【文章內(nèi)容簡介】 1. 在滿足產(chǎn)品方案的前提下，軋機組合要合理2. 有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)3. 保證獲得良好質(zhì)量的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新品種的可能4. 有利于實現(xiàn)機械化、自動化，有利于改善工人的勞動條件5. 軋機結(jié)構(gòu)型式合理、操作方便、維修方便。本車間設(shè)計主要生產(chǎn)硬線產(chǎn)品，硬線產(chǎn)品不同于其它普線產(chǎn)品，它要求尺寸精度高、表面質(zhì)量好，而且還要保證其良好的性能，以便后續(xù)加工。由于硬線生產(chǎn)所需的軋制力大，要求的軋制精度高，因而主機列的選擇也不同于一般線材廠，要滿足以上要求需要高精度、高速度的軋機機組，并且粗軋機要有很好的剛度，能夠?qū)崿F(xiàn)大壓下。 主機列選擇 機架數(shù)目的確定 由坯料尺寸（160㎜160㎜）和所軋制的最小斷面的軋件尺寸（㎜）確定軋制道次。考慮到坯料尺寸偏差和熱膨脹因素，所以總延伸系數(shù)為 ()一般全線平均延伸系數(shù)為： ()軋制道次為： () 參考現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況及相關(guān)數(shù)據(jù)將28架軋機分為粗軋、中軋、預(yù)精軋、精軋機組。其中粗軋6架，中軋6架，預(yù)精軋6架，精軋10架。 粗軋機組的選擇粗軋機組是使坯料得到初步壓縮和延伸，得到溫度合適、斷面形狀正確、尺寸合格、表面質(zhì)量良好、端頭規(guī)矩、長度適合工藝要求的軋件。本設(shè)計選用6架平～立輥交替布置的二輥無牌坊式粗軋機組，采用單獨傳動方式。這種粗軋機組的平一立軋機為單獨傳動，過去只能單線無扭軋制，主要用在產(chǎn)品精度要求很高的軋機上。目前，立輥軋機已發(fā)展成為可轉(zhuǎn)換為水平軋機的結(jié)構(gòu)()，其傳動方式有上傳動和下傳動兩種。有了這種結(jié)構(gòu)的軋機，在粗軋機組上既可單線無扭軋制，又可多線軋制。它為產(chǎn)品精度要求高，年產(chǎn)量要求大的高速線材軋機車間提供了條件。例如奧鋼聯(lián)里木～多納維茨廠就采用了這種粗軋機組，從而滿足了中軋和精軋機組的雙路布置，單線軋制的需要。1一水平機架；2一立式機架 中軋機組的選擇中軋的作用是繼續(xù)縮減從粗軋機組軋出的軋件斷面，為精軋?zhí)峁┬螤钫_、尺寸精確的中間料為保證足夠的壓下量。本設(shè)計所選的中軋機組參考寶鋼高線廠、安鋼高線廠等高速線材廠，為6架平～立交替布置的、雙支點、長輥身、多孔型無牌坊軋機。 預(yù)精軋機組的選擇精軋機組繼續(xù)縮減從中軋機組軋出來的軋件斷面，為后面的精軋機組軋機提供尺寸精確和形狀正確的軋件。本設(shè)計前兩架選用無牌坊軋機，后四架選用懸臂軋機。，屬于平—立懸臂式軋機交替配置。l一水平機架；2一立式機架 預(yù)精軋機的機列布置 精軋機組及減定徑機組的選擇高速線材軋機的精軋機組是最具特色的關(guān)鍵設(shè)備，它的水平?jīng)Q定整套線材軋機的水平。從高速軋機的誕生與發(fā)展看，不論那一種型式的軋機都追求實現(xiàn)高速，而要達到高速都必須解決高速運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動問題。減少振動的方法，一是提高制造精度實現(xiàn)平衡；二是降低軋機高度，縮小軋機尺寸，降低運轉(zhuǎn)部位到基礎(chǔ)的距離和盡可能縮減轉(zhuǎn)動體的體積；三是取消振動不可控制的零部件，如軋機接袖、袖套、聯(lián)軸器。振動問題解決了，軋機運轉(zhuǎn)速度可以提高。這也是設(shè)計、生產(chǎn)、制造、使用高速軋機的根本原則。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了許多不同型式的高速機組，并各具特點，其中摩根高速無扭機組的優(yōu)勢更多一些，應(yīng)用也更廣泛些。本設(shè)計中的精軋機組和減定徑均為頂交45176。超重型無扭軋機，它們分別由1臺交流電機經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動，碳化鎢輥環(huán)，輥縫由偏心套對稱調(diào)節(jié)。