螺纹钢轧制孔型设计
φ25mm螺纹钢孔型设计
学号:200806020207H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书设计题目:φ25mm螺纹钢孔型设计学生姓名:高宽专业班级:08 轧 2班学院:冶金与能源学院指导教师:冯运莉201年02月29日目录1 设计说明 (3)2 孔型系统的选择及依据 (3)3 确定轧制道次 (4)4 分配各道次延伸系数 (4)5 校核个道次延伸系数 (5)6 确定各道次轧件出口断面面积 (5)7 确定各道次轧件出口断面尺寸及形状 (6)8 各道次孔型尺寸 (11)9 力能等效计算 (12)10校核轧辊强度 (17)11电机的选择及校核 (20)12各孔型图及轧制图标 (26)φ25mm螺纹钢孔型设计1 设计说明由两个或多个轧辊的轧槽在过轧辊轴线的平面上索构成的断面轮廓叫做孔型。
孔型设计所确定的尺寸是指正在轧制时得到的轧件尺寸。
2 孔型系统的选择及依据棒材孔型系统一般为椭圆-圆系统,这种系统适合平立交替轧机使用,轧件没有尖角低温处,断面温度比较均匀。
椭圆孔磨损也较为均匀(相对方进椭)椭圆-圆孔型系统图1 椭圆-圆孔型系统箱形孔型系统图2 箱型孔型系统箱形孔型的优点如下:1.用改变辊缝的方法可以轧制多种尺寸不同的轧件,共用性好。
这样可以减少孔型数量,减少换孔或换辊次数,提高轧机的作业率。
2.在轧件整个宽度上变形均匀。
因此孔型磨损均匀,且变形能耗少。
3.轧件侧表面的氧化铁皮易于脱落,这对改善轧件表面质量是有益的。
4.与相等断面面积的其他孔型相比.箱形孔型在轧辊上的切槽浅.轧辊强度较高,故允许采用较大的道次变形量。
5.轧件断面温度降较为均匀本设计的υ32棒材的孔型系统为箱型孔与椭圆-圆孔型系统的组合具体孔型系统为:粗轧:箱形-方孔-平椭圆-圆-椭圆-圆 精轧: 椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆最后几道次为保证成品断面形状和尺寸的正确性,减少孔型磨损,提高轧辊使用寿命,以及降低能耗,应采用较小的延伸系数,此外,由于椭圆孔和圆形孔的不特点,椭圆孔的延伸系数比圆形孔的相对大些。
Φ20,mm,螺纹钢筋三切分的工艺设计与开发
Φ20,mm,螺纹钢筋三切分的工艺设计与开发1主要工艺及设备概况陕西龙门钢铁有限责任公司轧钢厂棒材二线于2021年7月建成,全线轧机共18架,分为粗轧、中轧、精轧三个机组,每个机组由6架轧机组成,粗中轧机组呈平、立轧机交替布置,精轧机组呈“平-立-平-平-平-平”布置,利于实现多线切分。
精轧机组设6个立式活套,轧件在粗中轧机组中为微张力轧制,在精轧机组中使用无张力活套轧制。
2三線切分生产工艺设计2.1 总体思路Φ20mm螺纹钢三切分生产能否成功关键在于对精轧区孔型系统、导卫的选择及设计。
在分析总结Φ16纹钢三切分孔型系统、导卫设计及生产实践的基础上,本着依靠自行设计、自行开发的原则,从利于生产的顺行和导卫的共用性出发,孔型系统和导卫仍然采用与轧制Φ14m、Φ16m螺纹钢三切分相同的孔型系统和导卫总成。
即孔型系统K7~K3采用圆-平辊-扁箱-预切-切分孔型,粗中轧孔型不变,即K7以后为无孔轧制,K7为圆孔,成品孔和成品前孔与双线轧制相同,导卫总成不变,只改进部分插件。
2.2 孔型设计K3~K7道次孔型见图2。
(1)K7选择圆孔型,根据面积推算,孔高设计尺寸H=52mm。
(2)根据经验,K6设计为平孔,K6的辊缝设计值取S=23.5mm。
(3)K5为扁方孔型,根据Φ12mm、Φ14mm螺纹钢三切分生产经验及有利于料型控制的原则,孔高设计为55mm,槽底宽设计为25mm,侧壁斜度设计为0.122,圆角设计为R=4.5mm。
(4)K4为预切分孔型,其目的是减小切分孔型的不均匀性,使切分楔完成对扁方轧件的压下定位,并精确分配轧件的断面积,尽可能减轻切分孔型的负担,从而提高切分的稳定性和均匀性。
根据Φ16mm、Φ14mm螺纹钢三切分生产经验,此道次延伸系数最佳范围在1.25~1.32之间,在设计时,考虑稳定性等原因,中间一线面积比两侧略大,一般在2%~3%之间。
设计要满足切分楔完成压下定位,必须压下一定的深度,切分楔处的压下系数1/η切2,槽底的压下系数1/η底1。
螺纹钢孔型设计
学号:H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY论文题目:φ16mm棒材螺纹钢课程设计说明书目录1 坯料与轧机 (4)2 轧制工艺与轧机布置形式 (4)3 选择孔型系统 (4)3.1 箱形孔型系统 (4)3.2椭圆-圆孔型系统 (5)4 孔型设计 (7)4.1箱形孔的孔型设计 (7)4.2 成品孔的孔型设计 (8)4.2.1成品孔的设计 (8)4.2.2 成品前扁椭圆孔型的设计 (9)4.2.3 成品前前圆孔的设计 (9)4.2.4 成品前前椭圆孔的设计 (9)4.3其他道次的孔型设计 (9)4.3.1分配延伸系数 (10)4.3.2圆孔型的设计 (11)4.3.3椭圆孔型的设计 (12)5 轧制速度 (13)5.1各道次轧制速度的确定 (13)5.2轧制时间 (14)5.3 产量计算 (14)6 轧制温度 (15)6.1 开终轧温度的确定 (15)6.2影响温度变化的因素 (15)6.3 各道次温度的确定 (15)7计算力能参数 (18)7.1 计算轧制力 (18)7.2轧制力矩的计算 (18)7.3 数据统计 (19)8 孔型沿辊身长度方向的配置 (19)8.1 孔型沿辊身长度方向配置的原则 (19)8.2 辊环宽度的确定 (19)9 轧辊强度的校核 (21)9.1 影响轧辊强度的因素 (21)9.2 轧辊强度的校核 (21)9.2.1 辊身强度的校核 (22)9.2.2辊颈强度的校核 (22)9.2.3传动端轴头强度的校核 (23)附:轧辊辊型图 (24)参考文献 (30)第一章坯料与轧机本次课程设计的坯料是165×165×12000,材料是普通碳素结构钢。
共轧制18道次,粗轧机有六架,中轧机有六架,精轧机有六架。
轧辊的名义直径D分别Φ600mm,Φ500mm,Φ300mm。
辊身长度分别为:700mm,600mm,500mm。
辊颈的直径近似地选d=(0.5~0.55)D, l/d=0.83~1.0。
中钢棒材线螺纹钢成品前架无孔型轧制实践88
中阳钢铁棒材线螺纹钢成品前架(精轧16架)无孔型轧制技术应用无孔型轧制技术首先在20世纪末由瑞典提出并首先在铜棒轧制上开始试验并取得成功,尔后美国摩根公司与日本川崎公司相继在粗轧前几架紧凑式轧机上进行无孔型轧制试验并取得成功,国内开展棒材线无孔型轧制技术的厂家有上海宝钢旗下的八一钢铁棒材线,柳州钢铁棒线厂,福建三钢高线二厂等,其中最为成功且创造巨大效益的为八一钢铁棒材线,其是国内首家实现了除成品(有孔型轧制)外所有道次均为无孔型轧制的棒线生产线。
中钢棒材螺纹钢生产线与八一钢铁棒材连轧生产线有诸多共同点,第一:轧机及生产工艺均从意大利引进;第二:轧机均采用短应力线“红圈”轧机;第三:轧线机架总数均为18架;第四:轧机布局均为平立交替式(八一钢铁粗轧、中轧、预精轧、精轧均为平立交替)(中钢棒材粗轧为二辊平列式扭转轧制布局);第五:连铸坯断面及轧制线速度及轧制螺纹规格大小均无较大差异。
附表1:中钢棒材轧机布局:中钢棒材:设计粗轧、中轧、预精轧、精轧四区共18架机架,为全连续布置。
其中粗轧机7架(七连轧粗轧机组——扭转轧制,布局为二辊平列式)、中轧机6架、预精轧机2架、精轧机3架(现投用2架)(布局均为平立交替式),全线共设计18个轧制道次。
轧件依次进入各机组,并形成连轧关系。
全轧线中精轧为无扭轧制,在中轧与预精轧机组间、预精轧机组间设活套装置,用于保证轧件的无张力轧制,以提高产品的尺寸精度。
根据轧制程序表要求,φ16~18mm 棒材设计轧制18道次(现轧制17道次),其它规格则相应减少轧制道次。
φ16~18mm 棒材轧制保证速度为13m/s 。
附表2:中钢棒材螺纹钢轧制孔型图:一、棒材孔型轧制技术与无孔轧制技术的对比应用:1、棒材此次试验成品前架无孔型轧制技术,主要目的是为降低成品废材率,消除螺纹纵肋不对称及产生折叠,减少精轧16架出耳子问题,提高成品前架(即精轧16架)轧制吨位, 减少轧机和导卫的预装工作量,经过此次成品前架(即精轧16架)的无孔型试轧,减少了平椭孔(精轧16架原轧制孔型)存在的缺点, 取得了很好的应用效果。
带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理
带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理带肋钢筋五切分轧制孔型设计原理吴立红摘要:介绍了津西特钢螺纹钢厂切分轧制孔型设计原理,包括孔型系统的选择、工艺件的设计、生产过程中出现的问题分析。
