型钢孔型设计01-孔型设计的基本知识

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1、型钢孔型设计江西理工大学材料科学与工程学院赵鸿金教授2012年9月参考书目胡彬.型钢孔型设计[M].北京:冶金工业出版社,2010.赵松筠,唐文林.型钢孔型设计[M].北京:冶金工业出版社,2000.许云祥.型钢孔型设计[M].北京:冶金工业出版社,1993.江西理工大学材料科学与工程学院2www.jxust.cn型钢孔型设计目录1孔型设计的基本知识2延伸孔型设计3简单断面型钢孔型设计4连轧机孔型设计5切分轧制孔型设计6复杂断面型钢孔型设计的相关问题7复杂断面型钢孔型设计8万能轧机孔型设计9楔横轧孔型设计10导卫装置设计11计算机辅助孔型设计江西理工大学材料科学与工程

2、学院3www.jxust.cn型钢孔型设计1孔型设计的基本知识型钢经过塑性加工成形、具有一定断面形状和尺寸的直条实心钢材称为型钢。孔型轧制将坯料在带槽轧辊间经过若干道次的轧制变形，以获得所需要的断面形状、尺寸和性能的产品，称为孔型轧制。孔型设计为孔型轧制而进行的设计和计算工作称之为孔型设计。江西理工大学材料科学与工程学院4www.jxust.cn型钢孔型设计1孔型设计的基本知识例：孔型轧制与孔型新钢Ø650轧机轧制14#角钢第一道次(K10)轧制效果图与孔型图。江西理工大学材料科学与工程学院5www.jxust.cn型钢孔型设计1孔型设计的基本知识1.1孔型设计的内容

3、和要求1.2孔型设计的基本原则与设计程序1.3孔型及其分类1.4孔型的组成及各部分的作用1.5孔型在轧辊上的配置江西理工大学材料科学与工程学院6www.jxust.cn型钢孔型设计1.1孔型设计的内容和要求1.1.1孔型设计的内容1.1.2孔型设计的要求江西理工大学材料科学与工程学院7www.jxust.cn1孔型设计的基本知识1.1.1孔型设计的内容(1)断面孔型设计根据已定坯料和成品的断面形状、尺寸大小和性能要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次变形量以及各道次的孔型形状和尺寸。(2)轧辊孔型设计(配辊)根据断面孔型设计的结果，确定孔型在每个机架上的配置方式、孔型在

4、机架上的分布及其在轧辊上的位置和状态，以保证正常轧制且操作方便，使轧制节奏时间短，从而获得较高的轧机产量和良好的成品质量。(3)导卫装置及辅助工具设计(轧辊导卫设计)根据轧机特性和产品断面形状特点设计出相应的导卫装置，以保证轧件能按照要求顺利地进出孔型，或使轧件进孔型前或出孔型后发生一定的变形，或对轧件起矫正或翻转作用等。其他辅助工具还包括检查样板等。江西理工大学材料科学与工程学院8www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.1孔型设计的内容例：孔型系统轧机：新钢Ø650×1/Ø650×2/Ø650×1产品：14#角钢坯料：220mm×160mm×300

5、0mm江西理工大学材料科学与工程学院9www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.1孔型设计的内容例：孔型新钢Ø650轧机轧制14#角钢第六道次(K5)轧制效果图与孔型图江西理工大学材料科学与工程学院10www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.1孔型设计的内容例：配辊新钢Ø650轧机轧制24#球扁钢第一机架配辊图及下辊图江西理工大学材料科学与工程学院11www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.2孔型设计的要求合理的孔型设计应该满足以下要求：(1)产品质量好(2)轧机生产率高(3)生产成本低(4)劳动条件好(5)适应生产

6、条件江西理工大学材料科学与工程学院12www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.2孔型设计的要求(1)获得优质的产品质量成品断面几何形状正确、断面尺寸达到要求的精度范围、表面光洁无缺陷(耳子、折叠、裂纹、麻点等)、金属内部残余应力小、金相组织和机械性能良好，等等。(2)轧机生产率高轧机生产率决定于轧机的小时产量和作业率。轧机小时产量：即轧机每小时的产量。影响轧机小时产量的主要因素是轧制道次及其在各机架上的分配。一般情况下，轧制道次数越少越好。在电机和设备允许的条件下，尽可能实现交叉轧制，以达到加快轧制节奏、提高小时产量的目的。江西理工大学材料科学与工程

7、学院13www.jxust.cn1.1孔型设计的内容和要求1.1.2孔型设计的要求(2)轧机生产率高轧机作业率：即轧机正常轧制时间占总时间的比例。影响轧机作业率的主要因素是孔型系统、负荷分配、孔型和导卫装置的共用性等。孔型系统选择不当会增加操作的困难，造成轧制时间的损失；孔型的负荷分配不合理，会影响各轧机能力的发挥或因个别道次轧制困难而影响轧机的生产能力，或因个别孔型磨损过快造成换辊次数增加。合理的孔型设计应能充分发挥轧机设备的能力(电动机能力和设备强度)，以满足工艺上的允许条件(咬入能力和金属的塑性)等，以求达到轧机的最高生产率。江西理工大学材料科