孔型设计课件2-2

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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
(1)宽展系数β 方断面轧件在菱形孔型中轧制时的宽展系数βl a）计算法 b）查图法 c）按生产经验选取 菱形断面轧件在方孔型中轧制时的宽展系数βf a）计算法 b）查图法 c）按生产经验选取
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
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2.3.2 菱－方孔型系统的应用范围
菱－方孔型系统既可以作为延伸孔型压缩轧 件断面，又可以用来轧制成品方钢。它适用于钢 坯连轧机、三辊开坯机以及中小型轧机轧制断面 尺寸为l00mm xl00mm以下的方坯和方钢。在要求 l00mm xl00mm 产品有精确的方形断面形状时，一般都采用菱— 方孔型系统。菱—方孔型所能解决的主要问题是 四面得到良好的加工和得到断面形状较正确的方 坯和方钢，因此它应适用于箱形孔型之后，而不 宜于用在开始的道次。
a + 0.03a
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2.4.3 椭圆 方孔型系统的变形系数 椭圆—方孔型系统的变形系数
（2）椭圆－方孔型系统的延伸系数
① 方轧件在椭圆孔型中的延伸系数（解 释公式）
∆b b− A β pt = = ∆h p A − 0.74h
b = A + β pt ( A − 0.74h ) = (1 + β pt )A − 0.74hβ pt
RAL 2.3.1 菱－方孔型系统的特点
⑧ 变形不均--在菱－方孔型系统轧制时，角部的 冷却速度比其它地方的快，易出现冷却裂纹。由 于最大绝对压下量和最大延伸系数都发生在孔型 中间的顶角部位，并且延孔型宽度从中间向两边 急剧下降，因此，轧件角部易出现拉裂，尤其是 在轧制某些合金钢时更容易产生角部裂纹； ⑨ 表面不佳--在轧制过程中，出于轧件的四面同 时都能得到压缩，因此轧件表面的氧化铁皮不易 脱落，对产品表面质量有一定影响。
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当轧件轴比大于允许的轧件轴比，即大于稳定性指标 时，轧件在孔型中处于不稳定状态，应修改有关参数， 使轧件轴比小于稳定性指标。
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① ② ③ ④ ⑤
2.3.5 孔型的构成与计算
（1）菱形孔型的构成与计算（笔记画图）
菱形孔顶角； 上下轧槽侧壁夹角； 孔型高度和宽度； 内圆角半径，外圆角半径，辊缝； 孔型的面积。
b ⋅ h + 0.74 h ⋅ β pt = (1 + β pt )A h
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2.4.3 椭圆 方孔型系统的变形系数 椭圆—方孔型系统的变形系数
b (1 + β pt )A (1 + β pt )A h= b= h b b + 0 .74 β pt + 0 . 74 β pt h h b (1 + β pt )2 A2 Ft = 0.74h ⋅ b = 0.74 h FA = 0.98 A2 2 b + 0.74β pt h
RAL 2.3.1 菱－方孔型系统的特点
菱－方孔型系统
RAL 2.3.1 菱－方孔型系统的特点
① 尺寸好--能轧出角部形状正确，四边平直的方 形断面轧件和成品方钢； ② 多种尺寸产品--由于在该孔型系统中有较多的 中间方孔型，所以能在同一套孔型系统中的许多 个中间孔型中轧出几种不同尺寸的方坯或方钢； ③ 相近尺寸--可以在同一个方孔型中，采用调整 辊缝大小的方法，轧出几种尺寸相近的方轧件。 由于菱－方孔型系统满足了多规格的要求，所以 它比箱形孔型更为优越，既可减少换辊次数，又 能减少轧辊的储备量（图示） ；
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2.3.4 稳定性指标
对于横列式型钢轧机
R b aw = 0.69 − 0.338 2 − 0.11 − 0.71 + 1.14 + 0.5η ν δo h Bk
对于连轧机
R b aw = 0.69 − 0.338 2 − 0.11 − 0.7 + 1.14 + 0.5η ν H Bk δo 1
b 2 (1 + β f ) ⋅ a 2 F1 = h 2 b 1 + β f h
b 2 (1 + β f ) F1 µf = 2 = h 2 a b 1 + β f ⋅ h
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
µf取决于菱形轧件的宽高比b/h和在下一方型孔中的宽展系数βf。当 菱形轧件的宽高比b/h一定时，在方形孔型中的宽展系数愈大，则延伸 系数愈小；当展宽指数一定时，菱形轧件的宽高比b／h愈大，则延伸 系数愈大（成正比）。 菱—方孔型系统的延伸系数与菱形孔的顶角成正比。顶角愈大， 则其延伸系数也愈大，顶角愈小，则其延伸系数愈小。 因此，为了增大菱－方孔型系统的延伸系数，可增大菱形孔顶角。但 不能过大。 顶角增大，稳定性变坏。（稳定性靠孔型侧壁挟持作用获得）。 （α-90°）愈小，稳定性愈好，但延伸系数小。顶角大于120°时， 用导卫。顶角小于98°，效率低。∴选择介于98°和120°之间为佳。
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① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2.3.5 孔型的构成与计算
