发布时间 : 星期二 文章型钢生产工艺及孔型设计更新完毕开始阅读
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。 5.21）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。 .2 孔型设计内容
5.2.3 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
第五章 孔型设计基本知识
5.3 孔型设计步骤
（1）孔型设计基本条件储备
1）产品技术条件 包括产品断面形状、尺寸及其允许偏差，对产品表面质量、金相组织和性能的要求，对某些产品还应了解用户使用情况及其特殊要求；
2）原料条件 包括已有钢锭或钢坯形状和尺寸，或者按孔型设计要求重新选定原料规格； 3）轧机性能及其他设备条件 包括轧机布置、机架数、辊径、辊身长度、轧制速度、电机能力、加热炉、移钢和翻钢设备、工作辊道和延伸辊道、延伸台、剪机或锯机性能以及车间平面布置情况等。
（2）选择合理的孔型系统
选择孔型系统是设计关键步骤之一。对于新产品，设计孔型之前应该了解类似产品的轧制情况及其存在问题，作为新产品孔型设计的依据；对于老产品，应了解在其他轧机上轧制该产品情况及存在问题。在品种多、产量要求不高的轧机上应采用共用性大的孔型系统，这样可以减少换辊次数及轧辊的储备量。但在品种比较单一即专业化较高的轧机上应尽量采用专用的孔型系统，可以排除其他产品的干扰并使产量提高。 电机能力不成为限制因素，而炉生氧化铁皮和咬入条件成为限制变形量的主要因素，一般取较大值；随着炉生氧化铁皮的剥落，咬入条件得到改善，而此时轧件温度降低不多，故变形
系数可不断增加，并达到最大值；随着轧制过程继续进行，轧件断面面积逐渐减小，轧件温度降低，变形抗力增加，轧辊强度和电机能力成为限制变形量的主要因素，因此变形系数降低；在最后几道中，为了减少孔型磨损，保证成品断面形状和尺寸精确度，应采用较小的变形系数。实际生产中应具体问题具体分析，如连轧机上轧制时，延伸系数分配如图5—2所示。
（5）确定轧件断面形状和尺寸
根据各道延伸系数确定各道次轧件横断面面积，然后按照轧件横断面面积及其变形关系确定轧件断面形状和尺寸。 （6）确定孔型形状和尺寸
根据轧件断面形状和尺寸确定孔型形状和尺寸，并构成孔型。有时孔型设计是根据经验数据直接确定孔型尺寸及其构成，可不事先确定轧件尺寸。 （7）绘制配辊图
把设计出的孔型按一定规则配置在轧辊上，并绘制配辊图。
（8）校核 对咬入条件和电机负荷进行校核，必要时，也要对轧辊强度进行校核。 （9）轧辊辅件设计
根据孔型图和配辊图设计导卫、检测样板等辅件并绘图。导卫装置是轧制任何断面型钢所不可缺少的诱导装置，其作用是使轧件正确送入孔型，并使轧件出轧辊时能以正确的方向向前运动，以防止轧件扭转、旁串、甚至缠辊。导卫装置有时还能起自动翻钢和调整作用，使轧制过程正常进行。导卫装置设计与安装的好坏，对产品的产量、质量有很大的影响，是型钢生产中重要的一环。
装在工作辊的入口处的导卫装置叫入口导卫装置，装在出口处的叫出口导卫装置。轧机的导卫装置通常包括横梁、导板、卫板、夹板、导板箱、托板、扭转导管、扭转辊、围盘、导管和其他诱导、夹持轧件或使轧件在孔型以外产生既定变形和扭转等的各种装置。导卫装置必须坚固、适用、结构简单、便于制造、安装和调整、表面光滑耐磨及共用性大。 5.4.1 按孔型用途分类