五切分轧制工艺技术的成功应用,将φ12带肋钢筋产量明显提高,同时吨钢综合能耗也大幅度降低。
关键词:棒材切分轧制;孔型设计;应用效果1 车间生产工艺简介津西特钢螺纹钢厂二线全轧线共有18架轧机,分粗轧、中轧及精轧机组,全部为无牌坊短应力线轧机,平立交替布置。
整个轧线采用全连轧,1#—12#轧机采用微张力控制,在精轧各架轧机之间均设置活套,实现无张力轧制。
在中精轧后各设置水冷装置,实现控轧控冷轧制。
2 五切分工艺2.1 孔型系统设计五切分轧制特点:①变形严重不均匀性。
切分楔处的压下量远大于其它部位;②切分变形延伸系数小;在切分孔中轧制时,槽底比切分楔处的压下量较大,且金属由于切分楔处宽展方向的水平分力较大,属强迫宽展,故整体延伸比宽展较小;③五切分轧制时,在预切和切分孔型中,按宽展方式轧件可分为左、中、右三部分,且两边为强迫宽展,轧件中部属限制宽展。
因此,压下量相同情况下,轧件中部比两边的延伸较大。
为保轧制稳定,切分后各根轧件面积必须相等或相差极小;④切分楔角的设计要合理,过大会切不开,过小会使切分轮受到过大的夹持力,使其负荷加大;切分带厚度应与辊缝相近,且留有一定的宽展量。
2.2 五切分轧制设计原理五切分轧制技术源于两个三切分,其原理是在精轧机将来料轧制成扁坯后,再利用特殊孔型的轧辊和相配套的导卫,把扁坯加工成五个面积相同且并联的轧件,最后在切分道次上将其切分为面积相同且独立的轧件。
五切分的关键是:要保证切分带的表面质量;在成品上切分带处不能有折叠;切分的速度与轧制速度一致[1]。
2.3 五切分孔型系统五切分的关键是设计精轧区的孔型系统。
我厂经多次与实际生产工艺过程结合,确定了K7~K3 采用平孔一平孔一立箱孔一预切孔一切分孔,同时为合理分配各道次参数,达到切分轧制孔型最大限度共用,减少改规格换辊架次。
棒材轧制孔型设计
孔型设计本设计以φ28mm圆钢为代表产品进行设计。
1 孔型系统的选择圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分组成。
延伸孔型的作用是压缩轧件断面,为成品孔型系统提供合适的红坯。
它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响,但对产品最后的形状尺寸影响不大。
常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等;精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。
本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。
1.1无孔型轧制法优点:(1)由于轧辊无孔型,改轧产品时,可通过调节辊缝改变压下规程。
因此,换辊、换孔型的次数减少了,提高了轧机作业率。
(2)由于轧辊不刻轧槽,轧辊辊身能充分利用;由于轧件变形均匀,轧辊磨损量少且均匀,轧辊寿命提高了2~4倍。
(3)轧辊车削量少且车削简单,节省了车削工时,可减少轧辊加工车床。
(4)由于轧件是在平辊上轧制,所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。
(5)轧件沿宽度方向压下均匀,故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短,切头、切尾小,成材率高。
(6)由于减小了孔型侧壁的限制作用,沿宽度方向变形均匀,因此降低了变形抗力,故可节约电耗7%。
1.2椭圆—圆孔型系统优点:(1)孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面,从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。
(2)孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀,从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。
(3)孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮,改善轧件的表面质量。
(4)需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢,从而减少换辊。
缺点:(1)延伸系数小。
通常延伸系数不超过1.30~1.40,使轧制道次增加。
(2)变形不太均匀,但比椭圆—方孔型要好一些。
(3)轧件在圆孔型中稳定性差,需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性,因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。
(4)圆孔型对来料尺寸波动适应能力差,容易出耳子,故对调整要求高。
_14mm螺纹钢切分工艺设计与轧制
形轧件预切成狗骨形,在 16#切分孔中的轧制使狗
骨形轧件中间收缩部分进一步加深,使其对称的两
股形心形成外移分开的趋势。16#切分孔为两个连
接圆,中间由连接带连接,其厚度一般在1mm左
右,该孔中间切分楔夹角为60o.主要考虑了两轧件
的水平分力,但其角度不能太小,否则会影响切分
河北冶金
楔的寿命。 (6)19#成品轧机后两线轧件与单线轧制时一
3.1 孔型系统的选择
Φ14mm螺纹钢双线切分轧制工艺采用切分轮 法。连铸坯通过粗轧机组及中轧部分轧机轧成规定 尺寸的圆形轧件,这些道次的孔型系统与单线轧制 没有多大区别。
切分孔型系统分为两类。一类包括菱形、弧边 方、狗骨形、切分孔四个道次,另一类为两道次平 底孔型、狗骨形、切分孔。见图1。前者中菱形孔 的变形量大,会加快菱形孔的磨损,并使其断面逐 渐向椭圆形发展,这样轧件进入下道弧边方时势必 会加剧弧边方孔凸度的磨损,以致影响切分轧制的 “两线差”,且料形尺寸控制要求非常严格。后者 在狗骨孔前来料形状为矩形,在狗骨孔中变形量 小,变形均匀,再经过切分孔型切开的两线的断面 差别小。K6、K5孔采用平底孔型轧制,轧制变形 均匀,且可调整余地大,使进入狗骨孔的料形尺寸 容易控制规整,可以得到良好的切分效果,非常适 合我厂操作工的调整习惯。2000年6月试轧铝样和 小样时就突出表现了这两种孔型系统的优缺点,考 虑我厂生产实际,最终选择后者为Φ14mm螺纹钢 双线切分轧制的孔型系统。
方案。对试轧过程中出现的一系列问题进行了针对性的解决,使工艺方案得到完善,初步形成生产能
力。
关 键 词 :棒材;连轧机;切分轧制;工艺设计
中 图 分 类 号 :TG335.6
文献标识码:B
文 章 编 号 :1006-5008(2002)01-0047-03
Φ14螺纹钢三切分轧制技术的应用.ppt
❖ 工艺布局确定后,初步确定了两套孔型系):
12#孔是第一道预切,主要作用是可减小14#孔的变 形量,降低14#孔的轧制负荷,减轻14#孔的变形不 均匀性,提高轧制稳定性;同时经过12#轧制后的 料型带有凹槽,在进入14#孔时对中性比较好,成 品尺寸较均匀。其延伸系数一般为1.3~1.4。方案 一与方案二的12#孔型主要差异如下:
❖ 故决定Φ14螺纹钢三切分采用两道预切轧制,工艺布局与 现有的Φ12螺纹三切工艺基本相同,即中轧9#为圆形孔, 10#为平辊,11#为矩形孔型,12#为第一道预切分孔型, 13#为矩形孔型,精轧14#为第二道预切分孔型,甩精轧 15#,16#为切分孔型,甩精轧17#,18#为并联椭圆孔 型,19#为并联的成品孔型。
❖ 从上图可以看出12#料型主要是料型宽度与高度 的差异,这点会造成来料料型差异。两方案9#11#料型(9#都是由φ47.8mm的基圆放大辊缝) 分别见下表:
机架
料型
方案一
方案二
9#
52*52
49.2*49.2
10#
27*68.6
25*65
11#
62*29
53*27
❖ 仔细分析两方案后,我们发现方案一存在压下分配 不合理的现像:11#理论设定的压下量仅为6.6mm。 并且由于9#是由φ47.8mm的基圆放大辊缝而来,其 槽口宽度为49.94mm,故将9#料型放大后,其也并 不是标准的直径为52mm的圆,其宽度应小于 52mm,于是导致 10#料型宽度仅为66mm左右,则 11#的压下量仅为5mm左右,在轧制过程中可能会 表现为11#无电流,堆拉关系无法调整。
螺纹钢轧制孔型设计
螺纹钢轧制孔型设计1、概述1.1总述螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。
螺纹钢其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。
