【導(dǎo)讀】產(chǎn)品規(guī)格為Φ~20mm，單卷盤重約噸,本設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)碳素鋼。本車間設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：產(chǎn)品大綱和金屬平衡表的制定；設(shè)計(jì)工藝方案和工藝流程；面布置及起重運(yùn)輸；車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；孔型設(shè)計(jì)；軋機(jī)力能參數(shù)計(jì)算和電機(jī)設(shè)備校核等。一方面還可以減少軋制間隙時(shí)間，提高生產(chǎn)率。軋機(jī)采用高速線材軋機(jī)，全線均為無扭軋制。在軋制后的坯料多數(shù)采用冷卻技術(shù)為斯太爾摩冷卻運(yùn)輸系統(tǒng)來完成。延遲性的斯太爾摩冷卻運(yùn)輸系統(tǒng)，它適用于冷卻各類碳鋼，具有較好的冷卻效果。

　　

【正文】 理方法 在進(jìn)行線材的生產(chǎn)中有許多鋼坯的清理方法，現(xiàn)我說幾種就是用手親自手磨處理，還有就是用電帶動(dòng)電機(jī)處理。 鋼坯的 加熱爐和鋼坯的加熱 本設(shè)計(jì)的高速線材加熱爐為連續(xù)式加熱爐，因?yàn)檫x的坯料斷面不是很大，所以本設(shè) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 15 計(jì)用側(cè)入側(cè)出方式，這樣可以保證爐子的嚴(yán)密性，但是這樣就不容易排列坯料。通常我們把連續(xù)式加熱爐使用步進(jìn)式梁式加熱爐，因?yàn)檫@種步進(jìn)式加熱爐方式比較適合高速線材生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量要求。在這個(gè) 加熱爐內(nèi) 部設(shè)有調(diào)整溫度的自動(dòng)加熱系統(tǒng) ， 這樣就可以調(diào)節(jié)各種不同的鋼種溫度 ， 因?yàn)榧訜釥t是實(shí)行三點(diǎn)供熱方式 ， 這樣鋼坯的倆端的控制溫度相對(duì)獨(dú)立 ， 因此鋼坯的溫度是由倆端相中心逐漸加熱的 。 在 高速線材 進(jìn)行鋼坯加熱時(shí)對(duì)于溫度的制度是很嚴(yán)格的 ，要求 鋼坯的加熱 溫度均勻， 鋼坯的 溫度波動(dòng)范圍 必須 小， 在加熱時(shí) 溫度值 必須 準(zhǔn)確。 鋼坯的 加熱的 一般 要求，例如 氧化脫碳 必須 少。 鋼坯的加熱溫度 (1)加熱溫度： 普碳鋼： 1050～ 1080℃ 最高 1150℃ 低合金鋼 : 1050～ 1080℃ 最高 1130℃ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 16 第四章 孔型設(shè)計(jì) 概述 由于在鋼坯在軋輥孔槽的來回作用下，就被軋制出所需要的產(chǎn)品尺寸，這樣就稱為孔型設(shè)計(jì)。 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容 在生產(chǎn)中特別是型鋼必須需要孔型設(shè)計(jì)這們工具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)孔型有以下倆方面： (1)斷面孔型設(shè)計(jì) 依據(jù)坯料的和成品的形狀大小、斷面尺寸以及性能來確定，隨后選定孔型系統(tǒng)，再選擇軋制道次以及各道次的變形量和孔型的大小和尺寸。 (2)軋輥孔型設(shè)計(jì) 依據(jù)坯料的斷面大小確定孔型在每一臺(tái)軋機(jī)上的分配和在軋輥上的分配，并且要是可以在軋輥上軋制，再就是軋制節(jié)奏必須時(shí)間短，軋機(jī)的工作率高，成品必須好 。 孔型設(shè)計(jì)的要求 對(duì)于孔型設(shè)計(jì)的合理，在以后會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)品所需要的成本、還有軋機(jī)的生產(chǎn)能力、勞動(dòng)條件 和勞動(dòng)強(qiáng)度。