第一章 孔型设计的基本知识
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基础。
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计方法 ➢平均高度法，是根据轧前轧件断面面积和孔型面积除 以宽度，即将轧件或孔型简化为矩形，根据计算轧矩形 件展宽的方法确定宽展量，再乘以考虑坯料和孔型形状 影响的系数。 ➢外接矩形法，是将非方或矩形轧件断面，在其上下画 出水平线，在其左右画垂直线，形成与轧件周边相切的 外接矩形，按轧矩形件计算宽展，再考虑坯料和孔型形 状的影响。
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计发展历史 ➢1686年用阶梯辊轧出既定尺寸的棒材涉及了孔型设计； ➢1728年轧制了圆钢；l747年轧制了异型钢； ➢1800年轧制了角钢；1849年生产了工字钢； ➢1857年生产了重轨；l 873年生产了槽钢； ➢1903年才出现有关孔型设计的专著； ➢1933年苏联开始发表孔型设计的专著。 ➢其中，1953年以前出版的孔型设计专著，都以经验为
授课学时：46
考核方式：考查，平时30%+期末70%
参考教材： 徐春等.型钢孔型设计.北京：化学工业出版社，2008.10 赵松筠等.型钢孔型设计（第二版）.北京：冶金工业出版社，
2005.8
主要内容
孔型设计基本知识：掌握孔型设计的内容与要求，掌握孔型设计的原则 和步骤，掌握孔型的分类，掌握孔型的组成和各部分的作用，掌握孔型在 轧辊上的配置 。 延伸孔型设计：了解延伸孔型系统的概念及作用，掌握箱形孔型系统、 椭圆—方型系统、椭圆—圆孔型系统，了解菱—方孔型系统、六角—方孔 型系统、菱—菱孔型系统、椭圆—立椭圆孔型系统，了解无孔型轧制、混 合孔型系统，掌握延伸孔型的设计方法。 三辊开坯机的孔型设计：了解三辊开坯机的孔型设计概念，掌握压下规 程的制定，掌握孔型在轧辊上的配置及孔型尺寸的确定。 型钢孔型设计：了解成品孔型设计的一般问题，掌握圆钢、方钢、扁钢 及角钢孔型设计，了解异型孔型中金属变形的特点，掌握工字钢孔型设计、 连轧机孔型设计。 热切分轧制：了解热切分轧制概念，掌握切分轧制方法及应用，了解切 分孔型设计的特点。 导位装置的设计：了解导卫装置作用，掌握横梁、卫板、导板、夹板、 导板箱、围盘以及滚动导卫装置的作用及设计方法。
第一章 孔型设计基本知识
§1.1 孔型设计的内容与要求
设计内容 ➢断面孔型设计
根据坯料和成品的断面形状、尺寸及对产品性能的要 求，选择孔型系统，计算轧制道次；分配各道次变形量； 确定各孔型形状和计算各孔型的尺寸。 ➢配辊
根据设计出的断面孔型，确定各孔型在每个机架上的 配置方式及其在轧辊上的位置，即把设计好的断面孔型 合理地配置在各架轧机的轧辊上。
《轧钢工艺》 之
《型钢孔型设计》
专业方向:轧制 主 讲: 2013年2月
课程简介
课程性质：本课程是材料成型与控制工程本科专业学生重要的专 业方向课之一，为轧制方向的学生所开设。 通过本课程的学习，使学生理解并掌握型钢孔型设计 的概念、原理和方法，能根据生产工艺要求选定孔型 系统、计算孔型并确定孔型参数。 要求学生学会型钢孔型设计方法并能借助计算机进行 有关方面的设计。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型设计方法 ➢移动体积法，根据轧制过程被压下的金属体积向纵横 方向流动的数量与其变形阻力成反比的关系，按轧前轧 件形状与孔型形状和尺寸确定轧件变形后的形状和尺寸。
➢能量法，利用能量定律和最小变形功或总功率最小的 变分原理，在已知变形条件下确定纵横变形与力能参数。
➢有限元法
第一章 孔型设计基本知识Biblioteka Baidu§1.0 绪论
孔型设计的发展 ➢多槽切分轧制 ➢少道次或单道次轧制异型钢的技术 ➢无孔型轧制技术 ➢多辊孔型轧制
第一章 孔型设计基本知识
§1.1 孔型设计的内容与要求
基本概念
