第二章孔型设计基本知识.

各组成部分的作用
锁口的作用 控制轧件断面形状，便于闭口孔型的调整 设计原则： 相邻孔型锁口要上、下交替， 防止飞翅； 锁口要大于孔型 轧不同厚度时的调整量。 参考数据：m=r1+2~8mm r1：辊环圆角半径
槽底凸度的作用
使轧件断面边稍凹，在辊道上运行比较稳定，进入下一道孔型 时咬入条件也较好；另外可提高轧槽的使用寿命。
各组成部分的作用
a. b. c. d. 防止轧辊辊面磨损 提高孔型共用性 减少轧槽的刻入深度，提高轧辊强度 简化轧机调整 大辊缝 不利
辊缝的作用
好处
辊缝取值
a. 切槽浅 b. 重车次数多 c. 调整量大 a. 轧制不稳定 b. 影响轧件尺 寸和形状
Smin大于弹跳值，避免两辊贴面 成品孔型和精轧孔型，尽量取小 开坯孔型和延伸孔型，适当增大
金属塑性加工学-型材生产
第二章 孔型设计基础知识
1 孔型及孔型设计基本概念
• 孔型定义 • 孔型分类
• 孔型组成及作用
• 孔型设计的内容和要求 2 孔型设计程序和基本原则 • 孔型设计基本原则 • 孔型设计程序（步骤） 3 孔型在轧辊上的配置 • 孔型沿辊身长度方向的配置
• 轧机尺寸与轧辊直径
2.2孔型设计程序
孔型设计基本条件储备
选择合理的孔型系统
轧辊辅件设计 选择坯料尺寸
进行校核
总轧制道次数的确定 绘制配辊图 各道次变形量的分配 确定孔型的形状和尺寸
确定轧件的断面形状和尺寸
孔 型 设 计 基 本 条 件 储 备
产品的技术条件
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 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 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
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孔型设计定义
孔 型 设 计 的 内 容 ★ 孔 型 设 计 的 要 求 ★
断面孔型设计 轧辊孔型设计 轧辊辅件设计
优 质
高 产
低 成 本
2 断面孔型设计程序及基本原则
将选择孔型系统、分配道次延伸率、确定轧制道次、计算 孔型尺寸、验算、画孔型图等一系列工作称为断面孔型设计
2.1 断面孔型设计基本原则
辊缝与轧辊直径D有着密切的关系 大中型轧机 开坯轧机 毛轧机 精轧机 辊缝尺寸（㎜） 8～15 6～10 4～6 小型轧机 开坯轧机 毛轧机 精轧机
辊缝尺寸（㎜） 6～10 3～5 1～3
也可以：成品：s=0.01D 粗轧：s=0.02D 开坯：s=0.03D
各组成部分的作用
孔型侧壁斜度 垂直的侧壁是没有的。用侧壁和轧辊轴线的垂直线夹角的正切值表示
内圆角R 孔型圆角
c. 改变孔型的实际面积，从而改变变形量和 充满度
a. 防止形成折叠缺陷 b. 防止刮丝现象 c. 增加轧辊强度
外圆角r
作用
圆角半径的取值： 一般槽底圆角半径应取大一些，成品孔型的槽 底圆角半径取决于成品断面的标准要求。 在轧制简单断面型钢时，成品孔型的外圆角半 径作用(a)已失去意义，半径可取小，甚至为0， 以保证成品断面达到标准要求。
半开（闭）口型
1.3 孔型的组成及作用★
辊缝：实际轧钢时两辊环间 的间距,包括预设定和弹跳 值，常用s表示。 侧壁斜度：指孔型侧壁对轧 辊轴线垂直线的倾斜程度 圆角：孔型角部除特殊要求 外，一般均做成圆弧形。位 于孔型内的称内圆角，外的 为外圆角 槽底凸度：某些孔型将槽底 做成具有一定高度、形状的 凸起，这些凸起称为槽底凸 度。 锁口：闭口孔型中用来隔开 孔型与辊缝的两轧辊间的缝 隙
给翻钢后的孔型增加宽展余地，减小出耳子的危险性。
保证轧件侧面平直 设计原则：单鼓变形严重，f大些；成品孔不用，翻钢后如果是高轧件则要少用或不用 参考数据：f=0~6mm,以2~4mm为多。
1.4 孔型设计
将钢锭或钢坯在轧辊孔型中经过若干道次轧制变形，获得所需要 的断面形状、尺寸和性能的产品，为此而进行的设计、画图、计 算等工作称为孔型设计 确定孔型系统，轧制道次，变形量以及各个道次的孔 型形状、尺寸 确定孔型在各机架上分配及在轧辊上的配置形式，以 保证轧件能正常轧制，操作方便 导卫、围盘、翻钢装置、检查样板，防止出现偏心、 缠辊等 便 于 操 作
• 轧辊中线、轧制线和孔型中性线 • 孔型在轧辊上的配置步骤 • 配辊举例
1 孔型及孔型设计基本概念
1.1 孔型的定义
两个或两个以上轧辊的轧槽在轧制面上所组成的几何 图形称为孔型。
【说明 】 轧制面：通过两个或两个以上轧辊轴线的垂直平面， 即轧件从轧辊轧出处的垂直平面。 轧槽：刻在一个轧辊上的槽子，轧制时轧辊与轧件接 触部分的轧辊辊面。 辊环：沿轧辊轴线方向用来把轧槽与轧槽分开的轧辊 辊身部分。
a. 有利于咬入和脱槽（入口与出口形成喇叭口） 孔型侧壁斜度的作用 b. 延长轧辊使用寿命（减少了重车量） c. 提高孔型的共用性（宽展余量，耳子，充满度） d. 增大时，可以提高腿部侧压下量，减少道次
各组成部分的作用
a. 防止轧件角部急剧冷却，消除角裂产生 作用 b. 改善轧辊强度，防止因尖角部分引起应力 集中而削弱轧辊强度
选择合理的孔型系统 利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形集中在前几道，然 后按照轧制程序逐道次减小变形量。 尽可能采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当。 轧制道次数、各机架间的道次分配以及翻钢和移钢程序要合理， 以便缩短轧制节奏，提高轧机产量，并利于操作。 轧件在孔型中的状态要稳定，防止轧件变形过程中弯扭。 生产多品种时要尽量考虑孔型的共用性，以减少轧辊储备和换 辊时间
1.2 孔型的分类
简单断面（方、圆、扁） 按形状分
异形断面（工、槽、H 等） 延伸孔型 按用途分 成型孔型 成品前孔 成品孔 a b c d 孔型辊缝在孔型周边之内，其水平辊缝一般位 于孔型高度中间 孔型辊缝在孔型周边之外 通常称为控制孔型，其辊缝常处在孔型的顶部 或底部
开口孔型 按开口位置方式分 闭口孔型
侧壁斜度过大： （1）影响轧件形状的正确性； （2）影响轧件在孔型中的稳定性。 y—孔型侧壁斜度； 设计原则： φ—孔型侧壁倾斜角； 综合考虑出孔型轧件的形状和轧件在孔型中的稳定性。 Bk—孔型槽口宽度； bk—槽底宽度； 参考数据: hp—孔型高度。 初轧30-50% 精轧5-10% ，延伸箱孔: 10-20%