H、R、B分别为热轧(Hotrolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bar)三个词的英文首位字母。
热轧带肋钢筋分为HRB335(老牌号为20MnSi)、HRB400(老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti)、HRB500三个牌号。
主要用途:广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。
主要产地:螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北,华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等,东北地区如西林、北台、抚钢等,这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。
螺纹钢与光圆钢筋的区别是表面带有纵肋和横肋,通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。
螺纹钢属于小型型钢钢材,主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架。
在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。
生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢,成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货。
1.2种类螺纹钢常用的分类方法有两种:一是以几何形状分类,根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型,如英国标准(BS4449)中,将螺纹钢分为Ⅰ型、Ⅱ型。
这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。
二是以性能分类(级),例如我国标准(GB1499)中,按强度级别(屈服点/抗拉强度)将螺纹钢分为3个等级;日本工业标准(JISG3112)中,按综合性能将螺纹钢分为5个种类;英国标准(BS4461)中,也规定了螺纹钢性能试验的若干等级。
此外还可按用途对螺纹钢进行分类,如分为钢筋混凝土用普通钢筋及予应力钢筋混凝土用热处理钢筋等。
21.3出口情况螺纹钢是中型以上建筑构件必须用钢材,我国每年都有一定进口批量。
主要生产国和地区为日本、西欧。
出口螺纹钢的数量近年有所增长,国内主要出口生产厂家为北京、天津、上海、武汉、四川、辽宁等省市的钢铁企业。
输往地区主要为港澳及东南亚地区。
切分轧制孔型设计
切分轧制孔型设计切分轧制作为一项具有生产效率高、节约能源等优势的轧制新技术已成了现今轧钢领域推行增产节能的有效手腕。
近几年来,切分轧制技术进展迅速,日趋成熟,已普遍应用于棒线材、型材以有开坯等生产,尤其是在棒线材生产中进展尤其迅速。
目前棒材的多线切分轧制技术已由二线切分迅速进展为四线切分、五线切分轧制,使小规格螺纹钢筋的生产效率取得了极大提高。
切分轧制原理切分轧制技术是把加热后的坯料先轧制成扁坯,然后再利用孔型系统把扁坯加工成两个以上断面相同的并联轧件,并在精轧道次上沿纵向将并联轧件切分为断面面积相同的独立轧件的轧制技术。
切分轧制技术的关键是如何持续地把并联轧件切分开。
要取得合格的成品,要求切分进程必需知足以下要求:(1)切分带表面质量要有保证,不需要额外的修理或加工;(2)切分带不能形成成品表面折叠;(3)切分设备利用方便,工艺稳固,投资小;(4)轧件通长尺寸均匀,头部状态和轧件弯曲度不是阻碍后续的咬入;(5)切分的速度与轧制速度相同。
切分位置的选择切分位置是阻碍产品产量、质量、轧线量和操作的重要因素,切分位置应视轧机的特点和工艺要求而定。
切分位置选择的原那么是:(1)不改变或尽可能少改变原有工艺流程;(2)不改变或尽可能少改变原有设备;(3)切分位置依轧机的布置而定,尽可能靠近成品机架,以便减少复线道次,但又应有必然的加工道次,以保证成品质量;(4)切分后不该给操作带来困难。
结合目前小型连轧机上采纳切分轧制技术轧制螺纹钢筋的设备特点和工艺要求,其切分孔型系统大体上都将切分位置安排在K3孔型完成切分,切分后经两道次轧制出合格的成品螺纹钢。
切分方式切分技术进展到此刻,通过一系列热轧状态下纵向切分轧制的方式进行研究,最终确信破坏并联轧件联接带的最正确方式是在联接带上成立足够的拉应力,因此切分轧件的力学条件为:∑Fx≧Sбb式中:∑Fx——各横向拉力之和S—连接带的身微小面积;бb——金属的强度极限。
《热轧L型钢的孔型设计及模拟研究》范文
《热轧L型钢的孔型设计及模拟研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,L型钢作为一种重要的建筑材料,在建筑、桥梁、机械制造等领域得到了广泛应用。
热轧L型钢的生产过程中,孔型设计是关键环节之一,它直接影响到产品的性能和质量。
因此,对热轧L型钢的孔型设计及模拟研究具有重要的理论和实践意义。
本文将重点探讨热轧L型钢的孔型设计及其模拟方法,以期为实际生产提供理论支持和技术指导。
二、孔型设计理论基础1. 孔型设计的基本原则孔型设计的基本原则包括:满足使用要求、保证产品质量、提高生产效率、降低成本等。
在热轧L型钢的孔型设计中,需考虑钢材的力学性能、截面形状、尺寸精度、表面质量等因素。
2. 孔型设计的关键因素孔型设计的关键因素包括:孔型类型、孔径大小、孔间距、孔的位置等。
其中,孔型类型应根据使用要求进行选择,孔径大小和孔间距需根据钢材的力学性能和截面形状进行确定,而孔的位置则需考虑钢材的加工工艺和装配要求。
三、热轧L型钢的孔型设计1. 孔型类型选择根据使用要求,选择合适的孔型类型。
常见的孔型包括圆形、椭圆形、矩形等。
在选择孔型类型时,需考虑钢材的力学性能、截面形状、使用环境等因素。
2. 孔径大小和孔间距设计根据钢材的力学性能和截面形状,确定合适的孔径大小和孔间距。
孔径大小应满足使用要求,同时考虑钢材的强度和刚度;孔间距则需根据装配要求和加工工艺进行确定。
3. 孔的位置设计孔的位置设计需考虑钢材的加工工艺和装配要求。
一般情况下,孔的位置应位于L型钢的受力较小处,以减小对钢材性能的影响。
同时,还需考虑加工设备的精度和装配时的方便性。
四、模拟研究方法1. 有限元法有限元法是一种常用的数值模拟方法,可以通过建立热轧L 型钢的三维模型,对孔型设计进行模拟分析。
该方法可以考虑到材料的非线性、热力耦合等因素,从而得到较为准确的结果。
2. 实验验证法实验验证法是一种有效的研究方法,可以通过制作不同孔型设计的L型钢试样,进行实际生产过程中的热轧实验,对模拟结果进行验证。
螺纹钢切分轧制孔型系统探讨
螺纹钢切分轧制孔型系统探讨【摘要】切分轧制孔型系统在轧件加工过程中占有重要的地位。
本文对切分轧制技术进行了简单的介绍,着重探讨和分析了几种常用的切分轧制孔型系统。
【关键词】螺纹钢;切分轧制;孔型系统引言切分轧制技术早在19世纪就已经被用于旧钢轨加工中,但是此后发展比较缓慢。
直到最近几年,切分轧制技术发展才得到了快速的发展,加工技术也更加成熟,在各种型材和棒材的加工中应用十分广泛。
该工艺具有生产率高、能耗和生产成本低等优点,但在也存在切分孔型磨损严重以及产品质量不稳定等问题。
加工企业需要重视切分轧制技术中存在的问题,优化该加工技术。
螺纹钢的切分轧制孔型系统发展也比较迅速,从最初的二切分孔型系统发展为三切分、四切分孔型系统,螺纹钢的加工效率得到了极大的提升。
本文先对切分轧制技术进行介绍,再重点对螺纹钢切分轧制孔型系统进行探讨。
1 切分轧制概述切分轧制就是沿纵线方向将轧件切成两线或多线的技术,它主要通过轧辊孔型、切分轮或其它切分装置实现的。
它的加工原理就是利用孔型系统对初步加工后的坯料加工成并联轧件,然后沿纵向将并联轧件切分为多个独立轧件。
根据加工方法的不同,切分方法主要有切分轮法、辊切法、圆盘剪切分法以及火焰切分法。
根据切分后轧件数量的不同,切分轧制一般可分为两线切分、三线切分以及四线切分等。
切分轧制具有很多优点,主要可以分为以下几点:第一,切分轧制极大的提高了轧件的生产效率,降低了生产成本。
第二,在单一轧件机器上可以实现多种规格轧件的生产,既扩大了生产的产品范围,又减少了原料的种类。
第三,对于加工同样的轧件,切分轧制的变形率要比单线轧制低,产品质量更高。
第四,切分轧制技术适用性高,对于不同的连轧机,主要的工艺设备不需要变更,生产工艺只需要进行局部变动。
第五,切分轧制技术可以降低轧件的初步加工要求,能够减少燃料和电量的消耗,降低环境污染,实现生产节能减排。
