【正文】 ⑵第 9 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 9 孔和第 10 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h9=， 32 / 113，=)2385(+=b9驗(yàn)算軋件在第 10 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：46mm，.)(.10軋件在第 10 孔型的軋后寬度為 46mm，與我們需要得到的 46mm 相差甚小，故設(shè)定 h9= 是合適的。經(jīng)驗(yàn)計(jì)算孔型充滿(mǎn)度均合適，故精軋孔型設(shè)計(jì)合理。，==B0k，h6mm，s4mm，=r 則橢圓半徑 R 為：()mm；=417+=)sh(4B+=2k⑶橢圓前圓孔型的基圓直徑為：31 / 113()mm,=)~2(=hDk176。按公稱(chēng)尺寸選?。篴=3；⑥橫筋半徑：橫筋的弓形長(zhǎng)度：()mm，=)29.(2=)c(r2=B21式中 r ——成品孔的內(nèi)徑，mm； C——橫筋末端最大間隙。④橫筋高度 h 和寬度 b：為了提高成品孔的使用壽命，防止由于圓形槽底磨損較快而造成橫筋高度30 / 113小于最大負(fù)偏差的情況發(fā)生，故橫筋的設(shè)計(jì)高度通常安部分正偏差設(shè)計(jì)。()176。對(duì)于第十一孔之前的延伸孔型，由于和 Ф16 熱軋帶肋鋼筋的延伸孔尺寸一致，故省去計(jì)算，其參數(shù)同前。 延伸孔型設(shè)計(jì)⑴第 11 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 11 孔和第 12 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h11=， ，.)(+.=b1驗(yàn)算軋件在第 12 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：，=).(軋件在第 12 孔型的軋后寬度為 ，與我們需要得到的 相差甚小，故設(shè)定 h11= 是合適的。,30θ31mm,5.+DBk取輥縫 s=4mm,外圓角 r=4mm；⑷驗(yàn)算精軋孔型充滿(mǎn)情況：取寬展系數(shù) ，=β,第 13 孔型： 橢圓軋件的尺寸為： h=，b=，則其充滿(mǎn)程度為：；=第 14 孔型： 成品孔型中軋件的尺寸為： h=24mm，b=24mm ，則其充滿(mǎn)程度為 24/=。橫筋的弓形高度 ：1H ，=+.=chr()mm；4.88B+4=r121⑵確定成品前橢圓孔型尺寸為：按生產(chǎn)實(shí)踐，選取平橢圓為成品前孔。按公稱(chēng)尺寸選取：a=。mm,24.=60.+12=Δ)~(+h=027 / 113橫筋頂部寬度 b 不能按照負(fù)偏差設(shè)計(jì)，否則金屬很難充滿(mǎn)橫筋，所以取：mm。==sθinR2oBarct=ρk()mm=)(co4..=)ρθsin(co4=39。③成品孔內(nèi)徑的擴(kuò)張角 和擴(kuò)張半徑 ：ρR′取輥縫 s=，擴(kuò)張角 θ=30176。⑻第 15 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 15 孔和第 16 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h15=， 26 / 113，=)(+.=b15驗(yàn)算軋件在第 16 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：，.)(.316軋件在第 16 孔型的軋后寬度為 ，與我們需要得到的 相差甚小，故設(shè)定 h15= 是合適的。⑹第 11 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 11 孔和第 12 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h11=27mm， ，.0)(+.=b1驗(yàn)算軋件在第 12 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：，=.).4(271軋件在第 12 孔型的軋后寬度為 ，與我們需要得到的 32mm 相差甚小，故設(shè)定 h11=27mm 是合適的。⑷第 7 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 7 孔和第 8 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h7=， ，.)54172(+=b7驗(yàn)算軋件在第 8 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：25 / 113，=)(+=b8軋件在第 8 孔型的軋后寬度為 ，與我們需要得到的 相差甚小，故設(shè)定 h7= 是合適的。⑵第 3 孔型 — 橢圓孔型軋件在第 3 孔和第 4 孔中的寬展系數(shù)取 ，=β,設(shè)孔型高為 h3=85mm， ，.)