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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