但是切分轧制也存在一些缺点,比如切分时对料型要求更严格;切分部位不规则,容易形成毛刺,处理不适当容易形成折叠,影响产品质量。
螺纹钢双切分工艺孔型优化实践
螺纹钢双切分工艺孔型优化实践发布时间:2022-06-15T02:24:46.097Z 来源:《科学与技术》2022年2月4期作者:蒲肖强、杨林、赵天喜[导读] 双切分轧制技术目前在国内各钢厂应用广泛,较单线轧制产量提升明显蒲肖强、杨林、赵天喜新疆天山钢铁巴州有限公司轧钢厂摘要:双切分轧制技术目前在国内各钢厂应用广泛,较单线轧制产量提升明显,特别是中大规格双切分轧制技术的运用,促使棒材线产能及生产效率大幅度提升,但双切分生产工艺技术在日常生产中存在着部分工艺技术难点,导致钢材成品存在表面缺陷,本文探究了从工艺孔型优化解决切分螺纹钢表面质量问题。
关键词:孔型优化;降本增效;产品质量引言巴州钢铁轧钢厂棒材生产线于2012年3月份投产,采用了控冷控轧技术、多线切分技术等新工艺、新技术。
全线有18架轧机均采用短应力高强度轧机,并采用平立交替布置。
其中中轧机组有一组活套轧制,中轧机组与精轧机机组间配有穿水装置,精轧机有三组活套轧制,精轧机组后配有穿水装置,实现控冷控轧工艺。
该生产线采用节能、环保、新型步进梁蓄热式加热炉,以160mm*160mm*12000mm连铸坯为原料,采用冷热钢坯交替送轧,生产Φ12.0-Φ36mm热轧带肋钢筋和煤矿支护用高强度锚杆钢,具备生产Φ12~Φ50mm热轧直条圆钢的能力。
其中Φ12-Φ16四切分、Φ18-Φ22双切分,有效平衡大小规格产品产量。
精整区域钢材收集实现设备无人化操作,提高生产效率及产品包装质量。
1 棒材切分轧制技术在实践应用中发展情况切分轧制在热轧钢坯经过特殊的轧辊孔型和导卫装置中切分轮将一根轧件沿纵向切成两根以上轧件,进而轧出两根以上成品轧件的轧制切分工艺,早在100多年前,国外已研究出废旧钢轨的切分轧制。
但是在实践应用中发展不容乐观,应用技术非常落后。
70年代中期,加拿大钢铁公司首先在连续式小型轧机上成功地用切分轧制工艺生产了带肋钢筋和光圆钢筋,并开拓了切分轧制的新领域。
小规格螺纹钢筋在高速线材轧机上的开发与试轧
小规格螺纹钢筋在高速线材轧机上的开发与试轧张毅军,商振宇(唐山钢铁集团有限公司高速线材厂,河北唐山063000) 摘要:为适应市场需求,唐山钢铁集团有限公司成功地开发出Φ6mm—Φ12mm螺纹钢。
文中介绍了Φ10mm螺纹钢孔型设计情况及良好的试生产效果。
Development and trial-production of the smallsize rebar rolled in High speed wire millsZHANG Yi – jun,SHANG Zheng-yu(High-speed wire factory TangshanIron & Steel Co ., Ltd .,Tangshan 063000) Abstraction: In order to meet the demand of markets, Tangshan Iron &Steel Co ., Ltd ., successdully rolled Φ6mm—Φ12mm small size rebar . The pass system of Φ10mm rebar and the obtained good sffacts were also introduced .Reywords:rebar; passdesign; productdevelopment1.前言为了进一步适应建筑行业发展的需要,1998年11月唐山钢铁集团有限公司高速线材厂成功地开发了Φ6mm—Φ12mm螺纹钢,在国内帅先开发出高速线材轧机连续、稳定生产大盘重、控轧、控冷Ⅲ极螺纹钢筋,填补了国内空白。
2.Φ10mm螺纹钢孔型设计轧制Φ10mm螺纹钢采用135×135×12000mm方坯,共轧制21道。
Φ10mm螺纹钢孔型系统是以原有Φ10mm园钢孔型孔型为基础,除成品孔型外,其余全部利用原有圆钢孔型,将钢料尺寸重新计算;轧辊、导卫与圆钢共用,减少生产准备。
型钢孔型设计-第4章
1)方-椭-圆孔型系统
优点:延伸系数大,方轧件在椭圆孔型中能自动找正, 与其它类型孔型系统有很好的衔接。
不足:方孔型的切槽深,共用性差,方轧件在椭圆孔型 中的变形不均匀,磨损大,调整范围小,方孔型的调整范 围过大会影响方轧件断面形状的正确性。
适用范围:广泛用于轧制 32 mm 的圆钢。中小型厂也 用其轧制100mm范围内的圆钢,此时需用双圆弧椭圆孔。 一般适用于5~20mm的圆钢。
通用孔型系统
扁箱孔型设计
φ
扁箱孔型最好用弧形槽底
通用孔型系统
扁箱孔型设计
扁箱孔尺寸与圆钢直径的关系
圆钢直径 14~18
18~32
40~100
100~180
hk / d
Bk / d
0.7~0.9 1.0~1.1 0.9~1.0 0.96~1.0 2.1~2.3 1.65~1.8 1.35~1.8 1.45~1.5
1)方-椭-圆孔型系统
宽展系数:
d / mm
6~9
10~32
成品孔 0.4~0.6 0.3~0.5
椭圆孔 1.0~2.0 0.9~1.3
方孔型 0.4~0.8 0.4~0.75
方-椭-圆孔型系统 a
孔型尺寸的确定 :
d / mm 6~9
hk / d
0.70~0.80
9~11
0.74~082
12~19
4.1.2 圆钢成品孔型设计
设计圆钢成品孔型时,一般应考虑到使椭圆度变化 最小并能充分利用所允许的公差范围;为减小过充满 和便于调整,使用带有扩张角的圆孔型。
孔型构成尺寸: 1)成品孔的基圆半径: 2)成品孔的宽度: 3)成品孔的扩张角: 4)成品孔的扩张半径: 5)外圆半径和辊缝:
φ25mm螺纹钢孔型设计
课程设计说明书设计题目:φ25mm螺纹钢孔型设计目录1 设计说明 (3)2 孔型系统的选择及依据 (3)3 确定轧制道次 (4)4 分配各道次延伸系数 (4)5 校核个道次延伸系数 (5)6 确定各道次轧件出口断面面积 (5)7 确定各道次轧件出口断面尺寸及形状 (6)8 各道次孔型尺寸 (11)9 力能等效计算 (12)10校核轧辊强度 (17)11电机的选择及校核 (20)12各孔型图及轧制图标 (26)φ25mm螺纹钢孔型设计1 设计说明由两个或多个轧辊的轧槽在过轧辊轴线的平面上索构成的断面轮廓叫做孔型。
孔型设计所确定的尺寸是指正在轧制时得到的轧件尺寸。
2 孔型系统的选择及依据棒材孔型系统一般为椭圆-圆系统,这种系统适合平立交替轧机使用,轧件没有尖角低温处,断面温度比较均匀。
椭圆孔磨损也较为均匀(相对方进椭) 椭圆-圆孔型系统图1 椭圆-圆孔型系统箱形孔型系统图2 箱型孔型系统箱形孔型的优点如下:1.用改变辊缝的方法可以轧制多种尺寸不同的轧件,共用性好。
这样可以减少孔型数量,减少换孔或换辊次数,提高轧机的作业率。
2.在轧件整个宽度上变形均匀。
因此孔型磨损均匀,且变形能耗少。
3.轧件侧表面的氧化铁皮易于脱落,这对改善轧件表面质量是有益的。
4.与相等断面面积的其他孔型相比.箱形孔型在轧辊上的切槽浅.轧辊强度较高,故允许采用较大的道次变形量。
5.轧件断面温度降较为均匀本设计的υ32棒材的孔型系统为箱型孔与椭圆-圆孔型系统的组合具体孔型系统为:粗轧:箱形-方孔-平椭圆-圆-椭圆-圆精轧: 椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆-椭圆-圆最后几道次为保证成品断面形状和尺寸的正确性,减少孔型磨损,提高轧辊使用寿命,以及降低能耗,应采用较小的延伸系数,此外,由于椭圆孔和圆形孔的不特点,椭圆孔的延伸系数比圆形孔的相对大些。