(+.5=b3驗(yàn)算軋件在第 4 孔型—圓形孔型的充滿(mǎn)情況：，=)964.(8軋件在第 4 孔型的軋后寬度為 ，與我們需要得到的 相差甚小，故設(shè)定 h3=85mm 是合適的。 變形系數(shù)166。經(jīng)驗(yàn)計(jì)算孔型充滿(mǎn)度均合適，故精軋孔型設(shè)計(jì)合理。,30θ18mm；=+Bk 取輥縫 s=3mm,外圓角 r=2mm。橫筋的弓形高度 ：1H ，=+=2chr；.674B411⑵確定成品前橢圓孔型尺寸按生產(chǎn)實(shí)踐，選取平橢圓為成品前孔。mm，=405.+1=~+=0）（橫筋頂部寬度 b 不能按照負(fù)偏差設(shè)計(jì)，否則金屬很難充滿(mǎn)橫筋，所以?。簃m；.9.)2.(0⑤縱筋寬度 a：縱筋寬度是指縱筋的厚度，也就是輥縫值的大小。；，=130sin=sθinR2oBarct=ρk=；).si(30co4)ρsi(co439。按 GB14991998，對(duì) Ф16 螺紋鋼的成品孔型尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。 計(jì)算產(chǎn)品 Ф16mm 熱軋帶肋鋼筋孔型設(shè)計(jì)總延伸系數(shù)： =)2(=μn0∑根據(jù)本軋機(jī)的布置形式和選擇的孔型系統(tǒng)，參考有關(guān)廠的延伸系數(shù)，取平均延伸系數(shù) ，則軋制道次數(shù)為：=μ ==n∑ 采用連續(xù)式軋制，取 n=18，初軋 6 道，中軋 6 道，精軋 6 道。（5） 適應(yīng)車(chē)間的設(shè)備條件。（4） 勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小。（3） 產(chǎn)品成本低。（2） 保證軋機(jī)生產(chǎn)率高。 孔型設(shè)計(jì)的要求孔型設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到成品的質(zhì)量、軋機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的成本、勞動(dòng)條件和勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）軋輥輔件設(shè)計(jì) 即導(dǎo)衛(wèi)或誘導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)。（2）軋輥孔型設(shè)計(jì)即孔型配置。 孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容將鋼錠或鋼坯在軋輥孔型中經(jīng)過(guò)若干次軋制變形，以獲得所需的斷面形狀尺寸和性能的產(chǎn)品，為此而進(jìn)行的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作稱(chēng)為孔型設(shè)計(jì)。（2）由于軋件沒(méi)有明顯的棱角，冷卻比較均勻，軋制中有利去除軋件表面的氧化鐵皮。原料為 150mm150mm 的方坯，斷面尺寸比較大，為了去除來(lái)料表面之氧化鐵皮及減少刻槽深度，采用一對(duì)箱形孔型，箱形孔型之后，為了使軋制變形均勻，采用橢圓－圓孔型系統(tǒng)。成品的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容包括化學(xué)成分分析、機(jī)械性能檢驗(yàn)、工藝試驗(yàn)、低倍組織及顯微組織等。切斷可用鋸機(jī)或剪切機(jī)來(lái)完成，時(shí)軋件的斷面形狀而定。經(jīng)淬水控制冷卻的鋼筋其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都有較大幅度的提高。通常是利用軋件軋后的余熱在線處理，用一定的方式控制其冷卻速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。凡是在空氣中冷卻不會(huì)產(chǎn)生18 / 113裂紋，對(duì)鋼材的組織及性能又無(wú)特殊要求時(shí)，都可采用這種冷卻方式。冷卻方法分為自然冷卻和控制冷卻。另外，也可利用軋件軋后的余熱，進(jìn)行控制冷卻，從而獲得所需要的金相組織和力學(xué)性能，這就是鋼材的冷卻制度。⑴鋼材的冷卻經(jīng)熱軋成形的鋼材，仍處在一個(gè)較高的溫度范圍，須經(jīng)冷卻使鋼材溫度降至常溫。確定軋制力的方法有計(jì)算法和實(shí)測(cè)法，這里采用計(jì)算法設(shè)計(jì)?？偲饋?lái)看在確定溫度制度時(shí)要考慮下面幾點(diǎn)：①根據(jù)鋼的化學(xué)成分和特性，選擇在某一溫度下金屬具有最好的塑性條件；②在某溫度下加工，金屬具有最小的變形抗力，以減少軋制時(shí)的能量消耗；③考慮軋件能順利的咬入軋輥，考慮軋輥有較少的磨損；④獲得軋后成品有細(xì)小的晶粒，使成品具有理想的組織和良好的機(jī)械性能；⑤考慮在此溫度范圍加工，鋼的內(nèi)部組織情況，不允許鋼中碳化物成粗大的網(wǎng)狀分布，也不允許鐵素體與珠光體成粗大的帶狀分布；⑥考慮到加工的溫度范圍對(duì)軋件頭部和尾部溫度差的影響，要保證軋件的頭部和尾部尺寸都在允許的公差范圍之內(nèi)。