所以必須滿足以下幾點(diǎn)要求： (1)獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品 一方面是保證產(chǎn)品的斷面尺寸形狀正確，另一方面所軋制的坯料斷面尺寸達(dá)到所要求的精度范圍， (2)軋機(jī)生產(chǎn)率高 通過調(diào)節(jié)軋制節(jié)奏時(shí)間和軋制道次在機(jī)架上的分配可以提高軋機(jī)生產(chǎn)效率。 (3)保證產(chǎn)品成本最低 在坯料進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)時(shí)，降低成本是很重要的，金屬消耗在成本中是很重要的，因此在設(shè)計(jì)孔型是是必須合理并且保證軋輥以及電能的消耗很重要。 孔型設(shè)計(jì)的程序 (1)了解產(chǎn)品的技術(shù)條件 對(duì)于了解產(chǎn)品的技術(shù)條件很重要，因?yàn)榱私猱a(chǎn)品的斷面大小、尺寸范 圍和允許偏差等，在保證產(chǎn)品的質(zhì)量、金相組織和性能都有幫助，對(duì)于那些特殊的產(chǎn)品更應(yīng)該多了解。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 17 (2)了解原料條件 原料條件主要是坯料的大小和形狀尺寸或者是設(shè)計(jì)好的原料規(guī)格。 孔型系統(tǒng) 孔型系統(tǒng)的選擇 孔型系統(tǒng)有很多中 [2]，主要的孔型系統(tǒng)有以下幾種見表 。 表 孔型系統(tǒng)延伸系數(shù)表 孔型系統(tǒng) 平均延伸系數(shù) 寬展系數(shù) 方孔型寬展系數(shù) 箱形 ～ ～ ～ 菱－方 ～ ～ ～ 橢－方 ～ a=6～ 9 ～ ～ a=9～ 14 ～ a=14～ 20 ～ a=20～ 30 ～ a=30～ 40 ～ 菱－菱 ～ ～ 六角－方 ～ a＞ 40 ～ ～ a＜ 40 ～ 橢圓－圓 ～ ～ ～ （圓） 橢－立橢 ～ ～ ～ （ 立橢） 成品前精軋孔的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)也用通用的孔型設(shè)計(jì)。 (1)橢圓孔型的設(shè)計(jì)： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 18 橢圓孔型的 高度與軋輥直徑對(duì)比 參見表 ， 表 橢圓孔型尺寸 圓鋼直徑 14~18 18~32 40~100 100~180 hk/d ~ ~ ~ ~ bk/D ~ ~ ~ 1． 22~ 典型產(chǎn)品孔型設(shè)計(jì) 代表產(chǎn)品為直徑 17mm 產(chǎn)品孔型設(shè)計(jì) (1)孔型總延伸系數(shù)μ 1 7 m m 。 成品直徑，—d 1 5 0 m m 。 鋼 坯 邊長 ，—A 1 0 m m 。連鑄 方坯 結(jié) 晶 圓 角，—R 。 積 面 面 斷 態(tài) 狀 熱 于 品 成—Fn 。 積 面 面 斷 坯 紅—Fo式中： ( 4 . 1 ) )2()4(2222取dRRAFFnO???????? nFFu 0? =1502 4102 +102/(17/2)2 = ?軋制道次數(shù) n= ggc ll????=18 道次 (2)延伸系數(shù)的初步分配 軋機(jī)軋制分配為：一般初軋都刺必須小，為以后去除氧化鐵皮做準(zhǔn)備，以便于產(chǎn)品質(zhì)量高；再就是開始加大，這樣會(huì)使鋼坯的塑性好，會(huì)產(chǎn)生大的變形；選取精軋的道次延伸系數(shù)小點(diǎn)，為以后成品質(zhì)量的高 [3]。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 19 本設(shè)計(jì)我把 18道次的總延伸系數(shù)分配了一下： μ 1= μ 2= μ 3= μ 4= μ 5= μ 6= μ 7= μ 8= μ 9= 1. 354 μ 10= μ 11= μ 12= μ 13= μ 14= μ 15= μ 16= μ 17= μ 18= 各孔型中軋件尺寸的確定 1)各等軸孔軋件的橫截面積 12 ?? ??? nnnn FF ?? () 2) 確定各等軸孔尺寸 由圓面積公式 F=π R2得： d=2 ?Fi () 本設(shè)計(jì)的等軸孔的尺寸為 表 43。 