【文章內容簡介】 4鑄鋼310～3508005005～8球墨鑄鐵4308005009～12球墨鑄鐵460125060013～18球墨鑄鐵5141100500 軋輥直徑在進行工藝設計時可以采用兩種方法來預選軋輥直徑：1）按經(jīng)驗公式選?。? 2）參考相同類型的軋機情況選取。根據(jù)經(jīng)驗，軋機軋輥 直徑與軋制的坯料高度有如下的關系： （）式中 —— 軋輥直徑，（毫米）； —— 系數(shù)；可按下表選取； —— 坯料高度，（毫米）。 軋機名稱大型軋機中型軋機小型軋機～～ ～ 表35不同軋機的k值范圍 參考同類車間，為中型軋機 。則各機架的軋輥直徑選擇為： 14 D = 680mm； 56 D = 660 mm； 712 D = 600mm； 1316 D =440 mm； 1718 D = 360 mm。 （D值為最大直徑） 軋輥輥頸直徑和輥頸長度輥身長度是軋輥尺寸的另一重要參數(shù)。一般根據(jù)輥身長度與輥徑的比值（L/D）來選定。 （） 式中： ——軋輥輥身長度，mm； ——軋輥直徑，mm； ——系數(shù)（～）型鋼軋機輥身長度主要取決于孔型配置、軋輥的抗彎強度和剛度。軋輥的輥身長度與輥徑比小時軋輥能承受較大彎曲應力，另外軋機的剛性也增加了，為提高產(chǎn)品精度也提供了可能，故現(xiàn)代化軋機隨著對產(chǎn)品精度要求的提高L/D值正逐。 表36 軋輥參數(shù)機架號軋輥直徑D（mm）輥身長度L（mm）輥頸直徑d（mm）輥頸長度l（mm）168076035032026807603503203680760350320468076035032056607603403206660760340320760075032028086007503202809600750320280106007503202801160075032028012600750320280134407502202201444075022022015440750220220164407502202201736065018018018360650180180漸減小，本車間為短應力線軋機，為提高其剛度，一般輥身長度較短，其尺寸按軋機制造廠商提供的參數(shù)并從中選取，一般近似地選d=（～）D，l/d=～，具體見表36[10]。 軋輥軸承軋輥軸承是軋機工作機座中重要部件，應根據(jù)軋機的結構及工作條件選用。短應力線軋機一般選用四列短圓柱滾子軸承，其優(yōu)點是：有較好的抗沖擊性能和較小的徑向尺寸，摩擦系數(shù)小，精度高，剛度大，壽命長，承載能力大，允許軋輥傳遞較大的轉矩；另外，裝配的軸承的外圈和內圈可以自由脫開，故軸承座與軋輥的裝配變成了軸承本身的自由裝配，使操作更方便。 軋輥的調整機構軋輥的調整機構包括壓下機構和軸向調整機構。：壓下機構的目的就是調整軋輥相對軋制線的位置，即輥縫的大小，以保證軋機按規(guī)定的壓下量軋出所要求的斷面尺寸。該軋機的壓下機構采用液壓馬達驅動渦輪蝸桿，使拉桿轉動，在拉桿上加工有與軸承座中壓下螺母相嚙合的左右旋螺紋，使上下軸承座實現(xiàn)了同步對稱調整，兩蝸桿可以分開，以實現(xiàn)左右兩邊軸承座的分別調整。另外，軋機上還設計了手動驅動機構，可進行方便的調整。在壓下機構上還設計安裝了編碼器和壓下量指示器，以便觀察和遙控輥縫調整。：軸向調整機構的目的就是使上下軋輥的孔型具有正確地相對位置，以保證所軋出的軋件的幾何尺寸符合質量要求。由于軋輥的孔型主要靠軋輥開槽位置的精確定位來保證，因此軋機的軸向調整量一般較小，本軋機為3mm，且不需要經(jīng)常調整。