3 确定轧制道次连铸坯断面积:2150********F m m =⨯= 热膨胀系数 η=1.012~1.015 ,一般生产取η=1.013υ32圆钢横截面积:F n =π(ηd)2/4=503.72 mm 2 υ25圆钢的总延伸系数为:n0F F =∑μ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(1)式中:∑μ——总延伸系数0F ——原料断面面积 nF —— 成品断面面积n0F F =∑μ=44.67分配各道次延伸系数:μΣ=μ1μ2μ3μ…….μn =44.67 平均轧制系数μp 取1.34 轧制道次n=㏒μΣ/㏒μp =144 分配各道次延伸系数表1 孔型延伸系数孔型系统 箱型 椭圆型 圆型 延伸系数1.15~1.61.2~1.61.2~1.4表2 各机架延伸系数的分配机架号1234567延伸系数μ 1.38 1.39 1.38 1.37 1.34 1.32 1.31 机架号 8 9 10 11 12 13 14延伸系数μ 1.31.291.281.271.261.251.245 校核个道次延伸系数μ1μ2μ3μ…….μn =1.38*1.39*1.38*……….1.24=μΣ=44.676 确定各道次出口的断面面积由延伸系数与轧件断面面积关系,确定各道次轧件断面面积:单位(㎜2)表3 各道次轧件断面面积 单位(㎜2)道次 面积 道次 面积 1 16304.35 8 2059.66 2 11729.75 9 1596.64 3 8499.82 10 1247.37 4 6204.24 11 982.18 5 4630.03 12 779.51 6 3507.60 13 623.61 7 2677.5614502.917 确定个道次轧件出口断面尺寸及形状1. 第一道次 箱型计算侧壁斜度β1=(B1-150)/(150-H1)=0.2 横截面积F1=B1H1=16304.35 解得:轧件宽度B1=159.56mm 轧件高度H1=102.18mm孔型高度Hk=H1=102.18mm孔型槽底宽度bk=B-(0.05B~0)=150-(0.05*150~0)=142.5~150在此取kb=145mm孔型槽口宽度B k =B+βΔh+(5~10)=150+0.2*(150-102.18)+(5~10)=145.44~150.44mm再次取B k =148mm槽底圆角半径1(0.12~0.20)(0.12~0.20)15018~30r B ==⨯= 在此取125r =mm槽口圆角半径2(0.10~0.12)(0.10~0.12)15015~18r B ==⨯= 在此取216r =mm辊缝 0(0.02~0.05)(0.02~0.05)64012.8~32S D ==⨯= 在此取25S =mm2.第二道次 方型计算侧壁斜度β2=(B 2-102.18)/(159.65-H 2)=0.25横截面积F 1=B 2H 2=11729.75 解得:轧件宽度B 2=117.08mm 轧件高度H 2=100.05mm孔型高度Hk2=H2=100.05mm孔型槽底宽度b k2=B-(0.05B~0)=102.18-(0.05*102.18~0)=97.07~102.18 在此取k b =100mm孔型槽口宽度B k2=B+βΔh+(5~10)=102.18+0.25*(159.56-117.08)+(5~10)=117.80~122.80mm再次取B k =120mm槽底圆角半径r 1=(0.12~0.20)B=(0.12~0.20)*102.18=12.26~20.43 在此取115r =mm槽口圆角半径r 2=(0.10~0.12)B=(0.10~0.12)*102.18=10.22~12.26在此取r 2=11mm辊缝 0(0.02~0.05)(0.02~0.05)64012.8~32S D ==⨯= 在此取25S =mm 3.第三道次 平椭圆计算此道次延伸系数为1.38,因此定压下率为1.60 则 h3=B2/η=117.08/1.60=73.18mm由于F3=hb3(1-0.215h3/b3)=8499.82 求得b3=100.44mm 设充满度0.95δ=孔型宽度B3=h3/δ=100.44/0.95=105.73mm 孔型高度H3=h3=73.18mm辊缝S=(0.18~0.3)H3=(0.18~0.3)*73.18=13.17~21.95 在此取S=18mm椭圆半径R=[B32+(H3-S)2]/4(H3-S)=36.85 槽口圆角半径r=(0.08~0.12)B3=8.46~12.69 在此取r=104.第四架 圆孔的计算轧件面积F 4=πd 42*/4=6204.24 求得d 4=88.88mm孔型高度 0.98*πh 42*/4=6204.24 h 4=89.78孔型半径r 4= h 4/2=44.89mm槽口圆角半径41.5~2.0r = 在此取4 2.0r =孔型宽度B 4=h 4+(0.5~1)=90.28~90.78在此取B 4=90.78辊缝S4=(0.10~0.15)h4=8.98~13.47在此取S=13mmd6=66.83 h6=67.50 R6=33.75 r6=2.0 B6=68.50 S6=10d8=51.21 h8=51.73 R8=25.86 r8=2.0 B8=52.73 S8=7d10=39.85 h10=40.26 R10=20.13 r10=2.0 B10=41.26 S=10=65.第五架椭圆孔的计算中间椭圆件的尺寸可以根据前后两道次圆的尺寸来求得,具体步骤如下:图3 中间椭圆件尺寸的计算d4=88.88 d6=66.83β5=0.41 β6=0.3b5=[d4(1+β5)- d6β5(1+β6)]/(1-β5β6)=102.28h5= d6(1+β6)-b5β6=44.94设充满度0.95δ=孔型宽度B5=b5/δ=102.28/0.95=107.66mm孔型高度H5=h5=44.94mm辊缝S=(0.18~0.3)H5=(0.18~0.3)*44.94=8.09~13.48在此取S=12mm椭圆半径R5=[B52+(H5-S)2]/4(H5-S)=96.20槽口圆角半径r5=(0.08~0.12) B5=8.61~12.92在此取510r=同理可得:b7=76.32 h7=43.68 B7=80.34 H7=43.68 S7=9 R7=55.20 r7=8 b9=58.11 h9=34.37 B9=61.17 H9=34.37 S9=8 R9=42.07 r9=5b11=44.92 h11=27.47 B11=47.28 H11=27.47 S11=7 R11=32.42 r11=46.第十二架圆孔的计算轧件面积F12=πd122*/4=779.51求得d12=31.50成品前孔基圆的构成与成品尺寸关系密切,由生产经验可知:当圆钢规格在20~30mm之间时H12=(1.15~1.28)d0H12=1.216d0=1.216*25=30.40mm孔型宽度B k3=(1.02~1.03)H12则B k3=1.03H12=1.03*30.40=31.31mm辊缝S的取值为2~3mm,则S=2圆钢直径d 为20~30mm 时,槽口圆角r 之间为1.5~2mm 。
浅析螺纹钢负偏差的控制
浅析螺纹钢负偏差的控制文章结合生产实践,介绍了螺纹钢筋的生产要点、螺纹钢的孔型设计及负公差轧制的经验及取得的效果。
标签:螺纹钢筋;孔型设计;负公差轧制1 前言我厂2010年开始2月开始投产,是以螺纹钢筋为主的生产线。
孔型设计了规格为¢12~¢32mm螺纹钢。
面对严峻的市场形势,为配合产品销售公司要求螺纹钢筋进行负偏差轧制,确保产品质量达到公司内控标准要求,给用户提供合格满意的产品,棒材厂组织工程技术人员从生产工艺进行优化和生产管理控制等方面采取了大量措施,全面提高钢筋产品实物质量,使阳春新钢钢筋市场占有率及用户认可度得到全面提高。
2 影响螺纹钢负公差的因素螺纹钢筋负偏差在满足国标要求下的控制,主要因素为:孔型设计优化、现场工艺控制和标准捆支数点数等方面。
2.1 螺纹钢生产执行的是国家强制性标准,一旦某一项尺寸达不到标准要求,就会被判为不合格品,给企业造成严重的损失,因此孔型设计时,合理确定各项尺寸尤为重要。
2.2 利用棒材轧机的光面棒材孔型系统轧制螺纹钢,往往存在成品充不满、横肋高度低于GB1499.2-2007标准最低公差限的问题,这是由于横肋是成品前孔的椭圆轧件进入成品孔的底圆时,金属受挤压而形成的,当轧件脱槽时,凸起的横肋往往受横肋槽的切割,使横肋的宽度和高度受到一定的影响。
众多生产厂轧制螺纹钢时,采用了专用的成品前孔和成品孔,且成品前孔(椭圆孔)大多采用平椭孔,目的是使成品孔能够充满横肋、纵肋尺寸满足GB1499.2-2007标准要求。
棒材厂为少增加轧辊成本,设计时只对成品孔进行更改,成品前孔不变,因此在孔型设计确定各项尺寸时,必须充分考虑各种因素的影响。
2.3 受前滑和热膨胀的影响,轧后成品横肋间距比设计值较大,且随着轧辊车削次数的增加,轧辊直径逐渐减小,横肋间距也逐渐变小,因此为保证从最大辊径到最小辊径范围内横肋间距满足标准要求,设计时应确定不同规格的横肋数,同时考虑前滑和热膨胀系数的影响。
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φ螺纹钢轧制孔型设计14mm1、概述1.1 总述螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。
螺纹钢其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。
H、R、B分别为热轧(Hotrolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bars)三个词的英文首位字母。