根据孔型在变形过程中的作用分为：
（1）延伸孔型（又叫开坯孔型或毛坯孔型） 其作用是减小坯料的断面积。常用延伸孔型有箱形孔、方形孔、菱形孔、椭圆孔、六角孔等；
（2）成型孔型（即中间孔型、预轧或毛轧孔型） 除进一步减小轧件断面积外，还进行粗加工，使轧件断面形状和尺寸逐渐接近于成品。轧制复杂断面型钢时这种孔型是不可缺少的，而且数量较多；轧制简单断面型钢时则较少或没有。它的形状决定于成品断面形状；
（3）成品前或精轧前孔型 位于成品孔的前一道，它的作用是保证成品孔能轧出合格的产品，因此对它的形状和尺寸要求较严格，与成品孔十分接近；
（4）成品孔或精轧孔 是一套孔型系统的最后一个孔型，其作用是对轧件进行精加工，并使轧件具有成品要求的断面形状和尺寸（图5－3）。 5.4.2 按孔型形状分类
根据孔型形状可以分为简单断面孔型和复杂断面孔型（异型断面孔型）两大类。简单断面孔型包括：箱（矩）形、方形、圆形、扁形、椭圆形、菱形、六角形等。常用于延伸孔型，轧制简单断面钢材时成品前孔或成品孔型。复杂断面孔型：工字形、轨形、T字形、槽形等。用于异形断面钢材的预轧、成品前或成品孔型。 5.4.3 按孔型在轧辊上的车削方式分类 辊缝在孔型周边上称为开口孔型，辊缝在孔型周边之外称为闭口孔型，介于两者之间称半开（闭）口孔型，亦称控制孔型（图5—4）。 5.5 孔型基本组成及各部分作用
5.5.2 孔型侧壁斜度
孔型侧壁斜度指孔型侧壁对轧辊轴线垂直线的倾斜程度。以箱形孔型为例（图5—5），侧壁斜度y为
Bk?bk y?tan???100%2hp
y—孔型侧壁斜度；—孔型侧壁倾斜角；Bk—孔型槽口宽度；bk—槽底宽度；hp—孔型高度。 有时侧壁斜度也可用角度表示。 5.6.1 轧辊压力
在轧制过程中希望轧件能平直地从孔型中出来，但实际生产中由于受各种因素（如轧件各部分温度不均、孔型磨损及上下轧槽形状不同等）影响，轧件出孔后不是平直的。这不但给工人操作带来困难，影响轧机产量和质量，而且也会造成人身和设备事故。为了使轧件出孔后有一个固定方向，生产中常采用不同辊径轧辊。若上轧槽轧辊工作直径大于下轧槽轧辊工作直径称为“上压力”轧制，反之称为“下压力”轧制。上下两辊工作直径差称为“压力”值。当采用“上压力”轧制时，由于上辊圆周速度大于下辊，则轧件出口后向下弯曲，故只需在下辊安装卫板。由于上卫板安装复杂，且使用上卫板时机架被堵塞，难于观察轧辊，因此在轧制型钢时大部分采用“上压力”。 5.6.1 轧辊压力
但在轧制异形断面钢材时，有时闭口槽在下辊，用“下压力”帮助轧件脱槽。在二辊可逆式初轧机、板坯初轧机或大型型钢轧机上，因为轧件较短，不易发生缠辊现象，且轧件出槽后会冲击和破坏辊道，采用“下压力”轧制避免这种现象。孔型设计时“压力”值不应取得太大，因为
1）辊径差造成上、下辊压下量分布不均，上、下轧槽磨损不均；
2）辊径差使上、下辊圆周速度不同，而轧件以平均速度出辊，造成轧辊与轧件之间的相对滑动，使轧件中产生附加应力；3）辊径差会使轧机产生冲击负荷，容易损坏设备。 通常箱形延伸孔型“压力”值不大于2％～3D，其它形状开口延伸孔型不大于1D（D0—轧辊名义直径），对成品孔尽量不采用“压力”。 5.6.4 孔型配置步骤
（1）按轧辊原始直径画出上辊和下辊轴线； （2）画出轧辊中线；
（3）在距轧辊中线x＝m/4处画轧制线；（4）使孔型中性线与轧制线重合，绘制孔型图； （5）确定孔型各处轧辊直径，画出配辊图