xiàn)象，如果還需要增加頂角高度 Kg ， 則應(yīng)通過假 帽的方法來實(shí)現(xiàn) [10]， 假帽由兩部分尺寸構(gòu)成，假帽高度 f 和邊長(zhǎng) a ，一般： ~ mmf ? 15 ~ 25mma ? 接近成品孔的道次取小值，遠(yuǎn)離成品的道次逐漸取大值。 第一種方法設(shè)計(jì)的孔型由于 隨著 頂角逆軋制順序依次增大，所以頂角難以充滿 容易形成塌角的缺陷，為了彌補(bǔ)這一缺陷，采用了假帽的輔助措施，這就增添了設(shè)計(jì)和車滾的工作量。 ② 彎曲段和水平段 彎曲段 圓弧 半徑 取得 較大時(shí)，將會(huì)使孔型的高度增加，孔型的彎曲段較長(zhǎng)，對(duì) 軋件的穩(wěn)定性有利，但孔型切槽較深。 而現(xiàn)在廣泛采用閉口平軋 蝶式孔型系統(tǒng) [3]。 軋后冷卻根據(jù)鋼種、斷面形狀和尺寸及對(duì)產(chǎn)品組織性能的不同要求，有空冷、堆冷和緩冷等方法 。日本產(chǎn)角鋼的長(zhǎng)度選 擇范圍為 615m。在使用中要求有較好的可焊性、塑性變形性能及一定的機(jī)械強(qiáng)度。 35 6 結(jié)論 18 4 4 18 角鋼軋制工藝 18 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 2 37 參考文 獻(xiàn) 進(jìn)口角鋼標(biāo)明兩邊的實(shí)際尺寸及邊厚并注明相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 角鋼 一般生產(chǎn)工藝流程 [1]： ① 坯料準(zhǔn) 備 由于角 鋼對(duì)材質(zhì)要求一般并不特殊，在目前技術(shù)水平下幾乎可以全部使用連鑄坯。雖然經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐，都能在相應(yīng)的車間條件下軋出不同類型的中，小規(guī) 格的角鋼。在大多數(shù)軋鋼車間中，一個(gè)成品孔型中軋制出不同腿厚的 的角鋼，多采用開口式成品孔。其腿厚中線上的直線段長(zhǎng)度隨腿厚減薄而增加，彎曲段圓弧半徑隨腿厚的減薄而減 小， 如 圖 所示。但是這樣會(huì)增加軋制道次，軋輥車削加工量和貯備量相應(yīng)增加。成品前孔后的蝶式孔型按照相鄰孔型開口位置上下交替的原則[11]。 ② 各道次的壓下量與寬展量 假定沒有翻鋼軋制，即 無寬度方向壓下， 換 句話 就是僅有 9 道次軋制， 如圖 所示 這時(shí)軋件在高度方向上的壓下 量為： / Hh H h?? ? ? 已知軋件在壓下的同時(shí)會(huì)出現(xiàn)寬展，如圖 所示，軋件軋制前后形狀，其寬展量為 Hb?? ： 1 2 5 6 9Hb b b b b b?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 箱型孔型系統(tǒng)翻鋼程序與軋制道次 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法 13 或 1 1 2 2 5 5 6 6 9 9Hb h h h h h? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中 1b? ， 2b? ， 5b? ， 6b? ， 9b? — 9 道次的寬展量 ； 1? ， 2? ， 5? ， 6? ， 9? — 9 道次得寬展系數(shù) ； 1h? ， 2h? ， 5h? ， 6h? ， 9h? — 9 道次的壓下量 。一般的槽底寬度 Kb 取值為： (0 ~ 8)m mKbB?? 或 (1 ~ )KBb? 式中 B— 來料寬度 。但是其缺點(diǎn)是共用性十分差。根據(jù)角鋼的規(guī)格 大小 ，我選擇了 120 120mm 的方坯來 軋制 60 60 8mm 號(hào)角鋼，其 材質(zhì) 普通碳素鋼235Q 。 成品腿長(zhǎng) 60mmL? 熱軋時(shí)的腿長(zhǎng) 1 ()KLL ??? ? ? ?， β為軋件熱膨脹系數(shù)，取 ~。最先采用 Φ500 軋機(jī)軋制形成角鋼切分前的扁坯，即將 120 120mm 的方坯軋制成 60 的扁坯，采用扁箱一扁箱一立箱一立箱 — 扁箱軋制 5 道次；然后用一機(jī)架 Φ400 將 60 的扁坯進(jìn)行切分軋制；最后用 6 機(jī)架 Φ400 軋機(jī)采用上下交替的蝶式孔各軋制 1 道次 ，從而得到 60 60 8mm 的角鋼產(chǎn)品。 頂角角度： 100 ~ 120? ??? 。 ④ 圓角半徑與輥縫 內(nèi)圓角半徑 ： ( ~ )rB? ； 外圓角半徑 ：( ~ )RB? ； 輥縫 ： 5 ~ 20mmS ? 角鋼 的切分孔型設(shè)計(jì) 方法 切分孔的 作用與 形式 切分 孔的作用是通過楔子在 矩形軋件上把角鋼的兩條腿正確的切分出來。 ④ 各道次軋件尺寸的計(jì)算 根據(jù)已分配的各道次壓下量和寬展量和翻鋼程序，可按照順軋制道次或逆軋制計(jì)算各個(gè)道次軋件尺寸。 圖 蝶式孔腿端參數(shù) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法 12 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 孔型尺寸的計(jì)算 。 為了提高軋件的穩(wěn)定性 ，設(shè)計(jì)時(shí)相鄰兩孔的內(nèi)跨圓弧半徑差應(yīng)小一些，特別的成品前孔的內(nèi)跨圓弧半徑 與成品 孔的內(nèi)跨圓弧半徑要更小些，對(duì)中、小號(hào)角鋼一般?。? 21 (1 ~ 2) m mrr?? 式中 1r — 成品孔 K1 的內(nèi)跨圓弧半徑。第二種方法是個(gè)蝶式孔具有 相同的 頂角度數(shù)，直線段長(zhǎng)度和彎曲段長(zhǎng)度 。因此軋制小號(hào)角鋼時(shí)可以采用較長(zhǎng)的直線段 。為了防止軋件在孔型中過充滿，相鄰孔型的軋輥開口位置上下相互交替。 熱鋸用于 號(hào)以上角鋼的鋸切。 角鋼的交貨長(zhǎng)度分定