➢孔型设计：将钢锭或钢坯在两个或两个以上带轧槽轧辊中经若 干道次轧制变形，以获得所需的断面形状、尺寸和性能的产品， 为此而进行的设计、画图和计算等工作。 ➢轧 槽： 热轧型钢时，往往把轧辊车削成用来轧制轧件的环形沟 槽和凸台，通常把它们称为轧槽。 ➢轧制面： 通过两个或两个以上轧辊轴线的垂直平面称为轧制面。 ➢孔型： 两个或两个以上轧辊的轧槽，或者一个轧辊的轧槽与另 一个轧辊的凸台对合起来时在轧制面上所形成的孔口叫做孔型。 ➢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。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型轧制生产型钢
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型设计内容 孔型设计不仅包括生产简单断面型钢、线材、异型
断面和各种特殊型钢等的工具设计，同时也包括生产钢 坯如初轧坯、板坯和管坯的工具设计。因此几乎所有钢 材的生产都涉及到孔型设计。特别是孔型设计对轧机生 产率、成材率、能耗、产品质量、设备的使用期限、各 种消耗、产品成本与生产的劳动强度等等都有非常密切 的关系。
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计方法 ➢相似轧件法，是将非方形或矩形轧件断面简化为面积 相等，高宽比相同的矩形或方形，按矩形件计算展宽， 再考虑坯料与孔型形状的影响。
➢等效轧件法，外接矩形法相类似，但轧件高度取外接 矩形高度和平均高度法高度的平均值，等效轧件的宽度 为坯抖和孔型在轧制状态中的最大宽度，然后再考虑坯 料与孔型形状的影响。
第一章 孔型设计基本知识
内容简介 本章讲述型钢孔型设计的基本概念、设计程序、孔型及其分类、
孔型的组成及各部分的作用和孔型在轧辊上的配置等内容。 学习目的与要求 掌握孔型设计的内容与要求 掌握孔型设计的原则和步骤 掌握孔型的分类 掌握孔型的组成和各部分的作用 掌握孔型在轧辊上的配置 教学重点与难点 重点：孔型设计内容及要求、设计程序、孔型组成及其作用、在
轧辊上的配置。 难点：孔型在轧辊上的配置。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
钢 铁 产 品 的 生 产
钢轨 钢板桩
型钢 棒材
线材 中厚板 热轧薄板 热轧带钢 冷轧带钢 冷轧钢板 镀层钢板 无缝钢管
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
型 钢 产 品 的 种 类
简单断面
复杂断面型钢
特殊断面型钢
第一章 孔型设计基本知识
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计方法 ➢平均高度法，是根据轧前轧件断面面积和孔型面积除 以宽度，即将轧件或孔型简化为矩形，根据计算轧矩形 件展宽的方法确定宽展量，再乘以考虑坯料和孔型形状 影响的系数。 ➢外接矩形法，是将非方或矩形轧件断面，在其上下画 出水平线，在其左右画垂直线，形成与轧件周边相切的 外接矩形，按轧矩形件计算宽展，再考虑坯料和孔型形 状的影响。
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计发展历史 ➢1686年用阶梯辊轧出既定尺寸的棒材涉及了孔型设计； ➢1728年轧制了圆钢；l747年轧制了异型钢； ➢1800年轧制了角钢；1849年生产了工字钢； ➢1857年生产了重轨；l 873年生产了槽钢； ➢1903年才出现有关孔型设计的专著； ➢1933年苏联开始发表孔型设计的专著。 ➢其中，1953年以前出版的孔型设计专著，都以经验为
授课学时：46
考核方式：考查，平时30%+期末70%
参考教材： 徐春等.型钢孔型设计.北京：化学工业出版社，2008.10 赵松筠等.型钢孔型设计（第二版）.北京：冶金工业出版社，
2005.8
主要内容
孔型设计基本知识：掌握孔型设计的内容与要求，掌握孔型设计的原则 和步骤，掌握孔型的分类，掌握孔型的组成和各部分的作用，掌握孔型在 轧辊上的配置 。 延伸孔型设计：了解延伸孔型系统的概念及作用，掌握箱形孔型系统、 椭圆—方型系统、椭圆—圆孔型系统，了解菱—方孔型系统、六角—方孔 型系统、菱—菱孔型系统、椭圆—立椭圆孔型系统，了解无孔型轧制、混 合孔型系统，掌握延伸孔型的设计方法。 三辊开坯机的孔型设计：了解三辊开坯机的孔型设计概念，掌握压下规 程的制定，掌握孔型在轧辊上的配置及孔型尺寸的确定。 型钢孔型设计：了解成品孔型设计的一般问题，掌握圆钢、方钢、扁钢 及角钢孔型设计，了解异型孔型中金属变形的特点，掌握工字钢孔型设计、 连轧机孔型设计。 热切分轧制：了解热切分轧制概念，掌握切分轧制方法及应用，了解切 分孔型设计的特点。 导位装置的设计：了解导卫装置作用，掌握横梁、卫板、导板、夹板、 导板箱、围盘以及滚动导卫装置的作用及设计方法。
