【正文】 人字齒輪機(jī)座內(nèi)人字齒輪的中心距或節(jié)圓直徑 工作直徑： Dg軋制時與軋件接觸部分的輥徑，或軋件速度對應(yīng)的輥徑 原始直徑： D新輥含輥縫在內(nèi)的假想直徑 D=(1+k/2) D0 軋輥直徑： Dh輥環(huán)直徑，軋輥的實際直徑 梅花軸 K=~ 萬向軸 K=~ 軋輥中線：上下軋輥水平軸線間距的等分線 軋制線： 在軋輥上配置孔型的基準(zhǔn)線 孔型中性線：孔型上，上、下輥作用力在該處彎矩和為 0的一條水平線 上下軋輥工作直徑的差，單位 mm 上壓力： Dg上＞ Dg下 軋件下彎 下壓力： Dg下＞ Dg上 軋件上彎 軋制線和孔型中性線要始終重合在一起 采用壓力的目的：大型軋件防止沖擊輥道；克服軋件受溫度、孔槽磨損、軋輥及導(dǎo)衛(wèi)安裝不正確等引起的軋件方向隨機(jī)性，人為控制軋件出軋輥方向；閉口槽。 School of material and metallurgy 孔型設(shè)計基本知識 孔型的配置方法 零壓力配置時，保證三條線重合 軋制線 中性線 軋輥中線 “壓力”配置時，保證軋制線和中性線重合，它們和軋輥中線的距離關(guān)系 x=△ D/4 上壓力時，軋制線在軋輥中線的下方，軋件下彎 下壓力時，軋制線在軋輥中線的上方，軋件上彎 畫出上、下軋輥軸線、間距為軋輥平均直徑 D，求軋輥中線。 求孔型中性線、并使之與軋制線重合。 采用斜配時、將中性線繞中線轉(zhuǎn)一個角度后，再標(biāo)注尺寸。 特 點 上下孔型在同一垂直面內(nèi)，中輥軋槽共用， 槽深 h下 ≥ h中 ＞ h 上 不等 上中中下 （ hhhhHHh ??????? 212 ），所以三個輥切槽深度不等 一對孔槽底寬度逐漸增加，為簡單，可保持槽口寬度不變 b下 =B（ 0～ 4） bZ=b下 +（ 0～ 4） b上 =bZ+（ 0～ 4） 除最后一孔外，各孔均帶有凸度 （ 2～ 6） 以（ 2～ 3）為多 不可避免地有上壓力，軋件下彎 所軋件形狀不規(guī)則，箱孔 +菱 方孔 共軛孔的特點 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計 主要作用：壓縮軋件斷面，影響產(chǎn)量和質(zhì)量，對成品形狀、尺寸影響不大 常用孔型：箱形、菱形、橢、園、方、六角孔等。 特 點：各有優(yōu)缺點，間隔出方（或?qū)ΨQ軸斷面）為主，靈活性大 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計 箱形孔型系統(tǒng) ? 軋件在整個寬度上變形均勻，速度差小，孔型磨損較均勻； ? 改變輥縫值可軋制多種尺寸規(guī)格的軋件，共用性好； ? 孔型切入軋輥較淺，軋輥強(qiáng)度高，允許采用較大的道次變形量 ； ? 軋件表面氧化鐵皮容易脫落，穩(wěn)定性也較好（不易扭轉(zhuǎn)）；軋件無尖銳棱角，軋件斷面溫降較均勻；操作方便，便于實現(xiàn)機(jī)械化操作。 ? 不能軋出形狀正確的軋件；軋制小斷面軋件時不穩(wěn)定；側(cè)面不易軋制，有時出現(xiàn)皺褶。適用于初軋機(jī)、大中型軋機(jī)的開坯機(jī)、連續(xù)式鋼坯軋機(jī)、二或三輥開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)前幾個延伸孔以及小型或線材軋機(jī)的粗軋機(jī)架。 由于橢圓－圓孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)小，故早期在延伸孔型系統(tǒng)中應(yīng)用不廣，但在軋制優(yōu)質(zhì)或高合金鋼時，可提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，雖然軋制道次有所增加，但可減少精整工作量和提高成品率，從經(jīng)濟(jì)上合算，可保持軋制過程的穩(wěn)定，適合連軋高速軋制，故 高速線材軋機(jī)都采用橢圓 圓孔型 ； School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計 菱 方孔型系統(tǒng) 優(yōu)點 ：能軋出幾何形狀正確的軋件；共用性大，能從一套孔型中軋出多種方形軋件；軋制穩(wěn)定 ；四面加工，改善組織； 缺點 ：軋槽較深；角部冷卻快，不適合金鋼；不易去除軋件表面的氧化鐵皮 ；橫向有速差，孔型磨損大。 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計 橢圓 — 方孔型系統(tǒng) 優(yōu)點 ? 