8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì)

1、+攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）題 目： 8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：所在院(系)： 材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 2010級(jí)壓力加工班 指 導(dǎo) 教 師： 肖玄 職稱： 助教 2013年 11 月 15 日攀枝花學(xué)院教務(wù)處制攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的通過本課程設(shè)計(jì)教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械原理、金屬塑性成型原理、金屬凝固原理、成型工藝設(shè)備及設(shè)計(jì)等課程的理論知識(shí)獨(dú)立思考、分析、初步解決材料成型工藝問題的技能，提高運(yùn)算、設(shè)計(jì)繪圖能力及查閱資料的技能；2、使學(xué)生熟練掌握工藝設(shè)計(jì)的步驟和方法；3、培

2、養(yǎng)學(xué)生以理論為基礎(chǔ)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想。4、為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及畢業(yè)后從事工程工作打下良好的基礎(chǔ)。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）內(nèi)容：1、根據(jù)所選的題目查閱相關(guān)的資料，認(rèn)真理解題目的意圖。2、按要求設(shè)計(jì)計(jì)算出相應(yīng)的軋制規(guī)程（孔型圖）。3、對(duì)照生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評(píng)定、總結(jié)。要求：1、設(shè)計(jì)過程中要做到嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、切合實(shí)際。2、要有一定的突破及創(chuàng)新。3、設(shè)計(jì)說明書要嚴(yán)格按要求書寫。3、主要參考文獻(xiàn)1軋鋼車間設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，袁康，北京鋼鐵學(xué)院壓力加工系2板帶鋼軋制工藝指導(dǎo)書，李登超3擠壓工藝及模具，賈俐俐等，機(jī)械工業(yè)出版社4沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例，模具實(shí)

3、用技術(shù)叢書編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社5塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)，高錦張等，機(jī)械工業(yè)出版社4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃第一周：1、認(rèn)真領(lǐng)會(huì)指導(dǎo)書中所給題目的內(nèi)容，查閱相關(guān)的資料。2、根據(jù)自己的理解形成初步的設(shè)計(jì)方案。第二周：1、對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。2、書寫設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師（簽字）肖玄日期2013年 11月9 日教研室意見：同意。 孫青竹 2013年 11 月12日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間：2013 年 11月15日課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績?cè)u(píng)定表題目名稱 8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì)評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、

4、調(diào)研7通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)

5、進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師簽名： 年月日摘 要型鋼是經(jīng)各種塑性加工成形的具有一定斷面形狀和尺寸的直條實(shí)心鋼材，是重要的鋼材產(chǎn)品之一，它被廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門

6、。圓鋼屬于簡單斷面型鋼的一種，在工業(yè)生產(chǎn)中，自然缺少不了孔型設(shè)計(jì)這一步驟。軋制圓鋼的孔型系統(tǒng)有多種，應(yīng)根據(jù)直徑、用途、鋼號(hào)及軋機(jī)形式來選用。圓鋼規(guī)格以直徑表示，直徑在85160mm的圓鋼屬于大型型鋼；直徑在3880mm的圓鋼屬中型型鋼；直徑在1036mm的圓鋼屬小型型鋼；常見線材產(chǎn)品規(guī)格直徑多為513mm，多為圓斷面，異型斷面線材有橢圓形、方形及螺紋形等，但生產(chǎn)數(shù)量很少。關(guān)鍵詞：型鋼、圓鋼、孔型設(shè)計(jì)。目 錄摘要4 1緒論61.1發(fā)展概況61.2原料的選擇6 1.2.1原料種類的選擇6 1.2.2原料尺寸的選擇62孔型設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求和方法72.1設(shè)計(jì)目的72.2孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容72.3孔型

7、設(shè)計(jì)的要求72.4孔型的設(shè)計(jì)方法83.孔型設(shè)計(jì)83.1孔型設(shè)計(jì)的一般步驟83.2孔型設(shè)計(jì)系統(tǒng)9 3.3軋件斷面尺寸 93.3.1確定各道次延伸系數(shù)93.3.2確定各道次軋件的斷面面積10 3.4孔型設(shè)計(jì)計(jì)算 123.4.1精軋孔型設(shè)計(jì)123.4.2延伸孔型設(shè)計(jì)164.校核部分234.1校核咬入情況234.2軋輥校核254.2.1軋制壓力的計(jì)算255.結(jié)語27參考文獻(xiàn)28 1緒論1.1發(fā)展概況我國是世界上最大的線材生產(chǎn)國，年產(chǎn)量占世界生產(chǎn)總量三分之一以上，線材也是我國第二大鋼材生產(chǎn)品種，在國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)量的比重一直較高。但由于資金及認(rèn)識(shí)的滯后，我國僅有為數(shù)不多的幾家線材廠能生產(chǎn)出高檔次的線材產(chǎn)品，因

8、此我國有時(shí)還需要從國外進(jìn)口少量簾線鋼絲、鋼絞線、鍍鋅鋼絲等硬線產(chǎn)品。高線，即是高速線材，是指用“高速無扭軋機(jī)”軋制盤卷，軋制速度在80160米/秒，每根重量（盤）在1.82.5噸，尺寸公差精度高（可達(dá)到0.02mm），在軋制過程中可通過調(diào)整工藝參數(shù)（特別是在冷卻線上）來保證產(chǎn)品的不同要求。鋼坯在軋機(jī)上通過軋輥的孔槽經(jīng)過若干道次，被軋成所需斷面形狀和尺寸。這些軋輥孔槽的設(shè)計(jì)稱為孔型設(shè)計(jì)?？仔驮O(shè)計(jì)在型鋼中的作用不僅是將鋼錠或鋼坯在所設(shè)計(jì)的軋輥孔型中經(jīng)過若干道次軋制變形，獲得所要求的斷面形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品，同時(shí)它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、軋機(jī)生產(chǎn)能力、金屬消耗、能耗、產(chǎn)品成本和勞動(dòng)條件等都有直接至關(guān)重要的作用

9、1。1.2原料的選擇1.2.1原料種類的選擇型鋼原料分為鋼錠、鋼坯和連鑄鋼坯三種。鋼錠由于鑄造工藝的限制，一般斷面較大，而且為了脫模不可避免地在鋼錠長度方向帶有錐度，這就造成以鋼錠為原料生產(chǎn)線材時(shí)的軋制道次多，軋制過程中溫降大。目前，用鋼錠作原料直接軋成線材的生產(chǎn)方式已被淘汰。鋼坯經(jīng)粗軋機(jī)開坯軋制而成，其規(guī)格范圍廣、鋼種多但并不能消除偏析、縮孔等缺陷且再生產(chǎn)過程中要發(fā)生燒損、切頭、切尾等。故軋制鋼坯很少用。采用連鑄坯為原料，與采用軋坯相比，金屬收得率提高、能耗低、勞動(dòng)條件改善、生產(chǎn)率提高。因此本設(shè)計(jì)原料選用連鑄坯2。1.2.2原料尺寸的選擇坯重一定情況下，選擇大斷面坯可以縮短坯料長度，但斷面過

10、大使軋制道次增加，機(jī)架數(shù)增加，投資加大。斷面小則長度大。此次設(shè)計(jì)的斷面尺寸為150mm2。坯料長受加熱爐寬度限制，一般不超過12m的加熱爐技術(shù)較為成熟，加熱上限溫度較高。另外從連軋出入口速度考慮，由連軋關(guān)系式中：坯料、成品斷面積；坯料、成品軋制速度。軋線出口速度對(duì)車間生產(chǎn)能力和技術(shù)水平起決定作用，出口速度高，可以增大盤重，提高產(chǎn)量。而且相應(yīng)提高了入口速度，避免粗軋輥速度低，產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)猃斄?。但控制水平要求也相?yīng)提高?？紤]先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，采用坯料長12m。故最終選擇150方長12m的方坯3。2. 孔型設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求和方法2.1孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容 通過本課程設(shè)計(jì)教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、訓(xùn)練學(xué)生

11、綜合運(yùn)用機(jī)械原理、金屬塑性成型原理、金屬凝固原理、成型工藝設(shè)備及設(shè)計(jì)等課程的理論知識(shí)獨(dú)立思考、分析、初步解決材料成型工藝問題的技能，提高運(yùn)算、設(shè)計(jì)繪圖能力及查閱資料的技能；2、使學(xué)生熟練掌握工藝設(shè)計(jì)的步驟和方法；3、培養(yǎng)學(xué)生以理論為基礎(chǔ)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想。4、為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及畢業(yè)后從事工程工作打下良好的基礎(chǔ)。2.2孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容孔型設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：（1）斷面孔型設(shè)計(jì)。根據(jù)鋼坯和成品的斷面形狀、尺寸及產(chǎn)品性能的要求，選擇孔型系統(tǒng)，確定道次，分配各道次的變形量和設(shè)計(jì)各孔型的形狀和尺寸。（2）軋輥孔型設(shè)計(jì)。根據(jù)斷面孔型設(shè)計(jì)，確定孔型在每個(gè)機(jī)架上的配置方式、數(shù)目，軋輥上孔型之間的

12、距離，開槽深淺，以保證軋件能正常軋制，操作方便，具有最高的產(chǎn)量和最佳的產(chǎn)品質(zhì)量。（3）軋輥輔件設(shè)計(jì)：主要是導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)。為了保證軋件能順利穩(wěn)定地進(jìn)出孔型，或使軋件能在進(jìn)出孔型時(shí)扭轉(zhuǎn)一定的角度，必須正確地設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)裝置的形狀、尺寸和在軋機(jī)上的固定方式。2.3孔型設(shè)計(jì)的要求1) 得到符合要求的形狀，精確的尺寸，良好的表面質(zhì)量和內(nèi)部組織以及力學(xué)性能均佳的優(yōu)質(zhì)鋼材。2) 充分利用鋼的高溫塑性，把變形量和不均勻變形量集中在前幾個(gè)道次，然后隨軋制順序逐漸減少變形量；3) 采用形狀簡單的孔型，專用孔型的數(shù)量要適當(dāng)；4) 道次數(shù)與翻鋼程序及次數(shù)要合理；5) 軋件在孔型中的狀態(tài)應(yīng)力穩(wěn)定；6) 生產(chǎn)型鋼品種多的型鋼

13、軋機(jī)，其孔型的共用性應(yīng)廣泛；7) 要考慮軋機(jī)的調(diào)整。8) 軋制工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)操作簡單，軋鋼機(jī)調(diào)整方便，并使軋機(jī)具有盡可能高的生產(chǎn)能力。9) 使軋制能耗和軋輥消耗最低。10) 勞動(dòng)條件好，安全，便于實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化、自動(dòng)化操作。為達(dá)到上述要求，獲得最佳的效果，應(yīng)掌握金屬在孔型中的變形規(guī)律和孔型設(shè)計(jì)的方法步驟外，還必須熟悉軋機(jī)設(shè)備工藝特點(diǎn)和操作習(xí)慣，針對(duì)具體軋機(jī)工藝特點(diǎn)和操作條件進(jìn)行相應(yīng)的孔型設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善4。2.4孔型的設(shè)計(jì)方法 1中間夾扁法已知來料和出延伸孔型的斷面都是方或者圓等對(duì)稱面形狀，利用延伸孔型系統(tǒng)間隔出方的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中間方斷面，然后再設(shè)計(jì)每對(duì)方間的其它斷面 2經(jīng)驗(yàn)法 在

14、估計(jì)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。其中寬展系數(shù)的確定是關(guān)鍵。對(duì)于變形復(fù)雜的孔型采用等效或相似或移動(dòng)體積法等加以變換。此次設(shè)計(jì)中就采用中間夾扁法進(jìn)行設(shè)計(jì)。3. 孔型設(shè)計(jì)3.1孔型設(shè)計(jì)的一般步驟（1） 了解產(chǎn)品的技術(shù)條件 。（2） 選擇合理的孔型系統(tǒng) 。每種孔型系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，影響到產(chǎn)量，質(zhì)量，方案對(duì)比。（3） 根據(jù)坯料與成品（指主要產(chǎn)品）計(jì)算總延伸系數(shù)，以及軋制道次，并合理分配在各軋機(jī)上。（4） 分配延伸系數(shù)。原則:考慮塑性,咬入,輥強(qiáng),電機(jī),孔型磨損,成型等因素開始道次塑性,咬入為主； 無鐵皮后, 輥徑大，延伸為主；高溫大壓下，溫度下降后，以精確尺寸為主，

15、 。校核 : 總=1·2·3··n 。（5） 軋件面積計(jì)算 。（6） 孔型尺寸。確定圓角,斜度,高度,寬度 ，按定方插扁的方法分品種求中間扁孔（橢圓或六角孔）尺寸，設(shè)計(jì)出各個(gè)中間孔型（7） 孔型在軋輥上配置 ，繪制孔型圖及軋輥孔型配輥圖。（8） 檢驗(yàn)校核 。（9） 軋輥輔件設(shè)計(jì)5。3.2孔型設(shè)計(jì)系統(tǒng)生產(chǎn)圓鋼的孔型系統(tǒng)一般由延伸孔和精軋孔兩部分組成,延伸孔的主要目的是減小軋件斷面,并為軋件正確、順利地進(jìn)入精軋孔創(chuàng)造良好的條件。延伸孔型系統(tǒng)包括箱形孔型系統(tǒng)、菱-方孔型系統(tǒng)、菱-菱孔型系統(tǒng)、橢圓-方孔型系統(tǒng)、六角-方孔型系統(tǒng)、橢圓-圓孔型系統(tǒng)。圓鋼精軋孔型系統(tǒng)

16、：方-橢-圓孔型系統(tǒng)、圓-橢圓-圓孔型系統(tǒng)、橢圓-立橢圓-橢圓-圓孔型系統(tǒng)、萬能孔型系統(tǒng)6。3.3軋件斷面尺寸3.3.1確定各道次延伸系數(shù)本設(shè)計(jì)用150*150mm的方坯軋制f8mm的圓鋼第一步：計(jì)算總延伸系數(shù)må= F0/ Fn=447.62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)=1.4，則軋制道次數(shù)為: 取18道次第二步：分品種選擇孔型系統(tǒng)分配延伸系數(shù)孔型系統(tǒng)選擇為： 矩形箱1 方箱2矩形箱3方箱4矩形箱5方箱6菱形7 立方8 菱形9 立方10橢圓11立方12橢圓13圓14橢圓15圓16橢圓17圓18整個(gè)孔型系統(tǒng)可分為粗軋、中軋和精軋三部分。粗

17、軋孔型系統(tǒng)：采用箱型孔型系統(tǒng)解決開花頭子問題，以及有利于去除表面在加熱時(shí)形成的一次氧化鐵皮。中軋孔型系統(tǒng)：采用菱-方孔型系統(tǒng)，產(chǎn)品斷面尺寸精確，夾持作用好、軋制穩(wěn)定、調(diào)整操作方便、導(dǎo)衛(wèi)要求不嚴(yán)，延伸系數(shù)較大（相對(duì)于相同面積孔型）。精軋孔型系統(tǒng)：對(duì)合金鋼采用橢圓圓孔型系統(tǒng)，這是因?yàn)殡m然延伸系數(shù)小，但變形緩和能保證產(chǎn)品質(zhì)量。第三步：分配延伸系數(shù)： 表3-1延伸系數(shù) 1.301.301.351.351.451.451.451.351.45m17m181.351.601.541.601.401.401.351.351.28由求出最后一道次的延伸系數(shù)3.3.2確定各道次軋件的斷面面積1、求各道次方或圓的

18、孔型尺寸因?yàn)椋?所以：方形軋件斷面尺寸：斷面面積 Fi=Fi-2 斷面邊長 = 可得：F2=13314.0mm2 , a2=115.4mm同理計(jì)算出其它方形軋件斷面尺寸，見下表： 表3-2面積F2 = 13314.0 F4=7305.1F6=3474.5F8= 1775.0F10=906.7F12=368.0邊長=115.4=85.5=60.0=42.1=30.1=19.2 可得：F2=13314.0mm2 , a2=115.4mm同理計(jì)算出其它方形軋件斷面尺寸，見下表：圓形軋件斷面尺寸: 斷面面積 Fi=Fi-2 斷面半徑ri= 可得：F14=164.3 mm2 , r14=7.2mm,同理

19、計(jì)算出其它圓形軋件斷面尺寸，見下表： 表3-3F14=164.3F16=86.9F18=50.3r14=7.2r16=5.3r18=4.02、由Fi=Fi-1 得其他道次面積： F1=F0/=150*150/1.3=17308.0mm2同理可得其它斷面面積，見下表： 表3-4道次F1F3F5F7F9F11F13F15F17面積(mm2)17308.09861.95038.02396.21224.1566.7230.0117.366.93.4孔型設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1精軋孔型設(shè)計(jì)1成品孔型設(shè)計(jì)圓鋼成品孔型是圓鋼成品孔型設(shè)計(jì)的好壞直接影響到成品的尺寸精度、軋機(jī)調(diào)整和孔型壽命。設(shè)計(jì)圓鋼成品孔型時(shí)，一般應(yīng)

20、考慮到使橢圓度變化最小，并且能充分利用所允許的偏差范圍，即能保證調(diào)整范圍最大。為了減少過充滿和便于調(diào)整，圓鋼成品孔型的形狀采用帶有擴(kuò)張角的圓形孔。目前廣泛采用的成品孔構(gòu)成方法有兩種，一種是雙半徑圓弧法，另一種是由孔型兩側(cè)用切線連結(jié)的擴(kuò)張角法，如圖31所示。雙半徑圓弧法長期以來是圓鋼成品孔慣用的設(shè)計(jì)方法，但隨著對(duì)圓鋼產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，這種方法不適應(yīng)高精度圓鋼的生產(chǎn)，因?yàn)檫@種成品孔的設(shè)計(jì)造成公差帶減少，調(diào)整范圍變窄，成品尺寸難以控制7。 圖3-1由孔型兩側(cè)用切線連結(jié)的擴(kuò)張角法具有的優(yōu)點(diǎn)是：1. 作圖簡單，便于制作軋槽樣板；2. 其中心張角比較小，使軋件的真圓度提高，軋制時(shí)金屬超出標(biāo)準(zhǔn)圓的部位比較

21、少；3. 增大了測(cè)壓作用，使限制軋件寬展的作用加強(qiáng)，更有利于控制成品寬度方向的尺寸；4. 軋件充滿孔型時(shí)，輥縫斜線直徑仍不會(huì)超出公差范圍；5. 可以減少因孔型磨損后在中心張角30°對(duì)應(yīng)的圓周上直徑超出公差范圍的現(xiàn)象。 因此本設(shè)計(jì)中采用由孔型兩側(cè)用切線連結(jié)的擴(kuò)張角法。成品孔型的高度Hk為：Hk=d-(01.0)-(1.0071.02)式中：d為圓鋼的公稱直徑或稱為標(biāo)準(zhǔn)直徑，mm；-為負(fù)公差，mm;1.0071.02為熱膨脹系數(shù)，其具體數(shù)值根據(jù)終軋溫度和鋼種而定，各種鋼可取為： 表3-5普碳鋼碳素工具鋼滾珠軸承鋼高速鋼1.0111.0151.1051.0181.0181.02 1.007

22、1.009成品孔的寬度Bk=d+(0.51.0)+(1.0071.02)式中：+為正公差，mm。輥縫S可根據(jù)所軋圓鋼直徑d按下表選取，外圓角半徑r=0.51毫米成品孔的擴(kuò)張角，一般可取為=20°30°，但總是小于=30° 從而：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB70272，直徑為8mm圓鋼的允許偏差為±0.25，因而成品孔型直徑為8mm的圓鋼： Hk=d-(01.0)-1.015=8-0.251.015=7.9 R=Hk/2=3.95 Bk=d+(0.51.0)+1.015=8+0.251.015=8.4表3-6圓鋼成品孔輥縫S和d0的關(guān)系d0/mm6-910-1920-

23、2830-7070-200S/mm11.51.5223344-8由上表取輥縫S=1.0則：=+= = =27.7º外圓半徑：r=1孔型如下圖： 圖3-22.圓鋼成品前孔的構(gòu)成橢圓的成品前孔是橢圓孔型，用絕對(duì)寬展系數(shù)計(jì)算法確定成品前圓孔。Bk=A+ ß2h2=(A(1+ ß2)- d0ß2(1+ ß1)/(1- ß1 ß2)式中：A為K3孔的方坯或圓坯直徑； ß1為成品孔的絕對(duì)寬展系數(shù)，見下表。 ß2為橢圓孔型的絕對(duì)寬展系數(shù)，見下表。 h2為橢圓孔型K2的壓下量。 表3-7軋件在橢圓-圓精軋孔型中的寬展系數(shù)

24、孔型成品孔橢圓孔圓孔ß0.30.50.81.20.40.5hk=d0- ß1h1=d0- ß1(bk-d0)=d0(1+ ß1)- ß1bk式中：d0為成品孔直徑； h1為成品孔壓下量。從而： 取ß1=0.4；ß2=0.8，并前面求得r=5.3mm Bk= (A(1+ ß2)- d0ß2(1+ ß1)/(1- ß1 ß2)= (10.6(1+ 0.8)-8*0.8*(1+ 0.4)/(1- 0.4*0.8)=14.9hk= d0(1+ ß1)- ß1bk=

25、8*(1+0.4)- 0.4*14.9 =5.2因?yàn)镾=（0.20.3）hk=0.913.5mm取輥縫S=1.2mm，橢圓半徑R為： R=(hk)2+(Bk)2)/4(hk-S)=(5.22+14.92)/4*(5.2-1.2)=15.6 槽口圓角為r=1.01.5mm,取r=1.0mm型如下圖： 圖3-33.成品再前孔確定圓-橢圓-圓精軋孔型系統(tǒng)成品再前孔為圓孔?；鶊A直徑：l 當(dāng)圓鋼的直徑d0=812時(shí)，D3=H3=（1.181.22）d0l 當(dāng)圓鋼的直徑d0=1330時(shí)，D3= H3=（1.211.26）d0式中:d0為成品圓鋼直徑；孔型寬度：bk3=(1.151.28) D3從而：D3=

26、 H3=（1.181.22）d0=1.2*8=9.6mm bk3=(1.151.28) d0=1.25*8=10.0mm取輥縫S=1.5m =+= = =26.8º孔型如下圖： 圖3-43.4.2延伸孔型設(shè)計(jì)下面根據(jù)延伸孔各道次的軋件尺寸，再根據(jù)以下各表來求延伸孔各道次的孔型尺寸：1.箱形孔的構(gòu)成 表 3-8 參數(shù)名稱及單位關(guān) 系 式 說明孔型高度（mm）hk=h軋件=hz，B來料寬y=10-20%-軋輥名義直徑孔型槽底寬度（mm）=B-(06)孔型槽口寬度（mm）BK=bz+=B=b+，=5-8，b=h孔型側(cè)壁斜度y=孔型槽底圓角半徑（mm）R=(0.1-0.2)hK孔型槽口圓角半

27、徑（mm）r=(0.05-0.11)hK輥縫（mm）S=(0.012-0.02)D0或按軋機(jī)彈跳值選，大中型開坯機(jī)：S=8-15，小型開坯機(jī)：S=5-10。軋槽底凸值（mm）f=062. 立方孔型的構(gòu)成 由于兩條對(duì)角線上軋件的溫度、溫降及軋輥的磨損不一致，孔型構(gòu)成高度應(yīng)稍小于構(gòu)成寬度，即h=(1.41.41)a，b=(1.411.42)a，相當(dāng)于頂角為90°30。 表3-9參數(shù)名稱及單位關(guān) 系 式 說明方孔對(duì)角高度（mm）h=(1.41.41)aa方軋件邊長方孔對(duì)角寬度（mm）b=(1.411.42)a孔型高度（mm）hk=h-0.828R軋槽寬度（mm）Bk=b-s孔型圓角半徑（m

28、m）R=(0.10.2)h，r=(0.10.35)h輥縫（mm）s=0.1a3.菱形孔的構(gòu)成 圖3-5 為了簡化計(jì)算，將前面計(jì)算出的菱形軋件尺寸看成是孔型尖角處的尺寸:校核時(shí)，若發(fā)現(xiàn)bzBk，則要修改孔型，取Bk（1.0881.11）bz，即相當(dāng)于充滿度為0.90.92(=bz/BK)。 表3-10參數(shù)名稱及單位關(guān) 系 式 說明孔型高度（mm）h=hz，b=bz（h、b孔型構(gòu)成尺寸）a 方軋件邊長tan(ß /2)=h/b軋槽寬度（mm）Bk(bk)=b(1-S/h)菱形邊長（mm）hk=h-0.828R孔型頂角180°- ß 孔型圓角半徑（mm）R（0.10.2

29、）h，r=(0.10.35)h輥縫（mm）S=(0.10.2)hz（或按彈跳情況選?。?橢圓孔的構(gòu)成 表3-11參數(shù)名稱及單位關(guān) 系 式 說明孔型高度（mm）hk=hzhz,bz孔型構(gòu)成尺寸軋槽寬度（mm）Bk=(1.0881.11)bz槽口圓角半徑（mm）r=(0.080.12)Bk橢圓半徑（mm）輥縫（mm）s=(0.20.3)hk5圓孔型的構(gòu)成 圖3-6 表3-12參數(shù)名稱及單位關(guān) 系 式 說明孔型高度（mm）hk=dd圓孔直徑孔型寬度（mm）Bk=2R+，=1-4孔型半徑（mm）R=d/2孔型外圓角半徑（mm）r=1.55.0直線側(cè)壁斜度圓孔型切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張角=輥縫（mm）s=（0.0

30、10.15）hk將數(shù)據(jù)帶入相數(shù)應(yīng)上面各表，求得各延伸孔的孔型尺寸見下表： 表3-13道次孔型hkS1矩形箱103.9*161.5103.9156.0170.07.020.010.014.5%2方箱115.4115.4110.0123.06.020.010.011.9%3矩形箱75.0*127.575.0125.0137.07.015.08.017.7%4方箱85.585.580.095.06.014.07.018.9%5矩形箱49.6*96.349.696.0102.06.09.05.013.8%6方箱 60.060.060.070.06.012.06.018.5%7菱形30.7*74.629

31、.160.06.06.010.08立方42.155.155.24.24.66.19菱形22.1*50.120.841.04.04.07.010立方 30.138.139.43.04.96.511橢圓23.5*36.123.539.75.028.14.012立方19.223.525.21.94.05.413橢圓11.6*23.811.626.22.523.12.614圓14.414.416.01.07.21.529.6º15橢圓8.4*18.08.419.82.018.12.016圓10.69.610.01.55.31.026.8º17橢圓6.6*12.65.214.91.2

32、15.61.018圓8.07.98.41.04.01.027.7º各孔型如下圖 4 校核部分4.1咬入校核1. 粗軋，中軋工作輥徑的確定箱形孔： 方，菱孔 ：Dg=D-F/B式中：為軋輥工作直徑 為輥環(huán)直徑 為孔型高度F孔件面積 B孔件寬度2.預(yù)精軋，精軋工作輥徑的確定 橢圓孔：圓孔：式中：為軋輥工作直徑 為輥環(huán)直徑 為孔型高度根據(jù)以上公式計(jì)算工作輥直徑（此次選取粗軋機(jī)軋輥直徑為500mm，中軋機(jī)軋輥直徑為400mm,精軋機(jī)軋輥直徑為300mm）如下表 表4-1道次123456789工作輥直徑411.7401.9436.3427.3457.8449.0367.9357.8375.6道

33、次101112131415161718工作輥直徑369.9372.4380.8287.4283.4291.7288.5294.1292.1因?yàn)橐虢?arccos（1-h/D） 式中：h道次壓下量，mm D軋輥工作輥徑,mm又因?yàn)槟Σ料禂?shù)f=k1k2k3（1.05-0.0005t） 式中：k1：軋輥材質(zhì)與表面狀態(tài)影響系數(shù)，鋼輥為1，鐵輥為0.8 k2：軋制速度影響系數(shù)。 k3：軋件化學(xué)成分的影響系數(shù)。 t：軋制溫度，Cº。對(duì)于鑄鋼輥和表面粗糙鋼棍：f= 1.05-0.0005t對(duì)冷硬鑄鋼棍和表面光滑鋼軋輥：f=0.8（1.05-0.0005t）對(duì)研磨鋼軋輥：f=0.55（1.05-0

34、.0005t）由于是鑄鋼輥，因此f= 1.05-0.0005t因?yàn)镾·愛克隆德公式使用范圍：軋件溫度大于等于800，軋件材質(zhì)為碳鋼（其化學(xué)成分中Mn不超過1及Cr不超過23），軋制速度不超過20m/s。由于高線軋制的工藝特性，軋制過程中的溫度難以用公式來計(jì)算。所以，在此以同類車間生產(chǎn)實(shí)際中采集的數(shù)據(jù)來大概確定各道次的溫度，詳見下表 表4-2 道次123456789軋制溫度（）105010441039103410271023101510091003道次101112131415161718軋制溫度（）997992988980971962954945940 所以極限咬入條件為：arctan

35、f= 表4-3道次參數(shù)h（度）f（度）能否咬入146.127.40.5327.7能246.127.70.5327.8能340.424.90.5327.9能443.025.90.5328.1能535.922.80.5428.2能 636.323.20.5428.3能729.323.00.5428.5能832.524.60.5528.6能920.018.80.5528.7能1020.018.90.5528.9能116.610.80.5529.0能1216.917.10.5629.1能137.613.20.5629.2能149.414.80.5629.4能156.011.60.5729.6能167.413.00.5729.8能174.09.50.5830.0能184.610.20.5830.1能4.2軋輥校核在完成某個(gè)新產(chǎn)品的孔型設(shè)計(jì)時(shí)，或?qū)垯C(jī)進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，必須對(duì)軋輥強(qiáng)度驗(yàn)算以判定工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的合理性。根據(jù)前面的配輥情況可知，每架軋機(jī)的軋輥都有多個(gè)軋槽，由各個(gè)軋槽過鋼時(shí)，軋制壓力及軋制力矩均相同，且根據(jù)材料力學(xué)的有關(guān)知識(shí)可知：當(dāng)中間軋槽過鋼時(shí)，軋輥危險(xiǎn)面的彎矩最大，軋輥?zhàn)钗ｋU(xiǎn)。在型鋼生產(chǎn)中，通常把軋輥上的軋制力當(dāng)成是集中力來看待8。4.2.1軋制壓力的計(jì)算1、計(jì)算單位軋制壓力，采用艾克隆德公式 式中：m外摩擦影響系數(shù)， 其中：f軋