孔型设计1课件

计算机辅助孔型设计

安徽工业大学材料工程学院主讲教师：

计算机辅助孔型设计安徽工业大学材料工程学院1钢轨钢板桩型钢棒材线材中厚板热轧薄板热轧带钢冷轧带钢冷轧钢板镀层钢板无缝钢管钢铁产品的生产钢轨钢板桩型钢棒材线材中厚板热轧薄板热轧带钢冷轧带钢冷轧钢板2特殊断面型钢复杂断面型钢简单断面型钢产品的种类特殊断面型钢复杂断面型钢简单断面型钢产品的种类3孔型轧制生产型钢孔型轧制生产型钢41孔型设计的基本概念

1.1

孔型和孔型设计的概念

轧辊轴线：轧辊的轴线。轧制面：通过两根轧辊轴线的平面称为轧制面。

孔型：轧槽在轧制面上所形成的孔称为孔型，孔型的尺寸指正在过钢时的尺寸。

孔型设计：就是如何在轧辊上刻制形状正确、尺寸精确的轧槽以达到生产出满足产品质量要求的产品。

1孔型设计的基本概念1.1孔型和孔型设计的概念51）断面孔型设计根据原料和成品断面形状和尺寸及产品性能的要求，确定孔型系统，轧制道次和各道次的变形量，各道次的孔型形状和尺寸。2）配辊确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式。

3）轧辊辅件设计—导卫或诱导装置的设计保证轧件以正确的方式进出轧辊，有的使轧件在孔型外发生一定的变形或起翻转作用。

孔型设计的内容1）断面孔型设计孔型设计的内容6

孔型设计的首要任务就是选择合适的孔型系统。孔型设计的重要问题就归结为压下系数、延伸系数、宽展系数的确定和计算以及孔型具体尺寸的确定。孔型设计是一门实践性很强的科学。既是复杂的，又是简单的。孔型设计的主要问题归结为三点：1）孔型系统的选择

2）孔型轧制变形参数的计算3）孔型尺寸的确定孔型设计的要点孔型设计的首要任务就是选择合适的孔型系统。孔型设计71.2孔型的形式及其分类

1.2.1

孔型的形式

二辊及多辊孔型，二辊孔型应用的最为普遍。

1.2.2孔型的分类

1）按用途分：开坯孔型；预轧孔型；成品前孔型；成品孔型(图）。2）按配置方式：开口孔型；闭口孔型；半开孔型（图）。3)

按形状分：简单断面；复杂断面。

1.2孔型的形式及其分类81.2.2孔型的分类图1-1孔型按用途分类a-开坯孔型b-预轧孔型c-成品前孔型d-成品孔型

1.2.2孔型的分类图1-91.2.2孔型的分类图1-2孔型按配置方式的分类开口孔型闭口孔型半开孔型

1.2.2孔型的分类图1-2孔型按配置方式的分类101.3孔型的构成和各部分的作用

1.3.1

孔型的构成

孔型基本组成部分总有：内外圆角，辊缝，侧壁斜度等。无论孔型的形状如何变化，孔型的基本组成部分是不可缺少的。（图）1.3.2

孔型各部分的作用

1）辊缝2）孔型的内外圆角3）孔型侧壁斜度tgφ1.3孔型的构成和各部分的作用1.3.1孔型的构成111.3.1孔型的构成图1-3箱形孔型基本组成部分

1.3.1孔型的构成图1-3箱形孔型基本组成部分12a.由于轧机的弹跳，辊缝的存在是不可避免的。b.辊缝的存在有利于调整。轧制过程中孔型的磨损使孔型高度增大，调整辊缝可使孔型高度维持固定值，保证轧件的几何尺寸；由于轧制过程中条件变化或孔型设计不当，调整辊缝可使轧制过程顺利进行。c.调整辊缝，可在同一孔型中轧出几种不同尺寸的轧件。在初轧机上，不同规格，不同尺寸的轧件的生产完全靠在相同轧槽中调整辊缝的方法达到的。

辊缝的作用a.由于轧机的弹跳，辊缝的存在是不可避免的。辊缝的作用13a.减少应力集中，增加轧辊的强度；b.防止轧件角部急剧冷却，温降过快；c.内圆角可以控制轧件的面积，保证所需要的成品形状、连轧关系；d.外圆角可以防止轧辊一侧切割轧件，出耳子时防止下一道产生折叠。

孔型内外圆角的作用a.减少应力集中，增加轧辊的强度；孔型内外圆角的作用14孔型侧壁的作用a.使轧件容易进、出孔型；b.用大斜度孔型可增加孔型的共用性，通过控制孔型的充满程度，可以轧制出尺寸不同的轧件；c.便于轧辊的修复。

孔型侧壁的作用15图1-4孔型斜度与轧辊车削量之间的关系

图1-4孔型斜度与轧辊车削量之间的关系161.4孔型在轧辊上的配置

1.4.1孔型在水平方向（轧辊轴线）的配置1）辊环的强度条件；2）导卫的安装调整比较方便。1.4.2孔型在垂直方向（轧制面）的配置（图）1）轧机尺寸与轧辊直径

名义直径：传动轧辊的齿轮中心距或其节圆直径，用D0表示。最大直径：指新轧辊的直径，用Dmax表示。最小直径：指轧辊报废前的直径，用Dmin表示。原始直径：D=Dmax+s辊环直径：指辊身直径，用Dh表示。

轧辊工作直径：也称轧制直径，用Dg表示。

1.4孔型在轧辊上的配置1.4.1孔型在水平方向（轧辊171.4.2孔型在垂直方向的配置

图1-5轧机尺寸与轧辊直径

1.4.2孔型在垂直方向的配置图1-5轧机尺寸与轧辊直181.4.2孔型在垂直方向的配置

2）配辊压力

轧制压力：上下工作辊径不同的轧制称为“压力”轧制，将上下工作辊径的差称为“压力”。3）轧辊中线、轧制线及孔型中性线

轧辊中线：上下两个轧辊水平轴线间距的等分线，亦称轧辊平均线。

轧制线：在轧制面的垂直方向配置孔型的基准线。若不采用压力轧制，轧制线就和轧辊中线重合，采用压力轧制，轧制线就位于轧辊中线的上方或下方。

孔型中性线：上下两个轧辊作用于轧件的力对于轧制面上某一水平直线的力矩相等，这一水平直线称为孔型的中性线4）已知“压力”值ΔDg确定轧制线的位置（图）

1.4.2孔型在垂直方向的配置2）配辊压力191.4.2孔型在垂直方向的配置图1-6采用上压力的配辊情况

1.4.2孔型在垂直方向的配置图1-6采用上压力的配辊情201.5孔型设计的要求和步骤

1.5.1孔型设计的要求1）保证获得优质的产品2）保证轧机的生产率高3）产品成本低4）劳动条件好5）适应车间的设备条件1.5孔型设计的要求和步骤1.5.1孔型设计的要求21满足孔型设计的要求应从下述几方面考虑

1）合理的孔型系统

2）合理的坯料尺寸

3）正确分配各道次的变形系数

4）成品孔设计应考虑负偏差轧制以及红坯尺寸（温度）的影响。5）适应车间的设备条件

满足孔型设计的要求应从下述几方面考虑1）合理的孔型系统221.5.1孔型设计的要求

图1-7变形系数按道次分配的曲线

1.5.1孔型设计的要求图1-7变形系数按道次分配的曲线231.5.2孔型设计的步骤1）了解产品的技术条件，现场工艺和设备情况