延伸系數(shù)大 . 181。 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計 六角 — 方 橢 — 立橢 School of material and metallurgy 延伸孔型設(shè)計方法 在估計各道次變形基本準(zhǔn)確的情況下，由前向后或由后向前逐道推出各孔型的尺寸。對于變形復(fù)雜的孔型采用等效或相似或移動體積法等加以變換。 確定孔型系統(tǒng) →確定道次 →確定延伸系數(shù) →計算孔型尺寸 根據(jù)經(jīng)驗 選取孔型系統(tǒng) 為： 1軋機(jī)為箱形孔型 ， 其余為 6......為橢圓孔型 ， 7......為圓孔型； 孔型設(shè)計步驟： 成品孔型 k1尺寸計算 →k3 →k5…… →k23。最后計算第一個箱形孔 K25 ） School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 保證圓鋼的橢圓度變化最小，調(diào)整范圍也較大 )(4s in2??????S inC o ssRR‘= 外圓角 r=~1 ，或按照表查 雙半徑圓弧法 ：孔型主要由兩段圓弧組成 d/mm 6~9 10~19 20~28 30~70 70~200 s/mm 1~ ~2 2~3 3~4 4~8 基圓半徑： R=[d(0~)△ ](~) 孔寬： bk=[d+(~) △ +](~) 式中 △ 為負(fù)公差 ， △ +為正公差 ， d為圓鋼的公稱直徑 ， ~ School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 橢圓孔與成品孔尺寸關(guān)系 hk/d 及 bk/d 見下表 成品規(guī)格，d/mm 成品前橢圓孔的尺寸與 d的關(guān)系 hk/d bk/d 6~9 ~ ~ 9~11 ~ ~ 12~19 ~ ~ 20~28 ~ ~ 30~40 ~ ~ 40~50 ~ ~ 50~60 ~ ~ 60~80 ~ ~ School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 S=(~) hk。 ? 孔型側(cè)壁斜度 ψ：一般 10%~25%， 個別取 30％ 或更大； ? 內(nèi)外圓半徑 R和 r： R=(~) h； r=(~) h； ?h=H Δh ?Δb=β Δh School of material and metallurgy 圓鋼孔型設(shè)計 計算坯料面積： F坯 =120 120=14400mm2（ 以 120方坯為算例 ） 計算成品面積： F成 =πd2/4= 。 求總道次數(shù)： n=lgμ總 /lgμ均 =lg434/=25（ 若不是 25道次 ，可修正 μ均 ， 驗證 μ均 n=μ總 → lnμ總 =nlnμ均 ） 延伸系數(shù)分配一般規(guī)則 ：粗軋再取大一些 ， 中精軋依次取小一些；橢圓孔型中軋制 μ取 ~；圓孔型中軋制 μ取 ~；圓孔型延伸系數(shù)比橢圓孔型小 2~3%。 如圖工字鋼腰腿面積比應(yīng)控制在 ~ 槽鋼 ~ School of material and metallurgy 復(fù)雜斷面孔型設(shè)計 復(fù)雜斷面軋制時的變形特點 不均勻變形 bkybky ,FFF ??? ???bkybky ,FFF ??? ???bkybky ,FFF ??? ???bkybky ,FFF ??? ???腰部面積大，延伸大，腰部金屬將帶動腿部金屬延伸。腿部由腰部補(bǔ)充，并由高向的收縮補(bǔ)充，稱為金屬的 拉縮 腰部面積大，延伸小，腿部金屬將帶動腰部金屬延伸。更多的是產(chǎn)生寬展，閉口側(cè)充滿孔型，開口側(cè)強(qiáng)迫寬展，腿 增長 或產(chǎn)生波浪。所以多余金屬向腿部流動，拉縮減少。 腿部金屬向腰部轉(zhuǎn)移，腿易于增高。 第二階段：隨著腿部的彎曲，軋件插入孔型閉口腿，接觸面積增加，插人阻力增加。 第三階段：軋件全部插入孔型閉口腿，腿高上受到直壓，開口腿孔型對軋件產(chǎn)生較大的側(cè)壓變形，腰部變形仍未開始。 上述斷面各組成部分發(fā)生變形的順序為開口腿、閉口腿、腰部，因而會造成軋件腰厚中心線上、下移動，同時增加了變形的不均勻程度和金屬間的相互轉(zhuǎn)移。開口槽中的側(cè)壓使開口腿增高 (寬展 )，這個值與摩擦系數(shù)和楔傾角有關(guān)，當(dāng)摩擦和楔角增加時，寬展量減小。 