對短應力線軋機，通常采用上輥手動調整，其調整機構多為渦輪蝸桿或齒輪傳動驅動帶螺紋的軸套，從而推動軋輥滾動軸承的內圈移動，實現(xiàn)軋輥的軸向移動[11]。39 第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設計第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設計 孔型設計的要求與基本原則：包括產(chǎn)品斷面幾何形狀正確，尺寸公差合格，表面光潔，無缺陷，機械性能好；：合理的孔型設計應使軋制節(jié)奏時間最短，一般情況是軋制勻形，使串輥的次數(shù)最少，這些有可能提高軋機的作業(yè)率；，即使金屬消耗、電能消耗合軋輥等技術經(jīng)濟指針降到最低；。 孔型系統(tǒng)的選擇棒材孔型系統(tǒng)一般為橢圓圓系統(tǒng)，這種系統(tǒng)適合平立交替軋機使用，軋件沒有尖角低溫處，斷面溫度比較均勻。橢圓孔磨損也較為均勻（相對方進橢）。 箱形孔型系統(tǒng) 箱形孔型系統(tǒng)箱形孔型的優(yōu)點如下：，共用性好。這樣可以減少孔型數(shù)量，減少換孔或換輥次數(shù)，提高軋機的作業(yè)率。因此孔型磨損均勻，且變形能耗少。，這對改善軋件表面質量是有益的。．箱形孔型在軋輥上的切槽淺．軋輥強度較高，故允許采用較大的道次變形量。其缺點如下：，難以從箱形孔型軋出幾何形狀精確的軋件。，故軋件側表面不易平直，甚至出現(xiàn)皺紋。 由箱形孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點可知，采用箱形孔型軋制大型和中型斷而時軋制穩(wěn)定，軋制小型斷面時穩(wěn)定性較差。它適用于小型棒材粗軋機架。 橢圓－圓孔型系統(tǒng)該孔型系統(tǒng)特點如下：?？仔托螤钅苁管埣囊环N斷面平滑的轉換成另一種斷面，從而避免了金屬由于劇烈的不均勻變形而產(chǎn)生的局部應力；，可以保證軋件斷面各處冷卻均勻，因此，軋制時不易形成皺紋；，使軋件具有良好的表面；，可以在橢圓－圓孔型系統(tǒng)中的圓孔型軋出成品圓鋼，這樣當改變品種規(guī)格時，可以只換孔不換輥，從而減少軋輥儲量和換輥次數(shù)；，因而增加了軋制道次，降低了產(chǎn)量，增加了軋輥與設備的消耗，提高了產(chǎn)品成本；，要求圓孔型入口夾板調整機準確；，對寬展敏感大，容易出耳子，因此調整嚴格[12]。鑒于橢圓－圓孔型系統(tǒng)的上述特點，主要是由于延伸系數(shù)小，增加了軋制道次，使軋機工作效率低，產(chǎn)量降低和成本的提高，但是由于質量好，減少了精整工序和精整設備，并且減少了廢品率和次品率，即可以完全補償所增加的成本。隨著圓鋼軋制技術的進步與線材連軋的發(fā)展，橢圓－圓孔型系統(tǒng)已逐漸被推廣，應用于圓鋼精軋孔型系統(tǒng)與線材的精軋機上。特別是軋制線材的45176。無扭轉精軋機組，也用它作為延伸孔型[13]。綜上所述，本設計的Φ22棒材的孔型系統(tǒng)為箱型孔與橢圓－圓孔型系統(tǒng)的組合。具體孔型系統(tǒng)為：粗軋： 箱型－方箱－平橢圓—圓—橢圓－圓中軋： 橢圓－圓－橢圓－圓－橢圓－圓精軋： 橢圓－圓－橢圓－圓—橢圓—圓 典型產(chǎn)品Φ22圓鋼的孔型設計由前面設計可知，本車間的軋機共18架，軋制過程中用其中的18架，也就是說采用18個孔型系統(tǒng)進行軋制。 