精軋機組為10架，其輥環(huán)采用液壓專用工具更換。第5章 孔型設(shè)計第5章 孔型設(shè)計 孔型設(shè)計的內(nèi)容孔型設(shè)計是型鋼生產(chǎn)的工具設(shè)計?？仔驮O(shè)計的全部設(shè)計和計算包括三個方面：1. 斷面孔型設(shè)計根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及對產(chǎn)品性能的要求，確定孔型系統(tǒng)、軋制道次和各道次的變形量，以及各道次的孔型形狀和尺寸。2. 配輥確定孔型在各機架上的分配及其在軋輥上的配置方式，以保證軋件能正常軋制、操作方便、成品質(zhì)量好和軋機產(chǎn)量高。3. 軋輥輔件設(shè)計—導(dǎo)衛(wèi)或誘導(dǎo)裝置的設(shè)計誘導(dǎo)裝置應(yīng)保證軋件能按照所要求的狀態(tài)進、出孔型．或者使軋件在孔型以外發(fā)生一定的變形，或者對軋件起矯正或翻轉(zhuǎn)作用等。 孔型系統(tǒng)的選取 粗軋機孔型系統(tǒng)的選取1. 1 軋機的孔型為平箱，2 軋機的孔型為立箱。箱形孔型系統(tǒng)的軋件變形較為均勻，角部沒有改變，容易溫度偏低。 由于箱形孔型系統(tǒng)的特點，在線材生產(chǎn)上它多用于軋制的頭幾道次，并用于軋制斷面尺寸在60 60毫米以上的軋件。在400毫米軋機上這種孔型最小軋出斷面尺寸為56 56毫米；在300毫米軋機上這種孔型最小軋出斷面為45 45毫米。箱形孔型道次延伸系數(shù)一般為1. 20 ～ 。2. 3 ～ 6軋機的孔型依次為：橢圓—圓—橢圓—圓 這種孔型系統(tǒng)的優(yōu)點在于：1) 孔型形狀能使軋件從一種斷面平滑地轉(zhuǎn)換成另一種斷面，從而避免金屬由于劇烈的不均勻變形面產(chǎn)生局部應(yīng)力。 2) 在此孔型系統(tǒng)中軋出的軋件沒有尖銳的棱角，軋件冷卻均勻。3) 孔型形狀及變形特點有利于去除軋件上的氧化鐵皮，使軋件具有良好的表面。4) 必要時可在延伸孔型中獲得圓斷面成品，從而減少換輥[3]。 中軋、預(yù)精軋及精軋軋機孔型系統(tǒng)的選取綜合比較各種孔型系統(tǒng)，本設(shè)計的中軋、預(yù)精軋、精軋及減定徑軋機孔型選取橢圓—圓孔型系統(tǒng)。 孔型設(shè)計計算 1孔型(平箱)尺寸設(shè)計及計算取Δh=40 ㎜，β＝則Δb＝Δhβ=40=7 ㎜軋件高度：h1＝110 ㎜，軋件寬度b1＝150＋7＝157 ㎜軋件面積：F1＝h1b1＝17270 ㎜2μ1＝F0/F1＝22500/17270=孔型槽底寬度：bk1＝BH－＝150＝145 ㎜孔型槽口寬度：Bk1＝BH＋Δb＋6＝150＋13＝163 ㎜孔型側(cè)壁斜度：y1= ＝％輥縫：s＝＝600＝18 ㎜外圓角半徑：r11＝＝ ㎜ 取r11＝23 ㎜內(nèi)圓角半徑：r12＝＝15 ㎜ 軋槽底凸值：f＝＝ ㎜ 取f＝8 ㎜ 2孔型(立箱)尺寸設(shè)計及計算取Δh=50 ㎜，β＝則Δb＝Δhβ=50=6 ㎜軋件高度：h2＝107 ㎜，軋件寬度b2＝110＋6＝116 ㎜軋件面積：F2＝h2b2＝12412 ㎜2μ2＝F1/F2＝孔型槽底寬度：bk1＝hH－＝110＝107 ㎜孔型槽口寬度：Bk1＝b2＋Δb＋6＝120＋12＝132 ㎜孔型側(cè)壁斜度：y2＝ ＝％輥縫：s＝＝600＝18 ㎜外圓角半徑：r11＝＝ ㎜ 取r11＝17 ㎜內(nèi)圓角半徑：r12＝＝11 ㎜ 軋槽底凸值：f＝＝ ㎜ 取f＝6 ㎜ 各道次延伸系數(shù)F2＝h2b2＝12412 ㎜2，F(xiàn)28=л/4= ㎜2μ2~28= F2 /F28=373μp=(μ2~28)1/26=軋制開始時，軋件溫度較高，表面氧化鐵皮較多，摩擦系數(shù)小，咬入困難，此時延伸系數(shù)的分配主要考慮咬入條件的限制；隨著軋件表面氧化鐵皮的脫落，咬入條件大為改善，此時應(yīng)充分利用軋件溫度高、塑性好、變形抗力低的特點給以大變形；最后幾道為保證成品斷面形狀和尺寸的正確性，減少孔型磨損，提高軋輥使用壽命以及降低能耗，應(yīng)采用較小延伸系數(shù)。 各道次的延伸系數(shù)軋制道次1234567891011121314延伸系數(shù)軋制道次延伸系數(shù)1516171819202122232425262728按逆軋順序進行計算：由公式[7]：. 