6.1 变形制度与孔型设计
孔型设计是型钢生产中的一项极其重要的工作,它直接影响着成品的质量、轧机的生产能力、产品的成本、劳动条件和劳动强度。因此,合理的孔型设计应满足以下几点基本要求:
(1)获得优质的产品。
(2)轧机生产率高。
(3)产品成本低。
(4)劳动条件好、降低劳动强度。
(5)适应车间的设备条件。
孔型系统有很多种,究竟选哪一种还要根据具体的轧制条件如轧机型式、轧辊直径、轧制速度、电机能力、原料尺寸、钢种等来选。针对本车间原料为140×140mm的连铸方坯,断面尺寸较大,为了去除来料表面的氧化铁皮及减少刻槽深度,采用箱型孔型最好,箱型孔型之后采用椭圆—圆孔型系统,此系统变形较均匀,轧制前后轧件的断面形状能平滑过渡防止裂纹产生,还可以减少轧辊的数量和换辊次数,用于精轧机组中,成品表面质量好。下面以Ф8mm产品为例说明各力能参数的确定[9]。
总延伸系数:
=140×140×4/π/82
=390.13
根据本轧机的布置型式和选择的孔型系统取平均延伸系数μc=1.220。
Ф15mm产品的延伸系数μc=1.170; Ф20mm产品的延伸系数μc=1.148
圆钢成品孔辊缝s与d的关系见表5.1。由于所计算的产品为Ф8mm,所以取s=1.5mm。
表6-3 圆钢成品孔辊缝s与d的关系
D(mm) 6~9 11~19 20~28 30~70 70~200
S(mm) 1~1.5 1.5~2 2~3 3~4 4~8
扩张角θ通常取20-30°,成品尺寸越大,扩张角越小。考虑本设计的三种规格成品,此处扩张角取30°
6.1.1 圆孔型设计
(1)成品孔型(第30 孔)
半径:R=1/2{d-(0~1.0)△-}(1.007~1.02)=1/2{8-0.5 ×0.05}×1.015=4.047mm
hk=2R=8.094mm
孔宽:bk={d+(0.5~1.0) △+}(1.007~1.02)=(6+0.75×0.05)×1.015=8.158mm
侧角:ρ=arctan{(bk-2Rcosθ)/(2Rsinθ-S)}= arctan{(8.158-8.094×cos30°)/(8.094×sin30°-1.5)}=23.0°<30°
扩张角半径R'=(2Rsinθ-S)/4cosρsin(θ-ρ)= (8.094×sin30°-1.5)/4cosρsin(θ-ρ)=5.7mm
(2)第28孔
F28= F30×μ28—30=50.3×1.488=74.8mm2
根据F=πd2/4 可得出d28=9.76
半径:R=1/2{d-(0~1.0)△-}(1.007~1.02)=4.95mm
hk=2R=9.90mm
孔宽:bk={d+(0.5~1.0) △+}(1.007~1.02)=9.90mm
侧角:ρ=arctan{(bk-2Rcosθ)/(2Rsinθ-S)}=21.0°<30°
扩张角半径R'=(2Rsinθ-S)/4cosρsin(θ-ρ)=5.9 mm
同理可得出:
表6-4 圆孔型计算结果 单位/mm
机架号 hk bk R S r ρ R' F d
30 8.11 8.11 4.06 1.5 1 23.0 5.73 50.3 8.0
28 9.90 9.90 4.95 1.5 1 21.0 5.92 74.8 9.8
26 12.07 12.07 6.04 1.5 1 19.6 6.78 111.4 11.9 ¢8~20mm16Mn高速线材生产工艺设计(10):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_564.html