2孔型外圆角外圆角的主要作用有：(1）在孔型过充满不大的情况下能形成钝而厚的耳子，避免在下一个孔型内轧制时产生折送，因为外圆角增加了展宽余地：(2）较大的外圆角可以使比孔型宽的轧件进入孔型时，不会受到辊环的切割而产生刮铁丝的现象，也避免了刮导卫板事故；(3）对于异型孔型适当增大外圆角可以改善轧辊的应力集中，有利于提高轧辊强度。四锁口当采用闭口孔型以及轧制某些复杂断面型钢用的异形孔时。为控制轧件的断面形状而使用锁口，如图所示。若在同一孔型中轧制厚度或高度差异较大时，其所用的锁口长度应适当增加，以便防止轧制较厚和较高轧件时金属有可能挤入辊缝内。位得注意的是，用锁口的型，其相邻孔型的锁口位置是相互交替的，以保证刻件形状正确。2.5孔型在轧辊上的配置孔型在轧上配置的任务是：把已设计好的断面孔型按照一定的规律放置到已定轧机的轧辊上去。其主要内容有二方面，即在孔型轧制面垂直方向上的配置和在轧辊辊身长度方向上的配置。2.5.1垂直方向上的配置关于配置的一些基本概念：(1)名义直径：型钢轧机的大小一般采用传动轧辊的齿轮座的齿轮的中心距或其节圆直径的大小来表示。如此定义的原因：型钢轧机通常用轧辊直径表示轧机大小。当轧机有几个机架或排列成几个机列，而这些机架的轧辑直径又不相同时，则以成品机架的轧辑直径来表示。因为一般情况下最后一机架的轧辊直径大小决定了所轧产品的尺寸规格。直接用实际的轧辊直径表示轧机大小并不完合适，因为轧辑在使用过程中因磨损需要车削而使每次使用的轧辊直径各不相同。(2）原始辊径：在配置孔型或绘制轧辊图时，是以新辊直径为依据的。我们通常把这种包括辊缝在内的直径称为轧棍的原始辊径。为了提高轧辊的使用寿命，在机架窗口高度允许的条件下，常使新辊直16
16 2 孔型外圆角 外圆角的主要作用有： (1) 在孔型过充满不大的情况下能形成钝而厚的耳子，避免在下一个孔 型内轧制时产生折迭，因为外圆角增加了展宽余地； (2) 较大的外圆角可以使比孔型宽的轧件进入孔型时，不会受到辊环的 切割而产生刮铁丝的现象，也避免了刮导卫板事故； (3) 对于异型孔型适当增大外圆角可以改善轧辊的应力集中，有利于提 高轧辊强度。 四 锁口 当采用闭口孔型以及轧制某些复杂断面型钢用的异形孔时。为控制轧件 的断面形状而使用锁口，如图所示。若在同一孔型中轧制厚度或高度差异较 大时，其所用的锁口长度应适当增加，以便防止轧制较厚和较高轧件时金属 有可能挤入辊缝内。位得注意的是，用锁口的孔型，其相邻孔型的锁口位置 是相互交替的，以保证刻件形状正确。 2.5 孔型在轧辊上的配置 孔型在轧辊上配置的任务是：把己设计好的断面孔型按照一定的规律放 置到已定轧机的轧辊上去。其主要内容有二方面，即在孔型轧制面垂直方向 上的配置和在轧辊辊身长度方向上的配置。 2.5.1 垂直方向上的配置 关于配置的一些基本概念： (1)名义直径：型钢轧机的大小一般采用传动轧辊的齿轮座的齿轮的中心 距或其节圆直径的大小来表示。 如此定义的原因：型钢轧机通常用轧辊直径表示轧机大小。当轧机有几 个机架或排列成几个机列，而这些机架的轧辊直径又不相同时，则以成品机 架的轧辊直径来表示。因为一般情况下最后一机架的轧辊直径大小决定了所 轧产品的尺寸规格。 直接用实际的轧辊直径表示轧机大小并不完合适，因为轧辊在使用过程 中因磨损需要车削而使每次使用的轧辊直径各不相同。 (2) 原始辊径：在配置孔型或绘制轧辊图时，是以新辊直径为依据的。 我们通常把这种包括辊缝在内的直径称为轧棍的原始辊径。 为了提高轧辊的使用寿命，在机架窗口高度允许的条件下，常使新辊直