17 / 113一般確定鋼加工時(shí)的溫度規(guī)程要根據(jù)鋼種特性及其相圖來(lái)確定。本棒材軋機(jī)車(chē)間內(nèi)的軋機(jī)都采用直流單獨(dú)傳動(dòng)。提高軋制速度時(shí)現(xiàn)代軋機(jī)提高生產(chǎn)率的主要途徑之一。根據(jù)金屬的加工性能，電機(jī)能力、設(shè)備強(qiáng)度、咬入條件以及工具形狀等許多影響因素，一般都是在保證產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)械安全的前提下，盡可能的選用較大變形量，以縮短軋制過(guò)程，提高軋機(jī)產(chǎn)量。變形量的分配是個(gè)重要參數(shù)，它是選擇軋機(jī)設(shè)備、進(jìn)行工具設(shè)計(jì)（孔型設(shè)計(jì)、輥型設(shè)計(jì)）的重要依據(jù)，對(duì)軋機(jī)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性作用。⑴變形規(guī)程在既定的軋制條件下（工藝、設(shè)備條件） ，完成由坯料到成品的變形過(guò)程謂之變形規(guī)程。依上述原則，確定鋼坯的加熱溫度見(jiàn)表 。鋼 種 K1 值低碳鋼 ～中碳鋼及低合金鋼 ～粗軋機(jī)組軋制16 / 113根據(jù)鋼的性質(zhì)、化學(xué)成分和壓力加工工藝要求來(lái)確定加熱溫度。鋼的加熱溫度范圍主要是根據(jù)鋼的性質(zhì)、化學(xué)成分和壓力加工工藝要求來(lái)確定的。鋼加熱的主要目的是為加工變形提供條件，因此，一般加熱溫度越高，則加工條件愈好。對(duì)于連續(xù)式加熱爐 K1 值可查表 。實(shí)際上運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)際資料是當(dāng)前設(shè)計(jì)中確定加熱時(shí)間常用的方法。 加熱時(shí)間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結(jié)構(gòu)以及裝爐溫度等因素有關(guān)。加熱時(shí)間長(zhǎng)短不僅影響爐子產(chǎn)量，也影響鋼材質(zhì)量。第二個(gè)時(shí)期是指高溫加熱時(shí)期即金屬加熱到700～800℃以后，這時(shí)金屬的導(dǎo)熱性和塑性顯著提高，可采取快速加熱。這個(gè)時(shí)期由于金屬導(dǎo)熱性和塑性較差，容易造成金屬內(nèi)外層溫差過(guò)大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過(guò)大，很容易造成裂紋缺陷，特別合金鋼塑性和導(dǎo)熱性較差，此時(shí)要慢速加熱。加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍內(nèi)金屬的塑性和導(dǎo)熱性來(lái)確定。 坯料加熱工序設(shè)計(jì)主要考慮：加熱速度、加熱時(shí)間、加熱溫度等方面。相反，加熱設(shè)備選擇不當(dāng)，加熱制度制定不妥，可能引起鋼的氧化、脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷，給軋鋼生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重后果。 現(xiàn)代化棒、線材軋制速度很高，軋制中溫降很小，甚至還出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象，所以棒、線材加熱溫度較低。其中酸洗是最常用的去除氧化鐵皮的方法。對(duì)連鑄坯，一般采用化學(xué)法清理。⑵表面氧化鐵皮清除 氧化鐵皮清除的目的在于暴露表面缺陷便于檢查、光潔表面和減少下道工具的磨損。一般碳素鋼及部分合金鋼的局部處理采用人工火焰清理；碳鋼和部分合金鋼的大面積剝皮采用機(jī)械火焰清理。清理表面常用的方法有：火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理和機(jī)床清理。粗軋開(kāi)坯吊車(chē)上料坯料上料臺(tái)架入爐加熱出鋼熱剪切頭精軋飛剪切頭冷床冷卻檢查收集卸車(chē)、過(guò)磅、入庫(kù)打捆、過(guò)磅、入庫(kù)切定尺飛剪切倍尺穿水冷卻中軋圖 生產(chǎn)工藝流程圖 生產(chǎn)工藝過(guò)程 坯料表面預(yù)處理14 / 113⑴表面缺陷清理連鑄坯表面存在各種缺陷（如結(jié)疤、折疊、裂紋、皮下氣泡等） ，如不在軋制前加以清理去除，會(huì)在軋制過(guò)程延伸、擴(kuò)大，輕者造成鋼材應(yīng)力集中和腐蝕的起點(diǎn)，使材料強(qiáng)度和耐腐蝕能力降低，嚴(yán)重的影響金屬在軋制時(shí)的塑性和成型，造成廢品。13 / 113 生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖 。