各道次軋件斷面面積（斷面面積㎜2 軋件尺寸㎜）軋制道次1234567斷面面積軋件尺寸軋制道次斷面面積軋件尺寸軋制道次斷面面積軋件尺寸軋制道次斷面面積軋件尺寸17270815221241291623101724111825121926132027142128 孔型設(shè)計計算。 孔型參數(shù)機架孔型形狀孔型高度（㎜）孔型寬 度（㎜）外圓角半徑（㎜）擴張角半徑（㎜）圓弧半徑（㎜）輥縫（㎜）延伸率壓下量（㎜）1平箱11015718402立箱10718503橢圓4圓45橢圓6圓4637橢圓8圓49橢圓10圓411橢圓12圓413橢圓1014圓415橢圓16圓417橢圓（續(xù)）機架孔型形狀孔型高度（㎜）孔型寬 度（㎜）外圓角半徑（㎜）擴張角半徑（㎜）圓弧半徑（㎜）輥縫（㎜）延伸率壓下量（㎜）18圓419橢圓20圓4821橢圓22圓423橢圓324圓425橢圓26圓427橢圓228圓4 孔型在軋輥上的配置在孔型系統(tǒng)及各孔型的尺寸確定后，還要合理地將孔型分配和布置到各機架的軋輥上去。配輥應(yīng)做到合理，以便使軋制操作方便，保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，并使軋輥得到有效的利用。 孔型在軋輥上的配置原則為了合理配置扎型，一般應(yīng)遵守如下原則：1. 孔型在各機架的分配原則是力求軋機各架的軋制時間均衡。2. 為了便了調(diào)整，成品孔必須單獨配置在成品機架的一個軋制在線。3. 根據(jù)各孔型的磨損程度及其對質(zhì)量的影響，每一道備用孔型的數(shù)量在軋輥上應(yīng)有所不同。如成品孔和成品前孔對成品的表面質(zhì)量與尺寸精確度有很大影響，所以成品孔和成品前孔在軋較長度允許的范圍內(nèi)應(yīng)多配幾個，這樣當(dāng)孔型磨損到影響成品質(zhì)量時，可以只換孔型，而不需換輥。4. 咬入條件不好的孔型或操作困難的道次應(yīng)盡量布置在下軋制線，如立軋孔、切深孔等。5. 確定孔型間隨即輥環(huán)寬度時，應(yīng)同時考慮輥環(huán)強度以及安裝和調(diào)整軋輥輔件的操作條件。1) 輥環(huán)強度取決于軋輥材質(zhì)、軋槽深度和輥環(huán)根部的圓角半徑大小。2) 鋼軋輥的輥環(huán)寬度應(yīng)大于成等于槽深高度之半。3) 鑄鐵輥的輥環(huán)寬度應(yīng)大于或等于槽深高度。4) 確定輥環(huán)寬度時除考慮其強度外，還應(yīng)考慮導(dǎo)板的厚度或?qū)О逑涞某卟乓约罢{(diào)整螺絲的長度和操作所需的位置大小。邊輥環(huán)寬度中小型軋機取 50～100㎜ 孔型在軋輥上的配置孔型在軋輥上的配置包括：垂直方向上的配置和輥身長度方向上的配置。垂直方向上的配置和軋輥的名義直徑、原是直徑、工作直徑有關(guān)；而孔型在輥身長度方向上的配置要考慮的因素有：1. 成品孔和成品前孔應(yīng)盡量爭取單獨配置，即不配置在同一架軋機的同一 軋在線，以便實觀單獨調(diào)整，保證成品質(zhì)量。2. 分配到各架軋機上的軋制道次應(yīng)力爭使各架軋機軋制時間負荷均衡，以便獲得較短的軋制節(jié)奏，有利于提高軋機產(chǎn)量。3. 根據(jù)各個孔型磨損對成品質(zhì)量影響程度不同，在軋輥上孔型配置數(shù)目也不相同。成品孔應(yīng)盡可能多配，成品前孔和再前孔根據(jù)條件和可能也應(yīng)多配一些。這樣做的另一好處是可以減少換輥次數(shù)、減少軋輥儲備數(shù)量，并能降低軋輥消耗。4. 軋輥相鄰孔型間的凸臺叫輥環(huán)，在軋輥長度方向上要留有足夠的寬度，以保證輥環(huán)強度和滿足安裝導(dǎo)衛(wèi)和調(diào)整的要求。在滿足了上述要求的條件下輥環(huán)寬度可適當(dāng)減小。以便能多安排孔型數(shù)目。鑄鐵輥環(huán)的寬度一般可考慮等于軋槽深度，而鋼輥輥環(huán)可以小些軋輥兩端的輥環(huán)寬度對于大中型軋機可取100 ㎜以上，而對小型軋機一般在50～100 ㎜的范圍內(nèi)選取。至于在孔型傾斜配置的情況下，還應(yīng)考慮設(shè)置止推斜面輥環(huán)的要求。本設(shè)計軋輥配輥圖見附圖。 確定軋輥的平均工作直徑及機架的連軋常數(shù) 軋輥的平均工作直徑1. 粗中軋機（1～12軋機）工作輥徑的確定 箱形孔： () ()