径大于轧辊名义直径，而最后使用报废前的轧辊直径小于轧辊名义直径。(3）工作直径：在轧制过程中轧件与轧辊接触处的轧辊直径叫做工T作直径或轧制直径。轧制钢板或采用无孔型轧制时其辊身直径即为工作直径，但在孔型轧制的条件下，轧件与孔型接触的各处工作直径往往是不相同的。对于箱形孔即可采用孔型的底部处的直径为轧制直径。对于其他孔型采用平均高度的方法：-Ahp"式中h，一孔型平均高度；A一孔型面积；B一孔型宽度。D.=D-hp此时(4)压力：在开坏和型钢生产中，经常有目的的使上下轧辊直径不等，这种上下轧辊工作直径的差值称之为“压力”。若上轧槽轧辊的工作直径大与下轧槽轧辊工作直径，称为“上压力”反之，如下轧槽轧辊工作直径大于上轧槽轧辊工作直径.称为“下压力”。采用压力的原因：在生产中为了安全，要求轧件顺利平直地脱槽。当上下轧辊工作直径相等时轧件一般能平直地从孔型中轧出。但由于各种原因会使轧件造成上弯或下弯，严重时甚至会造成缠辊。因此，在向轧辊上配置孔型时，采用上下轧辊工作直径不等的办法，避免轧件任意弯曲，而使轧件固定地向一个方向弯曲：以控制载件的走向，这就是为件么要采用“压力”的原因。通常在型钢轧机上采用“上压力”井安装下卫板，以使轧件能贴着下卫板自孔型中平直轧出。初轧机则多用“下压力”它能减轻轧件前端对轧机第一个辊道的冲击，因为轧制断而粗大的坏料不会发生缠辊的危险。在轧制如工字钢、槽钢等异型钢材时，原则上当闭口腿的轧槽车削在下或上辊时，则采用“上”或“下”压力，以使轧件能顺利地脱离闭口轧槽而不致产生缠辊。配辊时采用一定的“压力”是必要的，是控制轧件出口方向保证轧制过程顺利进行的一项措施。但是压力值太大对生产也是不利的。这是因为【1】辊径差使轧辊圆周速度不等，导致轧辊与金属间产生滑动，并使轧件内部产生附加应力：【2】辊径差造成了压下量分布不均，使轧辊磨损也不匀；【3】辊径差使轧钢机受到冲击，使相应的传动件如接轴、梅花套筒以及-17
- 17- 径大于轧辊名义直径，而最后使用报废前的轧辊直径小于轧辊名义直径。 (3) 工作直径：在轧制过程中轧件与轧辊接触处的轧辊直径叫做工 T 作 直径或轧制直径。 轧制钢板或采用无孔型轧制时其辊身直径即为工作直径，但在孔型轧制 的条件下，轧件与孔型接触的各处工作直径往往是不相同的。对于箱形孔即 可采用孔型的底部处的直径为轧制直径。对于其他孔型采用平均高度的方法： p A h B = 式中 p h —孔型平均高度； A—孔型面积； B—孔型宽度。 此时 D D h g p = − (4)压力：在开坯和型钢生产中，经常有目的的使上下轧辊直径不等，这 种上下轧辊工作直径的差值称之为“压力”。若上轧槽轧辊的工作直径大与下 轧槽轧辊工作直径，称为“上压力” 反之，如下轧槽轧辊工作直径大于上轧 槽轧辊工作直径.称为“下压力”。 采用压力的原因：在生产中为了安全，要求轧件顺利平直地脱槽。当上 下轧辊工作直径相等时轧件一般能平直地从孔型中轧出。但由于各种原因会 使轧件造成上弯或下弯，严重时甚至会造成缠辊。因此，在向轧辊上配置孔 型时，采用上下轧辊工作直径不等的办法，避免轧件任意弯曲，而使轧件固 定地向一个方向弯曲，以控制轧件的走向，这就是为什么要采用“压力”的 原因。 通常在型钢轧机上采用“上压力”井安装下卫板，以使轧件能贴着下卫 板自孔型中平直轧出。初轧机则多用“下压力”，它能减轻轧件前端对轧机第 一个辊道的冲击，因为轧制断而粗大的坏料不会发生缠辊的危险。在轧制如 工字钢、槽钢等异型钢材时，原则上当闭口腿的轧槽车削在下或上辊时，则 采用“上”或“下”压力，以使轧件能顺利地脱离闭口轧槽而不致产生缠辊。 配辊时采用一定的“压力”是必要的，是控制轧件出口方向保证轧制过 程顺利进行的一项措施。但是压力值太大对生产也是不利的。这是因为： 【1】辊径差使轧辊圆周速度不等，导致轧辊与金属间产生滑动，并使轧 件内部产生附加应力； 【2】辊径差造成了压下量分布不均，使轧辊磨损也不匀； 【3】辊径差使轧钢机受到冲击，使相应的传动件如接轴、梅花套筒以及
