型钢轧制操作教学全套课件教学资源包项目3教案.docx

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1、材料科学与工程学院教案用纸课程章节名称项目三孔型设计基础知识教学目的、要求l掌握孔型构成及其作用。l了解孔型设计的内容与步骤。l理解孔型在轧辊的配置。l熟悉常用延伸孔型系统的优缺点。l初步具有为常见型钢产品生产选择延伸孔型系统的能力。l掌握精轧孔型设计中对热断面尺寸设计思路和负公差轧制的概念。l了解简单方钢和圆钢精轧孔型的设计方法。l能够区分成品尺寸与热尺寸之间的关系。l能够简单说出方钢和圆钢成品孔型设计的方法。重点难点1.孔型设计的内容2.延伸孔型如何设计3.常见孔型系统教学环节时间分配2课时教学手段、教学方法和实施步

2、骤多媒体授课内容:任务一：孔型设计基本知识一、孔型的概念及分类1.孔型的概念(1)轧槽指轧辊上用来轧制工件的工作部分。(2)轧制面指通过两个以上轧辊轴线的垂直平面，即轧辊出口处的垂直平面。(3)孔型指两个或两个以上轧槽在轧制面上所形成的孔。2.孔型分类(1)按断面形状分类孔型形状：简单断面(如方、圆、扁等)和复杂断面(如工字形、槽形、轨形等)两大类。孔型的直观外形：圆、方、箱、菱、六角、扁、工字、轨形及蝶式孔型等。(2)按用途分类根据孔型在变形中的作用分为：①开坯或延伸孔型：把钢锭或钢坯的断面缩小，专门用于减小轧件断②预

3、轧或毛轧孔型：缩小轧件断面同时使轧件断面逐渐成为与成品相似的雏形。③成品前或精轧前孔型：为成品孔型中轧出合乎要求的成品作准备。④成品或精轧孔型：一套孔型系统的最后一个孔型(3)按孔型在轧辊上的切槽方法分类①开口孔：轧辊的辊缝在孔型周边上。②闭口孔：轧辊的辊缝在周边外。③半闭口孔：控制孔内轧件腿部用，又称为控制孔型，轧辊的辊缝靠近底部或顶部。二、孔型设计的内容和程序1.孔型设计的内容(1)断面孔型设计根据原料和成品的断面形状、尺寸及产品性能要求，确定出连续变形的方式、道次和各个道次的变形量，以及为完成变形过程所需的孔型形状

4、和尺寸。(2)轧辊孔型设计根据断面孔型设计的结果，确定孔型在每个机架上的分配方式(即孔型配置)，保证轧件能正常轧制、操作方便，并且轧制周期最短，成品质量好和轧机的生产能力高。(3)轧辊的辅件设计包括道卫或诱导装置的设计；保证轧件能顺利出入孔型，或者使轧件在孔型外发生一定的变形、矫直和翻钢作用所需要的辅助装置的设计和计算。2.孔型设计的要求孔型设计是型钢生产中一项十分重要的工作，它直接影响成品质量、轧机生产能力、产品成本、劳动条件和劳动强度。Ø优质、高产使轧件尺寸形状符合技术要求，质量好，产量高。Ø低消耗使轧制功率、金属消

5、耗、轧辊消耗等各种消耗最少。Ø尽可能减少孔型各个部分的不均匀变形，以获得轧件具有最小内应力。Ø操作方便、安全而且尽可能使轧制过程机械化、自动化或减轻工人的体力劳动。Ø使换辊时间少，调整时间少，轧制过程稳定，作业率高。3.孔型设计的程序(1)了解产品的技术条件——断面形状、尺寸、允许偏差产品表面质量、金相组织和性能(2)了解原料条件——已有的钢锭或钢坯的形状和尺寸(3)了解轧机的性能及其他设备条件——轧机布置、机架数目、辊径、辊身长度等(4)选择合理的孔型系统——对比各系统优缺点找出最优方案(5)总轧制道次数的确定轧制道次

6、应取整数，具体取奇数或偶数取决于轧机的布置。平均延伸系数μ平是根据经验或同类轧机用类比法选取的。(6)各道次变形量的分配——与金属的塑性、咬入条件、轧辊强度和电机能力、孔型的磨损均有关。变形系数：在轧制初期，咬入条件成为限制因素；随后达到最大值；然后轧辊强度和电机能力成为限制因素，变形系数减小；最后，为减小孔型磨损，变形系数减小。对于具体生产条件作具体分析，如在连轧机上轧制时，由于轧制速度高，温度变化小，各道的延伸系数可取成相等或近似相等。(7)确定轧件的断面形状和尺寸——根据各道次的延伸系数确定各道次的横断面积，然后按

7、照轧件的横断面积及其变形关系确定轧件的断面形状和尺寸(8)确定孔型的形状和尺寸——根据轧件的断面形状和尺寸确定孔型的断面形状和尺寸(9)绘制配辊图——把设计的孔型按一定规则配置在轧辊上，并绘制配辊图(10)进行必要的校核——对咬入条件、轧辊强度和电机能力等进行校核(11)轧辊辅件设计——根据孔型图和配辊图设计导卫、围盘检测样板等辅件并构图三、孔型各部分的名称及功用1.孔型各部分名称2.孔型各部分的功用(1)辊缝s——实际轧钢时两辊环间的间距称为辊缝。作用：辊缝的存在，可防止轧辊直接接触而发生磨损和避免因此而消耗的能量增加

8、，同时在生产过程中由于孔型逐渐磨损或其他原因使轧机有调整的可能性。(2)孔型侧壁斜度y——垂直的侧壁是没有的，用侧壁和轧辊轴线的垂直夹角表示。y=tgφ作用：形成喇叭口引导轧件进入孔型，出轧槽不易缠辊。重车时轧辊的车削量与孔型侧壁斜度的关系：侧壁倾角ϕ越大，当a相同时，为恢复孔型所需要的车削量D-D‘越小。(3)孔型