热轧带肋钢筋分为HRB335(老牌号为20MnSi)、HRB400(老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti)、HRB500三个牌号。
主要用途:广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。
主要产地:螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北,华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等,东北地区如西林、北台、抚钢等,这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。
螺纹钢与光圆钢筋的区别是表面带有纵肋和横肋,通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。
螺纹钢属于小型型钢钢材,主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架。
在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。
生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢[]1或低合金结构钢,成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货。
1.2 种类螺纹钢常用的分类方法有两种:一是以几何形状分类,根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型,如英国标准(BS4449)中,将螺纹钢分为Ⅰ型、Ⅱ型。
这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。
二是以性能分类(级),例如我国标准(GB1499)中,按强度级别(屈服点/抗拉强度)将螺纹钢分为3个等级;日本工业标准(JISG3112)中,按综合性能将螺纹钢分为5个种类;英国标准(BS4461)中,也规定了螺纹钢性能试验的若干等级。
此外还可按用途对螺纹钢进行分类,如分为钢筋混凝土用普通钢筋及予应力钢筋混凝土用热处理钢筋[]2等。
1.3 出口情况螺纹钢是中型以上建筑构件必须用钢材,我国每年都有一定进口批量。
主要生产国和地区为日本、西欧。
出口螺纹钢的数量近年有所增长,国内主要出口生产厂家为北京、天津、上海、武汉、四川、辽宁等省市的钢铁企业。
输往地区主要为港澳及东南亚地区。
进口螺纹钢的横肋几何形状主要为普通方形螺纹或普通斜方形螺纹。
国产螺纹钢的横肋几何形状主要有螺旋形、人字形、月牙形三种。
螺纹钢的定货原则一般是在满足工程设计所需握紧性能要求的基础上,[]3以机械工艺性能或机械强度指标为主。
1.4 规格及外观质量(1)规格:螺纹钢的规格要求应在进出口贸易合同中列明。
一般应包括标准的牌号(种类代号)、钢筋的公称直径、公称重量(质量)、规定长度及上述指标的允差值等各项。
我国标准推荐公称直径为8、10、12、16、20、40mm的螺纹钢系列。
供货长度分定尺和倍尺二种。
我国出口螺纹钢定尺选择范围为6~12m,日本产螺纹钢定尺选择范围为3.5~10m。
(2)外观质量:①表面质量。
有关标准中对螺纹钢的表面质量作了规定,要求端头应切得平直,表面不得有裂缝、结疤和折迭,不得存在使用上有害的缺陷等;②外形尺寸偏差允许值。
螺纹钢的弯曲度及钢筋几何形状的要求在有关标准中作了规定。
如我国标准规定,直条钢筋的弯曲度[]4不大于6mm/m,总弯曲度不大于钢筋总长度的0.6%。
2、生产状况螺纹钢具有良好的强韧|性、焊接性等综合性能,广泛应用于钢筋混凝土建筑结构。
螺纹钢横肋的外形有螺旋形、月牙形、人字形3种,目前我国国家的标准GB1499.2—2007规定为月牙形。
国际上通常按照强度级别来分,英国标准、美国标准等以460MPa级别为主,我国GB1499.2—2007标准规定了335MPa、400MPa、500MPa级别钢筋的技术要求。
2006年我国螺纹钢产量突破8000万吨,其中HRB400钢筋的产量已有1000万吨以上。
螺纹钢的应用范围也在不断扩大。
有些企业开始研制HRB500钢筋,还有一些企业长期批量按英国标准以及加拿大标准、日本标准、美国标准、新加坡标准等生产出口460MPa级钢筋。
为提高钢筋的强度级别,微合金化钢筋、余热处理钢筋和细晶粒钢筋等新技术在国内外被逐渐采用。
400MPa以上强度级别钢筋的使用,可以节约大量钢材,具有重要的应用前景。
党的十七大提出全面建设小康社会的奋斗目标,我国的工业化和城镇化发展必将进一步加快。
毫无疑问,钢筋混凝土建筑结构在今后的建筑结构中仍将占很大比重,螺纹钢在我国今后发展中将继续是重要的建筑用钢材。
因此,提高螺纹钢工艺技术对我国社会主义现代化建设具有重要的现实意义。
螺纹钢是安阳钢铁集团公司的主要产品之一,已有近50年的生产历史。
安钢经历了从落后的横列式轧机到棒材连轧机和高速线材轧机生产工艺,从强度较低级别到具备生产微合金化、余热处理、细晶粒钢筋生产技术,目前已经能够生产335MPa、400MPa、500MPa级别,直径6—40mm 规格螺纹钢,螺纹钢产能[]8突破200万吨,荣获“国家免检产品”称号。
主要产地:螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北,华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等,东北地区如西林、北台、抚钢等,这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。
目前国内生产螺纹钢的主要有以下厂家:宝钢集团上海第一钢铁有限公司HRB335 HRB400 16-40MM上海三钢有限责任公司HRB335 HRB400 16-32MM上海沪昌特殊钢股份有限公司HRB335 HRB400 10-40上海嘉良钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-36恒荣轧钢厂HRB335 10-25上海三冠钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-40上海申特型钢厂HRB335 10-32上海沪宝轧钢厂HRB335 HRB400 10-25上海龙贤钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-25上海新庄轧钢厂HRB335 10-25上海闵旺钢铁有限公司线材6.5-8上海松亚钢铁有限公司线材6.5-8上海江口标准件厂HRB335 10-25[]5上海新毅轧钢厂HRB335 10-253、设计依据GB1499—1998规定,螺纹钢筋的横截面通常为圆形,且表面通常有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋,横肋的纵截面呈月牙形,且与纵肋不相交。
螺纹钢的孔型与圆钢非常相似,两者之间的差别仅在于成品孔和成品前孔。
在实际生产中,除K1和K2孔外,各轧钢厂相同规格的螺纹钢和圆钢都是公用一套孔型的,所以螺纹钢延伸孔型系统设计与圆钢相同,其精轧孔型系统一般为:[]6椭圆—螺或圆—椭圆—螺。
4、设计方法螺纹钢的轧制虽然与其他型钢的轧制有着很大的相似性,但是在孔型的设计上也有自己的独特之处,特别是在成品前孔以及成品孔的设计上,由于螺纹钢具有的纵肋和横肋,在肋的尺寸、形状以及分布上都是其孔型设计的重点之处。
但是在设计其孔型时可以利用螺纹钢与其他型钢在延伸孔型上的相同及相似处进行分析与计算,例如圆钢、方钢等,而在成品前孔及成品孔的设计上,设计者应现有的标准上有创新意识,那样的孔型设计才有其自身的价值可言。
此次设计为平箱—立箱—椭圆—圆孔型系统,而在横肋的设计上参照了月牙形螺纹钢的国家设计标准——GB1499。
[]7以下是设计方法与过程,以及孔型设计图。