分配延伸系數(shù)：1）軋制開始時，軋件的溫度較高，氧化鐵皮多，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；2）隨著軋件氧化鐵皮的脫落，咬入條件大為改善，此時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；3）最后幾道次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，應采用較小的延伸系數(shù)，此外，由于橢圓孔和圓形孔的不特點，橢圓孔的延伸系數(shù)比圓形孔的相對大些。表41 孔型延伸系數(shù) 孔型系統(tǒng)箱型橢圓型圓型延伸系數(shù)～～～表42 各機架延伸系數(shù)的分配機架號123456789延伸系數(shù)μ機架號101112131415161718延伸系數(shù)μ連鑄坯斷面積：熱膨脹系數(shù)：，一般生產(chǎn)取Φ22圓鋼橫截面積：Φ22圓鋼的總延伸系數(shù)為： （） 式中：——總延伸系數(shù) ——原料斷面面積 —— 成品斷面面積分配各道次延伸系數(shù)： 延伸系數(shù)分配的校核：∴分配初步合理。 軋制各道次面積的確定由延伸系數(shù)與軋件斷面面積關系，確定各道次軋件斷面面積：單位（mm2）表43 各道次軋件斷面面積道次面積道次面積110211312413514615716817918 各道次軋件尺寸及孔型尺寸計算 箱型計算軋件在箱形孔型系統(tǒng)中的展寬系數(shù)。取解得： 軋件寬度 軋件高度 孔型高度 孔型槽底寬度 在此取孔型槽口寬度在此取槽底圓角半徑 在此取槽口圓角半徑在此取輥縫 在此取孔型的側壁斜度，側壁斜度一般采用。在此取 方型計算 解得：軋件寬度軋件高度孔型高度 孔型槽底寬度在此取孔型槽口寬度： 在此取槽底圓角半徑在此取槽口圓角半徑在此取輥縫 在此取孔型的側壁斜度，側壁斜度一般采用。在此取 平橢圓計算，則由于 求得 設充滿度孔型寬度孔型高度輥縫 在此取橢圓半徑槽口圓角半徑在此取 圓孔的計算軋件面積求得孔型高度求得孔型半徑 槽口圓角半徑在此取孔型寬度在此取輥縫 在此取同理可得： 橢圓孔的計算中間橢圓件的尺寸可以根據(jù)前后兩道次圓的尺寸來求得，具體步驟如下：第5道次第6道次 中間橢圓件尺寸的計算第4道次 設充滿度孔型寬度孔型高度輥縫 在此取橢圓半徑槽口圓角半徑在此取同理可得： 圓孔的計算軋件面積求得成品前孔基圓的構成與成品尺寸關系密切，由生產(chǎn)經(jīng)驗可知:當圓鋼規(guī)格在13～30mm之間時取孔型寬度 則取輥縫S的取值為2～3mm，則S=2圓鋼直徑為12～25mm時，槽口圓角r之間為2mm。 圓孔的計算軋件面積求得成品孔基圓半徑R：，其中（～）為熱膨脹系數(shù)，為了保證圓鋼的橢圓度要求，成品孔內徑的開口寬度按下式確定：表44 圓鋼開口寬度成品圓鋼直徑/mm側壁斜度%側壁角10～305026035’當圓鋼直徑為18～30mm時，S=圓鋼成品孔型的槽口圓角r=2 橢圓孔的計算由以上可得： 表45 成品孔與成品前橢圓孔寬展系數(shù)的確定圓鋼直徑/mm成品孔中的成品前橢圓孔中的9～28～～在此取 = ， = 輥縫S在此取S=2 取槽口圓角 取橢圓圓弧半徑表46軋件斷面積機架孔型高寬面積延伸系數(shù)壓下量寬展量0無16516527225H1箱V2方箱H3平橢圓V4圓H5橢圓V6圓H7橢圓V8圓H9橢圓V10圓H11橢圓V12圓H13橢圓V14圓H15橢圓V16圓H17橢圓H18圓表47 各道次孔型尺寸道次孔型形狀孔型高度H槽口寬度Bd槽底寬度bd槽口圓角半徑R槽底圓角半徑r輥縫SH1箱180162152520V2方箱153132121520道次孔型形狀孔型高度H槽口寬度Bd槽底寬度bd橢圓（圓）半徑R槽口圓角半徑r輥縫SH3橢圓1720V4圓125215H5橢圓1414V6圓210H7橢圓1312V8圓28H9橢圓