第一章 孔型设计基本知识
§1.1 孔型设计的内容与要求
设计内容 ➢断面孔型设计
根据坯料和成品的断面形状、尺寸及对产品性能的要 求，选择孔型系统，计算轧制道次；分配各道次变形量； 确定各孔型形状和计算各孔型的尺寸。 ➢配辊
根据设计出的断面孔型，确定各孔型在每个机架上的 配置方式及其在轧辊上的位置，即把设计好的断面孔型 合理地配置在各架轧机的轧辊上。
《轧钢工艺》 之
《型钢孔型设计》
专业方向:轧制 主 讲: 2013年2月
课程简介
课程性质：本课程是材料成型与控制工程本科专业学生重要的专 业方向课之一，为轧制方向的学生所开设。 通过本课程的学习，使学生理解并掌握型钢孔型设计 的概念、原理和方法，能根据生产工艺要求选定孔型 系统、计算孔型并确定孔型参数。 要求学生学会型钢孔型设计方法并能借助计算机进行 有关方面的设计。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型设计方法 ➢移动体积法，根据轧制过程被压下的金属体积向纵横 方向流动的数量与其变形阻力成反比的关系，按轧前轧 件形状与孔型形状和尺寸确定轧件变形后的形状和尺寸。
➢能量法，利用能量定律和最小变形功或总功率最小的 变分原理，在已知变形条件下确定纵横变形与力能参数。
➢有限元法
第一章 孔型设计基本知识Biblioteka Baidu§1.0 绪论
孔型设计的发展 ➢多槽切分轧制 ➢少道次或单道次轧制异型钢的技术 ➢无孔型轧制技术 ➢多辊孔型轧制
第一章 孔型设计基本知识
§1.1 孔型设计的内容与要求
基本概念
➢孔型设计：将钢锭或钢坯在两个或两个以上带轧槽轧辊中经若 干道次轧制变形，以获得所需的断面形状、尺寸和性能的产品， 为此而进行的设计、画图和计算等工作。 ➢轧 槽： 热轧型钢时，往往把轧辊车削成用来轧制轧件的环形沟 槽和凸台，通常把它们称为轧槽。 ➢轧制面： 通过两个或两个以上轧辊轴线的垂直平面称为轧制面。 ➢孔型： 两个或两个以上轧辊的轧槽，或者一个轧辊的轧槽与另 一个轧辊的凸台对合起来时在轧制面上所形成的孔口叫做孔型。 ➢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。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型轧制生产型钢
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
孔型设计内容 孔型设计不仅包括生产简单断面型钢、线材、异型
断面和各种特殊型钢等的工具设计，同时也包括生产钢 坯如初轧坯、板坯和管坯的工具设计。因此几乎所有钢 材的生产都涉及到孔型设计。特别是孔型设计对轧机生 产率、成材率、能耗、产品质量、设备的使用期限、各 种消耗、产品成本与生产的劳动强度等等都有非常密切 的关系。
第一章 孔型设计基本知识
§1.0 绪论
孔型设计方法 ➢相似轧件法，是将非方形或矩形轧件断面简化为面积 相等，高宽比相同的矩形或方形，按矩形件计算展宽， 再考虑坯料与孔型形状的影响。
➢等效轧件法，外接矩形法相类似，但轧件高度取外接 矩形高度和平均高度法高度的平均值，等效轧件的宽度 为坯抖和孔型在轧制状态中的最大宽度，然后再考虑坯 料与孔型形状的影响。
第一章 孔型设计基本知识
内容简介 本章讲述型钢孔型设计的基本概念、设计程序、孔型及其分类、
孔型的组成及各部分的作用和孔型在轧辊上的配置等内容。 学习目的与要求 掌握孔型设计的内容与要求 掌握孔型设计的原则和步骤 掌握孔型的分类 掌握孔型的组成和各部分的作用 掌握孔型在轧辊上的配置 教学重点与难点 重点：孔型设计内容及要求、设计程序、孔型组成及其作用、在
轧辊上的配置。 难点：孔型在轧辊上的配置。
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
钢 铁 产 品 的 生 产
钢轨 钢板桩
型钢 棒材
线材 中厚板 热轧薄板 热轧带钢 冷轧带钢 冷轧钢板 镀层钢板 无缝钢管
第一章 孔型设计基本知识 §1.0 绪论
型 钢 产 品 的 种 类
简单断面
复杂断面型钢
特殊断面型钢
第一章 孔型设计基本知识