齿轮等承受不同的扭矩而产生不均匀磨损，有时甚至会因此而扭断。“压力”大小与孔型的用途有关。如“上压力”一般按轧辊直径大小选取。如对箱形孔可取不大于辊径的3%：对其它开坏延伸孔取不大于辊径的1%：对成品孔应尽量取小值，甚至可为零。(5)轧辊中线：等分上下两个轧辊轴线之间距离的等分线叫做轧辊中线：亦称为轧辊平均线。(6)轧辊中性线：上下轧辊作用在轧件上的力对某一水平直线的力矩相等，此条水平直线称为孔型中性线。确定孔型中性线的目的是为了配置轧辊孔型。因为配辊时孔型中性线必须和轧制线重合，使上下轧辊对轧件作用的力矩相等，使轧件出孔时能保持平直。孔型中性线的确定由于孔型不同而有许多方法。对于轧制前后轧件断而形状上下均为对称的，其孔型中性线就是它们的水平对称轴线，如箱形孔、菱形孔、椭圆孔、圆孔、方孔等：对非对称形状的轧件如槽钢孔型等，应根据上下轧辊对其作用的力矩相等并使轧件平直出孔的原则确定。由于影响上下轧辊作用于轧件使之力矩相等的因素较多，因而这类孔型中性线的确定比较复杂。通常都采用简化的力法来确定这类孔型中性线。常用的办法有(I)重心法：它是将通过孔型几何形状面积重心的水平线作为孔型中性线。(2)面积相等法：孔型中性线是将孔型面积等分为上下两部分的那条水平线。(3)平均高度法。此法认为孔型中性线是等分孔型平均高度的水平线。(4)轮廓线重心法。此法也称为周边重心法此种求法认为：孔型中性线是通过在两个轧辊上的孔型轮廓（也即轧槽）的两个重心之间等距离的地方的水平线。（7)轧制线：当采用“上压力”或“下压力”时，孔型的中性线必须配置在离轧辊中线一定距离的另一条水平线上。以保证一个轧辊的工作直径大于另一轧辊，该线称为轧制线。配置孔型的基准线。配辊时孔型中性线和轧制线重合。显然，当采用“零压力”时，即上下轧辊工作直径相同时，轧制线与轧辊中线重合：若采用“上压力”时：则轧制线在轧辊中线的下方：当采用“下压力”时，轧制线则在轧辊中线上方。设压力值为△Dk，将孔型配置上压，则：18
18 齿轮等承受不同的扭矩而产生不均匀磨损，有时甚至会因此而扭断。 “压力”大小与孔型的用途有关。如“上压力”一般按轧辊直径大小选 取。如对箱形孔可取不大于辊径的 3%；对其它开坯延伸孔取不大于辊径的 1%：对成品孔应尽量取小值，甚至可为零。 (5)轧辊中线：等分上下两个轧辊轴线之间距离的等分线叫做轧辊中线， 亦称为轧辊平均线。 (6)轧辊中性线：上下轧辊作用在轧件上的力对某一水平直线的力矩相 等，此条水平直线称为孔型中性线。 确定孔型中性线的目的是为了配置轧辊孔型。因为配辊时孔型中性线必 须和轧制线重合，使上下轧辊对轧件作用的力矩相等，使轧件出孔时能保持 平直。 孔型中性线的确定由于孔型不同而有许多方法。对于轧制前后轧件断而 形状上下均为对称的，其孔型中性线就是它们的水平对称轴线，如箱形孔、 菱形孔、椭圆孔、圆孔、方孔等；对非对称形状的轧件如槽钢孔型等，应根 据上下轧辊对其作用的力矩相等并使轧件平直出孔的原则确定。由于影响上 下轧辊作用于轧件使之力矩相等的因素较多，因而这类孔型中性线的确定比 较复杂。通常都采用简化的力法来确定这类孔型中性线。常用的办法有： (1)重心法：它是将通过孔型几何形状面积重心的水平线作为孔型中性 线。 (2)面积相等法：孔型中性线是将孔型面积等分为上下两部分的那条水平 线。 (3)平均高度法。此法认为孔型中性线是等分孔型平均高度的水平线。 (4)轮廓线重心法。此法也称为周边重心法此种求法认为：孔型中性线是 通过在两个轧辊上的孔型轮廓(也即轧槽)的两个重心之间等距离的地方的水 平线。 (7)轧制线：当采用“上压力”或“下压力”时，孔型的中性线必须配置 在离轧辊中线一定距离的另一条水平线上。以保证一个轧辊的工作直径大于 另一轧辊，该线称为轧制线。 配置孔型的基准线。配辊时孔型中性线和轧制线重合。显然，当采用“零 压力”时，即上下轧辊工作直径相同时，轧制线与轧辊中线重合；若采用“上 压力”时；则轧制线在轧辊中线的下方；当采用“下压力”时，轧制线则在 轧辊中线上方。 设压力值为 Dk ，将孔型配置上压，则：
AD,= D,-Dd式中D.一上辑平均工作直径，D=D,-(2h,+S)；Da一下辊平均工作直径，Da=D,-(2h,+S)。因此AD, =[D, -(2h, +S)]-[D, -(2h, + S)]= D - D, =(D/2+2x)-(D/2-2x)=4x故x=△D/4式中X一轧辊中线与孔型中性线的距离。上轧辊水平轴线D.DD/2轧辑中线孔型中性线naD/2DD下轧辊水平轴钱当上压配置时，上辊的平均工作直径大于下辑平均工作直径，轧辑辊中线位于孔型中性线上方，距离为1/4的压力值。下压配置时，正好相反，轧辊中线位于孔型中性线下方。无论上压与下压配置，孔型中性线与轧制线重合。孔型压力配置步骤：1）画出轧辊轴线和轧辊中线。2）选择压力，确定压力值，确定孔型中性线在轧辊中线的上方还是下方，上压时，孔型中性线在轧辑中线之下。下压时，孔型中性线在辑中线之上。距离为1/4的压力值。3）使孔型中性线与轧制线重合，并画上孔型图。4）注明孔型各部分轧辊直径与尺寸。2.5.2孔型在辊身长度方向配置在轧辊辊身长度方向上配置孔型的原则是：有利于轧机产量的提高和产品质量的保证；操作方便，便于实现机械化和自动化，有助于轧辊的充分利-19-
- 19- = − D D D k u d 式中 D u —上辊平均工作直径， 1 (2 ) D D h S u p = − + ； Dd —下辊平均工作直径， 2 (2 ) D D h S d p = − + 。 因此 1 2 1 2 [ (2 )] [ (2 )] ( 2 2 ) ( 2 2 ) 4 D D h S D h S k p p D D D x D x x = − + − − + = − = + − − = 故 4 k x D = 式中 x−轧辊中线与孔型中性线的距离。 当上压配置时，上辊的平均工作直径大于下辊平均工作直径，轧辊中线 位于孔型中性线上方，距离为 14 的压力值。下压配置时，正好相反，轧辊中 线位于孔型中性线下方。无论上压与下压配置，孔型中性线与轧制线重合。 孔型压力配置步骤： 1）画出轧辊轴线和轧辊中线。 2）选择压力，确定压力值，确定孔型中性线在轧辊中线的上方还是下方， 上压时，孔型中性线在轧辊中线之下。下压时，孔型中性线在轧辊中线之上。 距离为 1/4 的压力值。 3）使孔型中性线与轧制线重合，并画上孔型图。 4）注明孔型各部分轧辊直径与尺寸。 2.5.2 孔型在辊身长度方向配置 在轧辊辊身长度方向上配置孔型的原则是：有利于轧机产量的提高和产 品质量的保证；操作方便，便于实现机械化和自动化，有助于轧辊的充分利
