(3)椭圆立椭圆椭圆圆孔型系统(图10-11)。这种孔型系统的优点是轧件变形均匀;成品 表面质量好;椭圆件在立椭圆孔型中能自动找正,轧制稳定。但是延伸系数小;容易出现中心部分 疏松。这种孔型系统-般用于轧制塑性较低的合金钢或小型和线材连轧机;(4)万能孔型系统(图 10-12)。万能孔型系统由方—平箱一立孔(又称万能孔)一椭圆圆五个孔型构成。其优点是共用 性强;轧件变形均匀;易于去除轧件表面的氧化铁皮,成品表面质量好。但是延伸系数小,道次多 立轧孔型轧出的方形不够正确,且轧制不稳定,容易产生扭转现象。这种孔型系统适用于轧制φ18 mm~200mm圆钢。 >分① 图109方相圆圆孔型系统图10-10圆相圆圆孔型系统 图10-11椭员立糊圆圆圆孔型系统 图10-12万能孔型系统 10.3.2圆钢成品孔孔型设计 圆钢成品孔型设计直接影响到成品尺寸精度、轧机调整和孔型寿命。设计时考虑使椭圆度变化 最小,并能充分利用所允许的偏差范围,保证调整范围最大。圆钢成品孔形状采用带有扩张角的圆 孔型。日前广泛使用的成品孔构成如图10-13(a)所示 基圆半径R=054-(0-10)4-](1007~1.02),其中d圆钢公称直径或标准直径:4 允许负偏差:1.007~-1.02为热脆胀系数,具体数值见表102;成品孔宽度B2=+(0.5-10) A](107~1.02),其中4为允许正偏差;成品孔扩张角一般可取为0=20°~30°,常用0= 0°;成品孔扩张半径R’按以下步骤确定: 图10-13圆钢成品孔构成 图10-14椭圆一方孔型尺寸 先确定出侧角p Br-2Rcos e (10-6)
表102不同钢种热膨胀系数 钢种 普碳钢碳素工具钢滚珠轴承钢 高速钢 热膨张系数 1011~1015 1.015~1.018 l018~1.02 1.007~1.009 当ρ=θ时,只能在孔型两侧用切线扩张;当p<O时,按下式确定扩张半径之值 2Rsino-s (10-7) 4cos psin(e-p) 当ρ>时,调整B、R和s值,使p≤或者调整角,使p=0,并用切线扩张(图10-5(b)) y= arctan a= arccos R = arccos- 2R B B2 B=a+y=arccos t arctan (10-8) B 高速线材轧机,扩张角取值范围见表10-3。此时,B=2Rcosθ-sXlmθ:辊缝s根据所轧圆钢 直径d按表104选取:外圆角半径r=0.5mm~1mm。 表10-3扩张角取值范围 成品直径/mm 55 6.5 12 14 扩张角0/° 表104圆钢成品孔辊缝s与d的关系 6~9 10-19 30~70 70-200 s/n l~1.5 1.5~2 3-4 4-8 1033预轧孔型设计 1031方—椭圆圆孔型系统 椭圆一方精轧孔型的构成如图10-14所示,其尺寸与成品圆钢的关系如表105所示。椭圆 孔型内外半径R= (h-s)+B2 =1.0~1.5mm;辊缝s参照表104选取,当d<34m时, 0.414 =1.5mm-4m:d>34m时,s=4m-6m。要注意s值与R值相对应,使s(07070.707 保证获得正确方形断面;方孔型构成高度h=(14~141)a;方孔型构成宽度b=(141~142) a,求出的轧件宽度b应小于轧槽宽度B,使≤0.95或=0.95~0.85,否则应对孔型尺寸做相 应修改;内外圆角半径R=(0.190.2)a;r=(0.1~0.15)a;宽展系数B参考表106。 确定出方轧件边长a和轧件在成品孔型和椭圆孔型中宽展系数β后,根据压下量和宽展系数关 系确定椭圆件高度和宽度,再根据轧件尺寸考虑孔型的充满度来确定椭圆孔型尺寸。 103.32圆椭圆圆孔型系统 椭圆孔型尺寸按表104尺寸关系确定:圆钢直径d8mm~12mm时,椭圆前圆孔型基圆直径 D=h=(1.18-1.2)d,圆钢直径d=13mm-30mm时,D=h=(1.21~1.26)d,其形状同万 117
品孔,也带有30°的扩张角;圆椭圆精轧孔型中宽展系数β按表107选取 10.3.3,3椭圆—一立圆圆國孔型系统 成品前椭國孔型尺寸按表10-4确定,立椭圆孔型尺寸参照椭圆—立椭圆孔型系统设计方法确 10334万能(通用)孔型系统 (1)万能孔型的共用性 组万能精轧孔型共用性程度依圆钢直径而异,如表108所示,D和d分别为轧制组中最 大和最小圆钢直径,D-d值越大,设计立压孔高度比将越小,轧件在立压孔中愈不稳定,D-d 最好不超过表中数据。 表105椭圆和方孔型的构成尺寸与成品圆钢直径d的关系 成品规格dm 成品前椭园孔型尺寸与d的关系 成品前方孔边长a与d的 hK/d B 关系 0.70~0.78 (1.0~108)d 1.56~1.84 (10~108)d 12-19 142~1.70 (10~1.14)d 20~28 0.82~083 (1.0-1.14)d 0.86~090 1.32~1.60 d+(3~7) 约091 50~60 约092 H(12~15) 约14 表106轧件在椭圆方孔型中宽展系数β值 成品孔型 椭圆孔型 方孔型 04~0.6 1.0~20 04~0.8 10-32 0.30.5 09-1.3 04~075 表107轧件在圆椭圆精轧孔型中宽展系数β值 椭圆孔型 孔型 成品孔型 椭圆孔型 圆孔型 d=15~20nmd=20-25nm 0.3~05 0.8~1,2 04~05 085~1.2 0.50~085 表108—组万能精轧孔型的共用程度 员钢直径/n 14~16 6~30 30~50 50~80 相邻圆钢直径差D-d/m 3 (2)成品前椭圆孔型设计 l18