（2）方形孔的构成与计算（按笔记画图）
孔型的构成高度； 孔型的构成宽度； 孔型高度和宽度； 辊缝； 内圆角半径，外圆角半径； 孔型面积。
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2.4 椭圆－方孔型系统 椭圆－
2.4.1 椭圆－方孔型系统的特点; 椭圆－方孔型系统的特点 2.4.2 椭圆 方孔型系统的应用范围; 椭圆—方孔型系统的应用范围 方孔型系统的应用范围 2.4.3 椭圆—方孔型系统的变形系数 椭圆 方孔型系统的变形系数; 方孔型系统的变形系数 2.4.4 稳定性指标 稳定性指标; 2.4.5 椭圆－方孔型的构成与设计。 椭圆－方孔型的构成与设计。
(2) 延伸系数μ ①方轧件在菱形孔型中的延伸系数μl
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
∆b b − 1.41A βl＝ = ∆h 1.41A − h
导出： b＝1.41A+ βl(1.41A-h)=(1+ βl)1.41A- βlh 整理上式： b (1 + β1 ) ⋅1.41A (1 + β1 ) ⋅1.41A h h= b= b b + β1 + β1 h h
h = 1 . 41 a − β f (b − 1 . 41 a ) = 1 . 41 a (1 + β f ) − β f b
b (1 + β f )⋅1.41a b= h b 1+ β f ⋅ h
(1 + β )⋅1.41a h=
f
b 1+ β f ⋅ h
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b⋅h F1 = 2
2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
③ 菱—方孔型系统中方孔至方孔之间延伸系数的关系
菱－方孔型系统中方－方之间的延伸系数与前一个方孔中的轧件尺寸和中间 菱形孔顶角有关。前一方孔型轧件尺寸大，则菱形孔中的延伸系数小，即 μf<μl。（2-17,2-18图示说明，用公式表示延 伸系数的比值）
RAL 2.3.1 菱－方孔型系统的特点
⑥ 强度弱--与相同面积的箱形孔型比较，菱形和 方形孔的轧辊切槽较深，因而削弱了轧辊的强度， 故该孔型系统不适用于轧制大断面的轧件； ⑦ 磨损不均--沿孔型宽度方向各处的轧辊工作直 径差异较大（图示），因此孔型侧壁上各点线速 座差亦较大，而沿轧件宽度方向上各处仍按相同 的速度轧出，这就造成金属和孔型间产生相对滑 动，从而引起了轧件与孔型的附加摩擦，这种附 加摩擦造成能耗大，孔型磨损加快而且不均匀；
（2）计算法 按平均压下量（轧前轧件平均高度减去轧后轧件平均高 度）计算的宽展系数βp a）方轧件在椭圆孔型中的宽展系数（可做成图说明关 系）
1 + (0.75 + 0.0046 D )µt β pt = A + 0.05 A
0.002 D + 0.5µ f
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b）椭圆轧件在方孔型中的宽展系数
β pf =
)2
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
② 菱形轧件在方孔型中轧制时的延伸系数μf
菱形轧件尺寸的确定
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2.3.3 轧件在菱－方孔型系统中的 轧件在菱－ 变形系数
在方形孔轧制时，宽度变为高度。 在方形孔轧制时，宽度变为高度。
∆b 1.41a − h βf = = ∆h b − 1.41a
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2.4.1 椭圆－方孔型系统的特点 椭圆－
椭圆－方孔型系统
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2.4.1 椭圆－方孔型系统的特点 椭圆－
① 延伸系数大（具体延伸系数）； ② 轧件周边各部位冷却均匀，不易产生冷却裂纹 （角度和弧边位置交替变换，图说明）； ③ 有利于改善金属的内部组织，提高钢材质量 （说明）； ④ 轧件在孔型中较为稳定（轧件自动找正，简化 导卫装置的安装，并且有利于操作）； ⑤ 不均匀变形严重是椭圆－方孔型系统较突出的 一个缺点（图示说明）； ⑥ 不适用于作连轧机的延伸孔型； ⑦ 对入口导卫装置的安装要求较为严格。
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2.4.3 椭圆 方孔型系统的变形系数 椭圆—方孔型系统的变形系数
椭圆－方孔型系统的宽展系数 （1）经验法 椭圆轧件在方孔型中的宽展系数βf＝0.3～0.6,一般为 0.3～0.5 方轧件在椭圆孔型中的宽展系数βt与方轧件的边长尺寸 的大小有关（见书上表）。
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2.4.3 椭圆 方孔型系统的变形系数 椭圆—方孔型系统的变形系数
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2.4.3 椭圆 方孔型系统的变形系数 椭圆—方孔型系统的变形系数
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2.4.2 椭圆 方孔型系统的应用范围 椭圆—方孔型系统的应用范围
椭圆—方孔型系统适用于做小型和线材轧机 的延伸孔型。在一般的情况下，首先是用其它延 伸孔型把轧件的边长压缩到40一75mm以后，再应 用椭圆—方孔型系统以较少的轧制道次迅速地将 轧件断面压缩到所要求的尺寸，然后轧件进入精 轧孔型系统轧制出小型材和线材。