用，减少轧辊的消耗和储备等。配置孔型要考虑的因素有：（1)成品孔和成品前孔应尽量争取单独配置，即不配置在同一架轧机的同一轧线上以便实现单独调整，保证成品质量。(2)分配到各架轧机上的轧制道次应力争使各架轧机轧制时间负荷均衡：以便获得较短的轧制节奏，有利于提高轧机产量。(3)根据各个孔型磨损对成品质量影响程度不同，在轧辊上孔型配置数目也不相同。成品孔应尽可能多配，成品前孔和再前孔根据条件和可能也应多配一些。这样做的另一好处是可以减少换辊次数、减少轧辊储备数量，并能降低轧辊消耗。(4)轧辊相邻孔型间的凸台叫辊环，在轧辊长度方向上要留有足够的宽度，以保证辑环强度和满足安装导卫和调整的要求。在满足了上述要求的条件下辊环宽度可适当减小以便能多安排孔型数目。铸铁辊环的宽度一般可考虑等于轧槽深度，而钢辊辊环可以小些轧辊两端的辊环宽度对于大中型轧机可取100mm以上，而对小型轧机一般在50-100mm的范围内选取。边辊环宽度如下表：各类轧机边辊环宽度轧机名称初轧机大型轧机三辊开坏机中小型轧机≥60-15050-100边辊环宽度，mm≥50-100|≥100-150习题：(1)完整的孔型设计都包括哪些内容？(2)对孔型设计有哪些要求？(3)试述孔型设计的程序与应遵循的撰本原则。（4)孔型与轧槽有什么区别，为什么轧辊之间要用辊缝？(5)孔型有哪些种类?(6)孔型的侧壁有哪些作用。其值如何表示？(7)何谓轧机的名义直径、轧辊原始直径、轧辊工作直径和压力？(8)何谓轧辊中线、孔型中性线和轧制线?如何确定孔型的中性线?为什么要确定孔型的中性线？(9)简述在轧制面垂直方向上配置孔型的步骤。(10)箱形孔的槽底宽度为205mm.槽口宽度为235mm。轧槽深度为127mm试求其孔型的侧壁斜度？(11)试确定等边角钢100×100×10mm成品孔型中性线距其孔型顶点的距离。20
20 用，减少轧辊的消耗和储备等。配置孔型要考虑的因素有： (1)成品孔和成品前孔应尽量争取单独配置，即不配置在同一架轧机的同 一轧线上.以便实现单独调整，保证成品质量。 (2)分配到各架轧机上的轧制道次应力争使各架轧机轧制时间负荷均衡， 以便获得较短的轧制节奏，有利于提高轧机产量。 (3)根据各个孔型磨损对成品质量影响程度不同，在轧辊上孔型配置数目 也不相同。成品孔应尽可能多配，成品前孔和再前孔根据条件和可能也应多 配一些。这样做的另一好处是可以减少换辊次数、减少轧辊储备数量，并能 降低轧辊消耗。 (4)轧辊相邻孔型间的凸台叫辊环，在轧辊长度方向上要留有足够的宽 度，以保证辊环强度和满足安装导卫和调整的要求。在满足了上述要求的条 件下辊环宽度可适当减小.以便能多安排孔型数目。铸铁辊环的宽度一般可考 虑等于轧槽深度，而钢辊辊环可以小些轧辊两端的辊环宽度对于大中型轧机 可取 100mm 以上，而对小型轧机一般在 50-100mm 的范围内选取。边辊环宽 度如下表： 各类轧机边辊环宽度 轧机名称 初轧机 大型轧机 三辊开坯机 中小型轧机 边辊环宽度，mm − 50 100 − 100 150 − 60 150 50 100 − 习题： (1)完整的孔型设计都包括哪些内容? (2)对孔型设计有哪些要求? (3)试述孔型设计的程序与应遵循的撰本原则。 (4)孔型与轧槽有什么区别，为什么轧辊之间要用辊缝? (5)孔型有哪些种类? (6)孔型的侧壁有哪些作用。其值如何表示? (7)何谓轧机的名义直径、轧辊原始直径、轧辊工作直径和压力? (8)何谓轧辊中线、孔型中性线和轧制线?如何确定孔型的中性线?为什么 要确定孔型的中性线? (9)简述在轧制面垂直方向上配置孔型的步骤。 (10)箱形孔的槽底宽度为 205mm.槽口宽度为 235mm。轧槽深度为 127mm. 试求其孔型的侧壁斜度? (11)试确定等边角钢 100 100 10 mm 成品孔型中性线距其孔型顶点的 距离