4.1 平箱孔型设计槽底宽度:(0~5)1203117k b b mm =-=-=孔壁斜度:120%y =圆角半径:1(0.12~0.2)0.1512018r b mm ==⨯=2(0.08~0.12)0.112012r b mm ==⨯=辊缝:(0.02~0.05)0.0351015.3s D mm ==⨯=孔型高:11203288.0h h h mm ∆=-=-= 孔型宽:1117127110.15k k b B mm y ===-- 宽展系数:0.25~0.350.3β==轧件面积:2()88(12732.00.3)11756.8k F h B h mm β=+∆=⨯+⨯=4.2 立箱孔型设计槽底宽度:(0~5)88880k b b mm =-=-=孔壁斜度:115%y =4.1 平箱孔型图圆角半径:1(0.12~0.2)0.10888.8r b mm ==⨯=2(0.08~0.12)0.0912010.8r b mm ==⨯= 辊缝:(0.02~0.05)0.0351015.3s D mm ==⨯=孔型高:11273097.0h h h mm ∆=-=-= 孔型宽:18094110.15k k b B mm y ===-- 宽展系数:0.25~0.350.3β== 轧件面积:2()97(9430.00.3)9991k F h B h mm β=+∆=⨯+⨯= 其中b 为来料宽度,D 为轧辊辊环直径,1h 为来料宽度,h ∆为压下量。
4.3 椭圆孔型1设计孔型高:00(0.9~0.95)()]229479.29479.20.9379.2[510(9479.2)]29420.4568o k o d d d d h d D d d d fmm --=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:0940.329102.7k b d h mm β∆=+=+⨯=4.2 立箱孔型图椭圆半径:2222()(6812)102.761.94()4(6812)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 辊缝: 0(0.01~0.02)0.0260012s D mm ==⨯=圆角半径:(0.05~0.12)0.08102.78.2k r b mm ==⨯=轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]3313(2)102.7685169368m s F bh bh h hs mm +=+=++=+⨯⨯=其中0d 为来料圆直径,d 为下道次圆直径,k D 轧辊工作直径,f 为轧制摩擦系数,β为宽展系数,h ∆为压下量,0D 为轧辊名义直径。
(以下椭圆孔型相同)4.4圆孔型1设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.01379.480.43h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:80.43k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.0126007.2s D mm ==⨯= 圆角半径: 1~53r mm ==4.3 椭圆孔型1图孔型开口倾角角度: 020α=孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+ 222000080.447.2440.224(7.2sin 3080.44cos30)840.224(sin 3080.44cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+ 160.4=mm孔型宽:280.430.0180.44k B R mm =+∆=+=轧件断面积:22280.43507844k F d mm ππ==⨯=k d 为成品直径热尺寸,0d 为圆轧件直径冷尺寸,0D 轧辊名义直径(使用以下圆孔型)4.5 椭圆孔型2设计孔型高:00(0.9~0.95)[()]2280.436080.43600.9360495(80.4360)]280.4320.4342.80o k o d d d d h d D d d d fmm --=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:080.430.2537.6389.8k b d h mm β∆=+=+⨯=4.4 圆孔孔型一图椭圆半径:2222()(42.810)89.869.64()4(42.810)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 辊缝: 0(0.01~0.02)0.0250010s D mm ==⨯= 圆角半径:(0.05~0.12)0.0789.8 6.29k r b mm ==⨯=轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]331 2.8(2)89.842.802945.44368m s F bh bh h hs mm +=+=++=+⨯⨯=4. 6 圆孔型2设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.0136060.07h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:60.07k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.0125006s D mm ==⨯= 圆角半径: 1~53r mm ==孔型开口倾角角度: 018α=孔型开口扩张圆弧半径: 4.5 椭圆孔型2图22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+ 222000060.086430.044(6sin 3060.08cos30)830.044(sin 3060.08cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+ 104=mm孔型宽:260.070.0160.08k B R mm =+∆=+=轧件断面积:22260.072832.644k F d mm ππ==⨯=4.7 椭圆孔型3设计孔型高:00(0.9~0.95)[()]2260.073860.07380.9338[399.8(60.0738)]260.0720.433.44o k o d d d d h d D d d d fmm --=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:060.070.2826.6367.52k b d h mm β∆=+=+⨯=椭圆半径:2222()(33.445)67.5247.544()4(33.445)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 4.6 圆孔孔型二图辊缝: 0(0.01~0.02)0.015499.15s D mm ==⨯= 圆角半径:(0.05~0.12)0.0667.52 4.05k r b mm ==⨯=轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]331 2.5(2)67.5233.441674333.44m s F bh bhh h s mm +=+=++=+⨯⨯=4.8 圆孔型3设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.0123838.5h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:38.5k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.015300 4.5s D mm ==⨯= 圆角半径: 1~52r mm ==孔型开口倾角角度: 017α=孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+4.7 椭圆孔型3222000038.6 4.5419.254(4.5sin 3038.6cos30)819.254(sin 3038.5cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+67.4mm =孔型宽:238.50.138.6k B R mm =+∆=+=轧件断面积:22238.51163.644k F d mm ππ==⨯=4.9 椭圆孔型4设计孔型高:00(0.9~0.95)()]2238.52338.5230.9123[221.2(38.523)]238.520.414.74o k o d d d dh d D d d d fmm--=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:0380.2223.2543.1k b d h mm β∆=+=+⨯=椭圆半径:2222()(14.74 2.1)43.139.94()4(14.74 2.1)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 