表等軸孔軋件尺寸 43 道次 6 8 10 12 14 16 18 軋件高 /寬（ mm） 軋件面積（ mm2） 計(jì)算平輥出口軋件的斷面積 因?yàn)樵谇懊娴膸讉€(gè)道次的坯料表面氧化鐵皮很多，會(huì)很影響摩擦，影響軋機(jī)的咬入。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)， 沒有孔型軋制就得防止軋件扭脫方現(xiàn)象，還需要確定軋件在平輥上的穩(wěn)定性，以下公式是斷面尺寸的初定設(shè)計(jì)： 由筱倉公式： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 20 平均接觸弧 長 均接—Lc式中： ( 4 . 4 ) h ) / H o ]2 B o ) ] [ ( H o+o0 . 8 [ 2 L c / ( H+1=β .軋輥 直 徑—D 軋 前 軋 件 寬 度；—Bo 軋 后 軋 件平均高度；—h 軋 前 軋 件平均高度；—Ho ( 4 . 5 ) 2)(0hHDLc?? （第一道次） 來料： BoHo =150150mm 初設(shè)： h1=108mm。 2 )1 0 81 5 0(6 1 01 ??Lc = β c 1=1+[2(150+2150)][(150108)/150] = 則 b1=β c 1 Bo=150= F1= h1 b1==17982mm2 校核：（ 1） Bo/ Ho~ 保證少產(chǎn)生歪扭脫方； （ 2） h1/ b1 保證軋制狀態(tài)穩(wěn)定。 本道次中： Bo/ Ho=1， h1/ b1= 符合要求 （第二道次） 來料： B1H1= 初設(shè)： h2=。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 21 2 )(6102 ??cL= β c 2=1+[2(+2)][()/] = 則 b2=β c 2B1== F2= b2h2== 校核 ： B1/ H1= h2/ b2= 符合要求 （ 第三道次 ） 來料 ： B2H2= 初設(shè) ： h3=。 2 )(6103 ??cL= β 3=1+[2(+2)][()/] = 則 b3=β c 3B2== F3= b3h3== 校核 ： B2/ H2= h3/ b3= 符合要求 （ 第四道次 ） 來料 ： B3H3= 初設(shè) ： h4=。 2 )(4954 ??cL= β c 4=1+[2(+2)][()/] = 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 22 則 b4=β c 4B3== F4= b4h4=103..3= mm2 校核 ： B3/ H3= h4/ b4= 符合要求 前四道次的數(shù)據(jù)表如下 ： 表 44 前四道次的數(shù)據(jù)表 橢圓孔型中軋件尺寸的確定 接下里是由倆個(gè)等軸孔夾了一個(gè)非等軸孔，現(xiàn)以倆個(gè) 圓一個(gè)橢圓為例 [3]， 依據(jù)已知的公式得出 理論確定軋件在橢孔中的延伸系數(shù) βt ， 隨后又確定出 軋件在圓孔中的延伸系數(shù) βy ,來料尺寸為 1,Hi1Bi ? ,隨后 橢孔后軋件尺寸為 bihi ,接著下道次 軋件尺寸為 1+di ，從上面幾個(gè)公式可得出以下公式 bi、hi ，即： β t=iiii hH Bb ????11 () β y= 11????iiii db hd () 聯(lián)立 ( ) ( )得： bi= ytiytititi ddHB ?? ???? ? ??? ???? 1 1111 () hi=ytiytiyiyi HBdd ?? ???? ? ??? ???? 1 1111 () 道次 延伸系數(shù) 橫截面積 2mm 軋件高度 mm 軋件寬度 mm 1 17982 2 3 4 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 23 本設(shè)計(jì)我取 的寬展系數(shù) ~?t? ，我在本設(shè)計(jì)中取 圓孔中是寬展系數(shù)為~?y? 。 在一般情況下尺寸大去大值，尺寸小取小值 。具體計(jì)算過程如下： 第五道次橢圓孔 來料： B4H4= 7 1 . 4 4 m m 。寸 為軋 件 經(jīng) 第六道次后的尺 ?。??t? , y? = 軋 件的尺寸：可算得第五道次 橢 算得4 . 9 ) ( 4 . 8 ) (根據(jù)公式mmb ???