工人的勞動(dòng)條件 工藝過(guò)程中采用的工序必須保證生產(chǎn)安全，不危及勞動(dòng)者的身體健康，不造成環(huán)境污染。成本的高低在一定程度上也是工藝過(guò)程是否合理的反映。一般鋼的加工工藝性能愈差，產(chǎn)品的技術(shù)要求愈高，其生產(chǎn)工藝過(guò)程就愈復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程中金屬、燃料、電力、勞動(dòng)力等各種消耗也愈高，產(chǎn)品成本必然會(huì)相應(yīng)提高。應(yīng)此，設(shè)計(jì)時(shí)生產(chǎn)率的要求是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的出發(fā)點(diǎn)。生產(chǎn)規(guī)模大小 由于車(chē)間生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工藝過(guò)程復(fù)雜程度也不同。為了滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)條件要求，就要有相應(yīng)的工序給予保證。根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求 通常在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鋼材各種規(guī)格，技術(shù)條件、產(chǎn)品性能檢驗(yàn)等內(nèi)容。根據(jù)已制定的生產(chǎn)方案，在充分完成產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量要求的前提條件下，用最大可能的低消耗、最少的設(shè)備、最小的車(chē)間面積、最低的勞動(dòng)成本，并有利于產(chǎn)品的質(zhì)量的提高和發(fā)展，有較好的勞動(dòng)條件，最好的經(jīng)濟(jì)效益，具體的原則如下： 由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大差距。因此，正確制定產(chǎn)品工藝過(guò)程，對(duì)于工藝過(guò)程合理化，對(duì)于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。 正確制定工藝過(guò)程是軋鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，確定金屬消耗有以下幾部分組成：（1）氧化和燒損 即金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失，本設(shè)計(jì)取 1%；（2）切損 包括切頭、切尾、切邊河由于局部質(zhì)量不合格而必須切除所造成的金屬損失，本設(shè)計(jì)中取 %；11 / 113（3）軋廢 軋廢是由于操作不當(dāng)、管理不善或者出現(xiàn)事故所造成的廢品損失，本設(shè)計(jì)中取 %；以上各項(xiàng)均參照八一鋼廠型鋼生產(chǎn)線取的經(jīng)驗(yàn)值，具體金屬平衡表見(jiàn)表。根據(jù)成品的斷面尺寸、工藝安排及設(shè)計(jì)產(chǎn)量的，我們將連鑄坯的尺寸選為150mm150mm10000mm。與其它兩種相比，連鑄坯的特點(diǎn)：金屬收得率可提高 6～12％；每噸鋼大概可節(jié)約熱能 14 萬(wàn)卡；降低產(chǎn)品成本可達(dá) 10％；《金屬壓力加工車(chē)間設(shè)計(jì)》表 41，選用連鑄方坯對(duì)軋制生產(chǎn)來(lái)說(shuō)有很多優(yōu)點(diǎn)，它可以減少金屬消耗量，成材率高，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)化，節(jié)能耗，降成本，生產(chǎn)規(guī)模設(shè)置靈活，還可以節(jié)省勞動(dòng)力，改善勞動(dòng)條件，連鑄坯是當(dāng)今行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)；同時(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外軋合金鋼的軋機(jī)也主要是以連鑄坯為原料，所以在本設(shè)計(jì)中就選用連鑄方坯為原料。綜上，在本設(shè)計(jì)中就用 20MnSi 鋼作為坯料鋼種。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，在本設(shè)計(jì)中選用 20MnSi。坯料的選擇是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，它受許多因素的影響和限制。坯料選擇合理，不僅可使鋼材質(zhì)量得到保證，而且可使軋機(jī)生產(chǎn)能力得以發(fā)揮，金屬收得率也能提高。1.11.93.014.0177。0.91.73.012.5 615.8 3231.0177。0.8 2827