辊缝: 0(0.01~0.02)0.012175.2 2.1s D mm ==⨯=4.8 圆孔孔型三图圆角半径:(0.05~0.12)0.0643.1 2.59k r b mm ==⨯=轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]331 1.5(2)43.114.74475314.74m s F bh bh h h s mm +=+=++=+⨯⨯=4.10 圆孔型4设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.0122323.3h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:23.3k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.009221.2 1.99s D mm ==⨯= 圆角半径: 0~0.50.4r mm ==孔型开口倾角角度: 016α=孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+222000023.4 1.99411.74(1.99sin 3023.4cos30)811.74(sin 3023.4cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+97.5mm =4.9 椭圆孔型4图孔型宽:223.30.123.4k B R mm =+∆=+=轧件断面积:22223.342644k F d mm ππ==⨯=4.11 椭圆孔型5设计孔型高:00(0.9~0.95)()]2223.318.323.318.30.9118.3[221.3(23.318.3)]223.320.413.8o k o d d d dh d D d d d fmm--=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:023.30.22524.4k b d h mm β∆=+=+⨯=椭圆半径:2222()(13.8 1.9)24.415.54()4(13.8 1.9)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 辊缝: 0(0.01~0.02)0.012160.2 1.92s D mm ==⨯= 圆角半径:(0.05~0.12)0.0624.4 1.46k r b mm ==⨯=4.10 圆孔孔型四图轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]3311.92 1.5(2)24.413.8310.45313.8m s F bh bhh h mm +=+=++=+⨯⨯=4.12 圆孔型5设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.01218.318.5h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:18.5k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.009210.2 1.89s D mm ==⨯= 圆角半径: 0~0.50.4r mm ==孔型开口倾角角度: 016α=孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+ 222000018.6 1.8949.254(1.89sin 3018.6cos30)89.254(sin 3018.6cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+82mm =4.11 椭圆孔型5图孔型宽:218.50.118.6k B R mm =+∆=+= 轧件断面积:22218.5268.744k F d mm ππ==⨯=4.13 椭圆孔型6设计孔型高:00(0.9~0.95)[()]221815.21815.20.9115.2[221.3(1815.2)]21820.412.18o k o d d d dh d D d d d fmm--=----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:0180.22 2.818.62k b d h mm β∆=+=+⨯=椭圆半径:2222()(12.18 1.8)16.6210.954()4(12.18 1.8)k h s b R mm h s -+-+===-⨯- 辊缝: 0(0.01~0.02)0.012150 1.8s D mm ==⨯= 圆角半径:(0.05~0.12)0.0618.62 1.18k r b mm ==⨯=轧件断面面积:211(1~4)(2)[2]3311.8 1.5(2)18.6212.18171.68312.18m s F bh bh h h mm +=+=++=+⨯⨯=4.12 圆孔孔型五图4.14圆孔型6设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.01215.215.38h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:15.38k d h mm ==辊缝: (0.008~0.02)00.009200.2 1.80s D mm ==⨯= 圆角半径: 0~0.50.3r mm == 孔型开口倾角角度: 016α= 孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+222000015.39 1.8047.694(1.80sin 3015.39cos30)87.694(sin 3015.39cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+67.6mm =孔型宽:213.80.113.9k B R mm =+∆=+= 轧件断面积:22215.38185.744k F d mm ππ==⨯=4.13 椭圆孔型5图4.15 成品前孔设计孔型高:00(0.9~0.95)[()]2215.214.1215.214.120.9114.12[210.2(15.214.12)]215.220.412.38o k o d d d dh d D d d d fmm--=-----=⨯-⨯--⨯⨯= 孔型宽:015.20.22 1.0815.44k b d h mm β∆=+=+⨯= 椭圆半径: (1.05~1.4) 1.115.4416.98k R b mm ==⨯= 10.40.412.36 4.94R h mm ==⨯= 辊缝: 0(0.01~0.02)0.012150 1.8s D mm ==⨯= 圆角半径:(0.05~0.12)0.0615.440.93k r b mm ==⨯=4.14 圆孔孔型六图4.15 成品前孔型图4.16 成品孔设计孔型高:0(1.011~1.015) 1.01214.1214.29h d mm ==⨯= 孔型基圆直径:14.29k d h mm == 辊缝: 1.0s mm =圆角半径: 0~0.50.3r mm == 孔型开口倾角角度: 016α= 孔型开口扩张圆弧半径:22244(sin cos )'84(sin cos )k k k B s R R s B R R B θθθθ++-+=-+222000014.13147.064(1sin 3014.13cos30)87.064(sin 3014.13cos30)++⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+⨯ 64mm =孔型宽:214.120.0114.13k B R mm =+∆=+= 轧件断面积:22214.12156.544k F d mm ππ==⨯=基圆直径: 14.12d mm = 横肋槽深: 13h mm = 横肋末端间距:0(0~0.4)e e =-00sin18(0~0.4)d =-14.1sin1800.2=⨯- 4.1mm =横肋槽圆弧半径:2211111222422d h h d h e deR h d e++--=+-2214.12232314.1223 4.114.12 4.143214.122 4.1+⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯=⨯+⨯-⨯6.86mm =0e 为标准规定的横肋末端最大间距,0d 为标准规定的钢精公称直径。