【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 主機(jī)列選擇 8 減定徑均為頂交 45176。超重型無(wú)扭軋機(jī)，它們分別由 1 臺(tái)交流電機(jī)經(jīng)聯(lián)合齒輪箱集中傳動(dòng)，碳化鎢輥環(huán)，輥縫由偏心套對(duì)稱調(diào) 節(jié) 。精軋機(jī)組為 8 架。減定徑機(jī)為 4 架，用換輥小車整機(jī)架快速更換。河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 9 4 孔 型設(shè)計(jì) 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容 孔型設(shè)計(jì)是型鋼生產(chǎn)的工具設(shè)計(jì)?？仔驮O(shè)計(jì)的全部設(shè)計(jì)和計(jì)算包括三個(gè)方面： 1. 斷面孔型設(shè)計(jì) 根據(jù)原料和成品的斷面形狀和尺寸及對(duì)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(jī)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(jī)產(chǎn)量高。 孔型系統(tǒng)的選取 粗軋機(jī)孔型系統(tǒng)的選取 1. 1 軋機(jī)的孔型為平箱， 2 軋機(jī)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(diǎn)，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(jī)上這種孔型最小軋出斷面尺寸為 56 56毫米；在 300 毫米軋機(jī)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(jī)的孔型依次為：橢圓 — 圓 — 橢圓 — 圓 這種孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(jī)孔型系統(tǒng)的選取 綜合比較各種孔型系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)的中軋、預(yù)精軋、精軋及減定徑軋機(jī)孔型選取橢圓 —圓孔型系統(tǒng)。 孔型設(shè)計(jì)計(jì)算 確定各道次延伸系數(shù) 典型產(chǎn)品 （ ） 總延伸系數(shù)為 由延伸系數(shù)的分配原則確定各道次延伸系數(shù)見 表 3 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 10 表 3 各道次的延伸系數(shù) 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 延伸系數(shù) 1,3 1,3 軋制道次 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 延伸系數(shù) 確定各道次軋件的斷面面積 按逆 軋順序進(jìn)行計(jì)算： 由公式 [7]： nnn FF ???1 112 ??? ? nnn FF ? 223 ??? ? nnn FF ? . . . 221 ?FF? ………………………………………………………(5) 所以，各道次軋件斷面面積如表 4 表 4 各道次軋件斷面面積 軋制道次 1 2 3 4 5 6 7 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 8 Φ62 15 22 9 16 23 10 17 24 Φ105 11 18 25 12 19 26 13 20 27 14 Φ28 21 28 孔型設(shè)計(jì)計(jì)算 由程序計(jì)算得各個(gè)孔型尺寸如下表 ： 表 5 孔型參數(shù) 規(guī) 格 機(jī)架 軋件尺寸 (mm) 孔型尺寸 (mm) 高度 寬度 高度 寬度 橢圓圓弧半徑 圓擴(kuò)張角 輥縫 1 115 120 160 2 125 125 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 11 Φ7 3 150/9 4 98 98 98 30 5 57 57 6 30 7 91 10 8 30 9 74 62 10 30 11 12 32 32 32 30 13 14 30 15 16 30 17 23 18 18 25 19 20 25 21 22 25 23 24 25 25 26 25 27 10 28 25 1 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(jī)架的軋輥上去。配輥應(yīng)做到使軋制操作方便，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 孔 型，一般應(yīng)遵守如下原則： 1. 孔型在各機(jī)架的分配原則是力求軋機(jī)各架的軋制時(shí)間均衡。 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 12 2. 根據(jù)各孔型的磨損程度及其對(duì)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(duì)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(zhǎng)度允許的范圍內(nèi)應(yīng)多配幾個(gè)，這樣當(dāng)孔 型磨損到影響成品質(zhì)量時(shí)，可以只換孔型，而不需換輥。 3. 確定孔型間隨即輥環(huán)寬度時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮輥環(huán)強(qiáng)度以及安裝和調(diào)整軋輥輔件的操作條件 ： 1) 輥環(huán)強(qiáng)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(shí)除考慮其強(qiáng)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(zhǎng)度和操作所需的位置大小 ， 邊輥環(huán)寬度中小型軋機(jī)取 80～ 120mm。 