為保證閉口凸緣有足夠高度，設(shè)計時要減少閉口凸緣所受的阻力．閉口凸緣的側(cè)向壓下量要比開口凸緣小，有時甚至不給側(cè)壓，并將開口側(cè)設(shè)計得稍高一點，以避免出耳子，而在下一閉口槽中控制凸緣的高度。 頂角、等壁厚、等腰長。 頂角、等壁厚、不等腰長、 ~25/ 厚 2~4種 φ250—— 2~5 φ300—— 4~ φ350—— 6~9 φ500—— 8~14 φ750~800—— 12~20 軋機(jī)和所軋制規(guī)格對照表 角鋼軋制用蝶式孔型 School of material and metallurgy 角鋼孔型設(shè)計 軋制用孔型系統(tǒng)介紹 蝶式孔型系統(tǒng) 帶立軋孔：設(shè)計簡單、共用性好、控制腿長。保證 Bkn≥Bkn1 過大，輥強(qiáng)減小。 普通工字鋼腿的寬度比較窄，腰和腿較厚，腿內(nèi)側(cè)壁斜度較大，在使用上很不經(jīng)濟(jì)。節(jié)約金屬 15% 認(rèn)識工字鋼 School of material and metallurgy 工字鋼設(shè)計 直軋法，斜軋法，直軋與斜軋混合法，萬能軋法 (1)成品孔的腰和腿外側(cè)不成 90176。 (2)由于孔型側(cè)壁斜度較小，輪件不易脫槽，易形成波浪。 (3)直軋法需要采用較高的鋼坯，較多的輪制道次，因此在生產(chǎn)中需要崗位人員多，產(chǎn)量低，各項消耗指標(biāo)高。這不但削弱輪輥強(qiáng)度，而且降低軋輥的耐磨性，致使換輥次數(shù)增多。孔型配置成 6％ — 12％的斜度，這樣，軋出的成品，腿的內(nèi)并外擴(kuò)現(xiàn)象基本上可以消除，同時，成品腰寬可以保持不變，軋輥重車量可以減少 15％ — 20％。盡管如此，混合系統(tǒng)仍比直軋系統(tǒng)優(yōu)越。除最后 2— 3孔外，其余孔腿和腰不是互相垂直的，腿對腰向外張一定角度，以腰中心點為軸心，傾斜 10176。 ， (1)因為用彎腿斜軋孔型，開口腿的斜度很大 (最大可達(dá) 60%)，可以采用較大的側(cè)壓，它有助于腿高的增長，所以用這種軋法可以采用較小的鋼坯軋制較大的工字鋼。 同時允許采用比孔型寬的鋼坯，在切深孔中采用負(fù)展寬。在進(jìn)入孔型的過程中鋼坯寬度被壓縮變窄，結(jié)果．不但減縮寬度，而且．有利于腿長的形成。 (2)由于鋼坯斷面較小，軋制道次就可以減少。 (4)由于腿對腰有外張，腰部可以給予更大側(cè)傾角，腿斜度顯著增大，這樣軋輥磨損后，不但節(jié)省軋輥的車輥時間，而且降低了車修量，一般比直接孔可減少 30％ — 35％。為了防止軋輥產(chǎn)向軸向?qū)弰樱O(shè)計工作斜面，同時在設(shè)計開口腿和閉口腿時，要考慮到軋輥的竄動 角式斜軋系統(tǒng) School of material and metallurgy 工字鋼設(shè)計 School of material and metallurgy 工字鋼設(shè)計 參數(shù)設(shè)計 將工字鋼斷面為 5部分，各部分面積按簡單的矩形和梯形計算。鋼坯小，保證不了成品腿長。軋制大號工字鋼時取小些，小號時取大些。 孔型設(shè)計的智能化、可視化。 CARD成為軋鋼企業(yè) CIMS中軋鋼技術(shù)決策支持系統(tǒng)的組成部分。 School of material and metallurgy 無孔型軋制 定義：不帶軋槽或 孔型的平輥軋制 1，自由調(diào)節(jié)輥縫，提高作業(yè)率 2，提高軋輥壽命 3，軋輥的加工容易，成本低 4，不出現(xiàn)欠、過充滿 5，壓下均勻，變形均勻 6，降低軋制力 A,無夾持，容易脫方 B,容易出現(xiàn)尖角折疊或 角部裂紋 School of material and metallurgy 無孔型軋制 寬展 :相對較大 HhHBHlBb d ?????? 2?H ―― 軋前軋件的平均高度和寬度 B h ―― 軋后軋件的高度和寬度 bdl―― 變形區(qū)的平均接觸弧長 變形：單鼓、雙鼓與脫方 單鼓過大，不穩(wěn)定，容易脫方 雙鼓過大，易折疊，表面缺陷 容易脫方，無夾持 技術(shù)難點 1 穩(wěn)定性 技術(shù)難點 2 溫度降 寬高比大于 合理的變形量 School of material and metallurgy 切分軋制 大坯料減少軋制道次 提高軋機(jī)生產(chǎn)率 節(jié)約能源 中心缺陷經(jīng)切分暴露 切分帶撕裂 “折疊” School of material and metallurgy 謝 謝