成品前椭圆孔型的构成尺寸见表109。孔型的高度h按最小圆钢直径d确定;宽度B按最大 圆钢直径D确定,初设计时,h值最好小些,以便调整和修改;辊缝s取s≤0.0Do,D为轧辊直 径;孔型内外圆弧半径R和r取法同前所述。 表109椭圆孔型尺寸h和B与D和d的关系 圆钢直径/mm 14-18 40~100 100~180 0.75~088 0.80-09 1.5~1.8 38~1.78 1.26~150 (3)立压孔型设计 立压孔型的构成如图10-15所示。高度h按所轧最小圆钢直径d确定;宽度B按最大直径D 确定。立压孔型主要构成尺寸h和B1与D和d的关系见表10-10,设计立压孔时注意使h>B, 且h大于立压孔型任一方向的尺寸,保证轧制稳定;其他尺寸R≈0.75h或R=(07~1)d;R R3;=30%~50% (4)扁孔型设计 扁孔型构成如图10-16所示,扁孔型最好作成弧形槽底,方轧件进入弧底扁孔型能自动找正 轧件在立压孔型中变形比较均匀,轧件侧面少或无折纹 扁孔型主要构成尺寸与所轧圆钢直径的关系如表10-11所示。槽底弧形半径R=(2~5)D 内、外圆角半径R=(0.05~02)B;F=(0.15~02)B;孔型侧壁斜度ψ=30%~50%,较大的 侧壁斜度易轧出水平轴尺寸最大的扁轧件,轧件在立压孔型中轧制较为稳定 图10-15立轧孔型构成 图10-16扁孔型构成 表1010立轧孔型尺寸h和B与所轧圆钢D和d的关系 圆钢直径/nmn 14~18 18~32 40~100 100~180 1,17~1.23 1.25~1.32 1.2~1.3 1.15~1.25 ByD 1.14~1.25 1.15~1.2 1.05~1.1 1.0~106 表101扁孔型尺寸h和B与所轧圆钢D和d的关系 园钢直径/nm 4~18 8~32 40~100 )~180 07~0.9 10~1,1 09~1.0 09610 2.1~23 1.65~1.8 135~169 145~1.5 (5)方孔型设计 指对角方孔型或箱方孔型,槽底为平直的,无凸度。方孔型中轧出的轧件尺寸用其边长a表示
a与所轧圆钢直径的关系如表10-12所示。箱形孔型构成见图9-1。 表1012边长a与所轧圆钢直径的关系 圆钢直径/m 14~32 40~100 100~180 1.26~147 1.2-1.37 (6)校核 除方孔型外各孔型尺寸都是按经验数据确定的,为保证轧制顺利及成品质量,需进行校核,即 要求轧件轧后宽度应小于孔型槽口宽度,即b<B校核或计算轧件在各孔型中的宽度可根据方件 边长a从扁孔型开始直到成品孔型为止。轧件在万能精轧孔型中的宽展系数β如表10-13所示,轧 件在各种扁孔型中的宽展系数如表1014所示。 表10-13轧件在万能精轧孔型中的宽展系数B 成品孔型 椭圆孔型 立压孔型 扁孔型 大圆钢 0.5~08 0.2~0.3 04~0.6 小园钢 0.3-0.5 06-09 0.2~03 0.5~075 1034圆钢孔型设计实例 某中400250×5小型轧钢车间分别由两台交流电机传动,成品机架速度为65ms。试设计轧制 φ20mm圆钢的精轧孔型(分别为K1、K2、K3)。 根据题意可采用方—椭圆圆孔型系统或圆椭圆圆孔型系统,考虑到变形均匀,使用围盘, 确定采用圆—椭圆圆孔型系统。 表1014轧件在扁孔型中的宽展系数B 580 弧底扁孔型 0.5~075 045~065 0.45~06 平底扁孔型 045~065 04~0.5 0.35~05 045~065 04-05 035~0.5 国家标准GB70286规定:φ20mm圆钢允许偏差为±0.5mm,则成品孔型尺寸: B4=[d+(0.5~10)4]×(1.007~1.02)=[20+07×05]×1011=206m) h2=[d-(0~1.0)4]×(1007~02)=(20-09×0.5)×1.011=19.8(mm) 取s=2mm,O=30°,则 R sin.=arcto. 20.6-19 8 cos 300 Bk -2R 19.8in30°,=23.6 因为p<O,故可求出R为 R 2R sin6-s 19.8sin30°-2 4 cos psin(e-p)4cos 23.6 sin( 300-23.60 =19.3(mm) 成品前椭圆孔型尺寸为 h2=(0.80~083=080×20=16mm;B=(134-1.64)=1.6×20=32(mm)