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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhēng)取單獨(dú)配置，即不配置在同一架軋機(jī)的同一 軋線上，以便實(shí)觀單獨(dú)調(diào)整，保證成品質(zhì)量。 2. 分配到各架軋機(jī)上的軋制道次應(yīng)力爭(zhēng)使各架軋機(jī)軋制時(shí)間負(fù)荷均衡，以便獲得較短的軋制節(jié)奏，有利于提高軋機(jī)產(chǎn)量。 3. 根據(jù)各個(gè)孔型磨損對(duì)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(chǔ)備數(shù)量，并能降低軋輥消耗。 4. 軋輥相鄰孔型間的凸臺(tái)叫輥環(huán)，在軋輥長(zhǎng)度方向上要留有足夠的寬度，以保證輥環(huán)強(qiáng)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(duì)于大中型軋機(jī)可取 100mm以上，而對(duì)小型軋機(jī)～般在 50～ 100mm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。 軋輥的平均工作直徑及 軋輥轉(zhuǎn)速的確定 工作輥徑的確定 1. 粗中軋機(jī)（ 1～ 14軋機(jī)）工作輥徑的確定 箱形孔： hDDw ?? ………………………………………………(6) )( ??? hDD w橢圓孔： ………………………………………(7) hDDw ??圓孔： …………………………………………………(8) 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 13 式中： wD 為軋輥工作直徑 D 為 輥環(huán)直徑 h 為孔型高度 根據(jù)以上公式計(jì)算粗中軋機(jī)工作輥徑如下表。 表 6 短應(yīng)力線 軋機(jī)工作輥 平均輥 徑 機(jī)架號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 wD 510 485 502 342 423 385 368 335 381 356 390 370 223 216 2. 預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)（ 15～ 30軋機(jī)）工作輥徑的確定 橢圓孔： )( ??? hDD w ………………………………………(9) 圓孔： )( ??? hDD w ………………………………………(10) 式中： wD 為軋輥工作直徑 D 為輥環(huán)直徑 h 為孔型高度 根據(jù)以上公式計(jì)算預(yù)精軋、精軋、減定徑機(jī)工作輥徑如下表。 表 7 碳化鎢懸臂 軋機(jī)工作輥 平均輥 徑 機(jī)架號(hào) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 wD 229 223 212 208 214 212 218 215 219 217 221 220 223 221 表中 2 28為減徑機(jī)孔型， 2 30為定徑機(jī)，其孔型與 28相同。 軋輥轉(zhuǎn)速 的 確定 軋輥轉(zhuǎn)速是主要的生產(chǎn)操作參數(shù)之一。它由各道軋件出口速度和前滑值來(lái)決定。各道軋件出口速度可以由各道的連軋常數(shù)或確定的前后軋機(jī)軋件出入口速度差決定。按無(wú)張力設(shè)計(jì)軋件速度容易因軋件速度計(jì)算誤差和軋輥轉(zhuǎn)速調(diào)整 誤差帶來(lái)堆鋼。過大速度差帶來(lái)較大張力，它能減少電機(jī)動(dòng)態(tài)速降的幅度，即便孔型磨損，也能保持一段穩(wěn)定軋制，但帶來(lái)孔型磨損嚴(yán)重。故連軋生產(chǎn)中，一般采用微張力軋制。 因此，為防止堆鋼事故，軋件出口速度在設(shè)計(jì)時(shí)就有一定偏差，如大于 1 的連軋常數(shù)，或每道出口速度低于下道入口速度的 3% 由 連軋常數(shù) 公式： )1( nhnwnn ssnDFC ?????? ..…………………………(11) 式中： nF —— 各道次軋件出口面積； 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 孔型設(shè)計(jì) 14 n —— 各道次軋輥轉(zhuǎn)速； hs —— 自由寬展前滑； ns —— 限制寬展下前滑影響系數(shù)，取 nh ss ? = ?? 。 對(duì)于第 28 架成品孔 得： )1(28282828 nhw ssnDFC ?????? 其中 28v 由 軋輥線速度60Dnv ?? 和 )1(28 nh SSvv ??? （其 中前面已確定軋件出口速度smv /12028 ? ，）來(lái)決定。 所以 r p mssD vn nh 2 9 6 1015060)1( 6032828 ??? ?????? ?? 此時(shí)連軋常數(shù) 728 2 96 ??????C 按逆軋順序分配各架之間的拉鋼系數(shù) 設(shè) ~?ik ?????????? kkk可取 0 0 ????????? kkk 0 0 ???? kkkk 0 0 ????????? kkk 計(jì)算 連軋常數(shù) 1?? nnn CCk? nnn kCC ?? ?1 7282827 100 9 ???? kCC 同理計(jì)算得各機(jī)架的連軋常數(shù) )10( 7? 如下表。 表 8 各機(jī)架的連軋常數(shù) )10( 7? 機(jī)架號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 連軋常數(shù) 機(jī)架號(hào) 8 9 10 11 12 13 14 連軋常數(shù) 機(jī)架號(hào) 15 16 17 18 19 20 21 連軋常數(shù) 機(jī)架號(hào) 22 23 24 25 26 27 28 連軋常數(shù) 河北理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì)