材料成型课程设计圆钢孔型系统设计Word下载.docx

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15架平立交替连轧机表1.轧辊参数

架次

轧辊直径（mm）

1#〜2#

500

3#〜4#

610

5#〜6#

560

7#〜12#

420

13#〜15#

370

2、产品技术要求

以国家标准（GB、行业标准（JB、SJ、YD等）、国际标准（ISO

IEC等）为准，也可以根据与用户达成的技术协议来生产。

（1）制定轧制制度的原则和要求

线材轧制制度的确定要求是充分发挥设备能力、提高产量、保证质量，并且操作方便、设备安全。

即：

1）在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量；

2）在保证操作稳便的条件下提高质量。

（2）原料及产品规格

原料：

140XI40mm钢种：

45号钢；

产品规格：

©

22mm.

（3）45钢化学成分和线材产品技术要求

表1成分要求（GB/T700-1988）

牌号

化学成分（质量分数）

（%

脱氧方法

C

Mn

Si

S

P

<

0.1

0.42~0.5

0.50~0.8

1

0.

7~0

0.04

11

F,b,Z

040

.37

5

3、工艺流程:

I热连铸坯I［衿连铸坯I

4、孔型设计:

产品要求：

用140X140mn坯料轧制成直径22mml勺圆钢

（一）孔型系统的选择：

圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分构成。

延伸孔型系统的作用在于压缩轧件断面，为成

品孔型系统提供合适的红坯。

它对钢材轧制的产量、质量有很大影响，但对产品最后形状尺寸影响不大。

常用的延伸孔型系统有箱形、菱-

菱、菱-方、椭-方、椭圆-圆、六角-方、椭圆-立椭圆等，常用精轧孔型系统有方-椭圆-圆，圆-椭圆-圆等。

这里采用的是箱形加椭圆-圆孔型系统。

箱形孔系统的优、缺点：

（1）箱形孔型系统切槽浅，可以提高轧辊的强度。

（2）轧件在宽度方向上的变形比较均匀，因此孔型的磨损较为均匀，断面温降也比较均匀。

（3）在箱形孔型系统中轧制，侧面氧化铁皮容易脱落。

（4）箱形孔型不能轧出形状精确的方形和矩形，轧件尺寸越小，这种现象越突出，侧面不易平直，尺寸小时易超出尺寸公差。

（5）轧件在箱形孔型中只在一个方向受压缩，如果在多个方向受到压缩，则轧件的性能较好。

（6）箱形孔型中轧制比较稳定（不易扭转），操作方便，便于实现机械化。

（7）孔型的共用性好。

椭圆—圆孔型系统的优点：

（1）孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面，从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。

（2）孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀，从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。

（3）孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮，改善轧件的表面质量。

（4）需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢，从而减少换辊。

缺点：

1.延伸系数小。

通常延伸系数不超过1.30~1.40，使轧制道次增加。

型中的稳定性，因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。

高。

延伸系数的分配：

先计算总的延伸系数，

c=1.30，所以轧制道次为nJ=15,由此可以确定孔型系统为箱形

lgc

—椭圆一圆一椭圆一圆一椭圆一圆一椭圆一圆一椭圆一圆一椭圆一

圆一椭圆一圆，然后分配各个道次的延伸系数，有经验及生产实践数

（1）第三道次圆孔型尺寸的计算：

=56.3mm

为宽展余量，其取

孔型高度：

hk2R=112.6mm

槽口宽度：

Bkd=112.6+1=113.6mm

值范围为1~4mm

辊缝：

s（0.1~0.45）hk=0.1x112.6=11.26mm夕卜圆角：

r5mm

通常连轧中采用切线扩张，扩张角取30

1Bk2Rcos=15，所以采用切线扩张，扩张角为30

2Rsins

圆孔型内轧件面积的计算

圆孔型中轧件一般情况充满较好，因此轧件面积可采用圆面积计

算，即：

hj2

Fz（0.98~0.99）一=9753.77mm4

（2）第五道次圆孔型尺寸的计算：

R=43.47mm

hk2R=86.94mm

Bkd=86.94+1=87.94mm为宽展余量，其取

s（0.1~0.45）hk=0.1x86.94=8.6mm

外圆角：

r4mm

垃1爲笃=16'

则2，则采用切线扩张，扩张角为30

圆孔型中轧件一般情况充满较好，因此轧件面积可采用圆面积计算，即：

h：

2

Fz（0.98~0.99）L=5814.80mm2

4

（3）第七道次圆孔型尺寸的计算：

R=33.18mm

hk2R=66.36mm

Bkd=66.36+仁67.36mm为宽展余量，其取

s（0.1~o.45）hk=O.1x66.36=6.6mm

tglBk2RC0S=17，则2，则采用切线扩张，扩张角

为30

h2

Fz（0.98~0.99）—^=3387.73mm2

（4）第九道次圆孔型尺寸的计算：

RFn=25.72mm

hk2R=51.44mm

Bkd=51.44+1=52.44mm为宽展余量，其取

s（0.1~0.45）hk=0.1x51.44=5.1mm

Fz（0.98~0.99）—=2035.62mm2

（5）第十一道次圆孔型尺寸的计算：

RJFn=20mm

hk2R=40mm

Bkd=40+仁41mm为宽展余量，其取值范围

为1~4mm

s（0.1~0.45）hk=0.1x40=4mm

tg1Bk2RCOS=20.4，则2，则采用切线扩张，扩张角为

30

Fz（0.98~0.99^^=1568mm2

（6）第十三道次圆孔型尺寸的计算

hk2R=31.4mm

Bkd=31.4+1=32.4mm为宽展余量，其取值

范围为1~4mm

s（0.1~o.45）hk=O.1x31.4=3.14mm外圆角：

tglB2R去边5，则2，则采用切线扩张'

扩张角为

Fz（0.98~0.99）—=758.50mm24

（5）第十五道次圆孔型尺寸的计算：

由于是成品孔，它设计的好坏直接影响到成品的尺寸精度、轧机调整，要考虑偏差允许范围。

hk（1.007~l.02）[d0（0~1.0）]=22.52mm为负偏

差，其取值为-0.5mm（按最新国家标准给值选取）

Bk（1.007~1.02）[d（0.5~1.0）]=22.52mm为正偏

差，其取值为0.5mm按最新国家标准给值选取）

s（0.1~0.45）hk=0.1x22.52=2.25mm

Fz（0.98~0.99）-=390.15mm

（四）在等轴孔计算完成后，可以利用前后两个等轴孔的尺寸参数计算中间非等轴孔的尺寸参数。

在这里主要是利用前后两个圆孔的尺寸参数计算中间椭圆孔的尺寸参数：

（1）第十四道次的椭圆孔型尺寸的计算：

利用上述方法计算椭圆孔的宽度bD（12）d2dJ=34.5mm,椭圆

112

孔的高度hdo（11）b1或h四一1）D1（1―=15.75mm这里D为

前一个圆孔的直径，d为下一个圆孔的直径，1为轧件在下一个圆孔中的宽展系数，2为轧件在中间椭圆孔中的宽展系数，1=0.4,2=0.8

hkh=15.75mm

Bk（1.088~1.11）b=37.95mm

r（0.1〜0.4）hk或r（0.08~0.12）bk=3.0mm

s（0.2~0.3）hk=3.15mm

内圆：

R込越BL=31.73mm这是由几何关系计算得到的。

4（hks）

椭圆孔中轧件面积的计算：

F2）bh=409.975mm2，m为椭圆钝边

3h

ms1=4.15mm

验算第十五孔的充满情况：

150.4

bz15hk1415（b14hk15）22.52，严1，完全充满，符合生

Bk15

产要求。

（2）第十二道次的椭圆孔型尺寸的计算:

圆孔的高度hdo（li）bi或hd（1—l}D1（1—=22.30mm这里D112

为前一个圆孔的直径，d为下一个圆孔的直径，1为轧件在下一个圆

孔中的宽展系数，2为轧件在中间椭圆孔中的宽展系数，1=0.4，

2=0.8

孔型高度:

hk

h=22.3mm

槽口宽度:

Bk

（1.088~1.11）b=59.576mm

1

r（0.1~0.4）hk或r（0.08~0.12）bk=4.77mm

s

（0.2

~0.3）hk=4.46mm

R

（hk

旦生=54.20mm这是由几何关系计算得到的

Fl（m2）bh=903.75mm2，m为椭圆钝边3h

ms1=5.46mm

验算第十三孔的充满情况：

110.4

u

bz13hk1213（b12hk13）31.4，Z130.96