《材料成型工艺学 下》课件：第8章 型材轧制工艺基础2016.ppt

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1、2021/6/31材料成形工艺学（下）高秀华东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室2021/6/32轧制理论与工艺第8章型材轧制工艺基础第9章大、中型型材及复杂断面型材生产第10章棒线材生产型材和棒线材生产课程内容2021/6/338型材轧制工艺基础2021/6/34主要内容型材分类及生产特点型材轧制的咬入条件型材轧制时的金属变形型材轧制工艺型材轧机及其布置形式型材轧制的孔型系统举例2021/6/358.1型材分类及生产特点一.型材及分类1.型材的定义经过塑性加工变形、具有一定断面形状和尺寸的直条实心金属材成为型材。复杂断面型材和棒线材统称为型材。2021/6/36认

2、识型钢—品种作用：机械、金属结构、桥梁建筑、汽车、铁路车辆制造和造船等。我国型材占钢材总产量的50％左右规格：断面形状和尺寸的总称,形状有1500多种，尺寸规格达到3900多个2021/6/37型钢断面形式2021/6/388.1型材分类及生产特点2.型材的发展世界型材的发展1783年，英国人科特（H.Cort)创造了第一台带孔型二辊式轧机，生产方、圆、扁和半圆钢；20世纪30年代，轧制板带材的技术和产量超过了型材；世界发达国家型材占钢材总量的1/3；2021/6/398.1型材分类及生产特点中国型材的发展1907年，汉阳的汉冶萍（汉阳铁厂、大冶铁矿、萍乡煤矿）钢铁厂；1

3、949年以前，生产薄弱，产品单一；1949年后，迅速发展，鞍钢、武钢、包钢、攀枝花、唐钢、马钢、莱钢；2021/6/3103.型材分类（1）按生产方式分类热轧型材、冷弯型材、冷轧型材、冷拔型材、挤压型材、锻压型材、热弯型材、焊接型材、特殊轧制型材。2021/6/3113.型材分类（2）按断面特点分类复杂断面型材和简单断面型材。简单断面型材的横断面对称、外形比较均匀、简单，如方钢、圆钢、扁钢等。复杂断面型材又叫异型断面型材，可分成凸缘型材、多台阶型材、宽薄型材、局部特殊加工型材、不规则曲线型材、复合型材、周期断面型材和金属丝材等等。2021/6/3122021/6/313方

4、钢边长大小表示等边角钢：边长不等边角钢：边长×厚度角钢2021/6/314圆钢直径表示扁钢宽×厚度2021/6/3152021/6/3162021/6/317槽钢2021/6/318H型钢高频焊接H型钢2021/6/319C型钢工字钢2021/6/320重轨2021/6/3212021/6/3223.型材分类（3）按使用部门分类。铁路用型材（钢轨、鱼尾板、道岔用轨、车轨、轮箍）汽车用型材（轮辋、轮胎挡圈和锁圈）造船用型材（L型钢、球扁钢、Z字钢、船用窗框钢）结构和建筑用型材（H型钢、工字钢、槽钢、角钢、吊车钢轨、窗框和门框用材、钢板桩等）矿山用钢（U型钢、槽帮钢、矿用工字

5、钢、刮板钢）机械制造用异型材等。（4）按断面尺寸大小分类。大型、中型和小型型材。小型材≤5kg/m;中型材5～20kg/m，大型≥20kg/m（5）按使用范围分类。通用型材、专用型材和精密型材。2021/6/323二、型材生产特点（1）品种规格多。型钢品种与规格目前已达万个以上，轧辊储备量大，换辊较频繁，管理工作比较复杂。（2）断面形状差异大。大多数是复杂断面型材，不仅断面形状复杂，而且互相之间断面形状差异很大。2021/6/324二、型材生产特点（3）断面形状复杂。在轧制过程中存在严重的不均匀变形；孔型各部存在明显的辊径差；非对称断面在孔型内受力、变形不均；断面各分支部

6、分接触轧辊和变形的非同时性；断面各处温度不均匀，而产生轧后冷却收缩不均匀，造成轧件弯曲和扭转；工具磨损也不均匀，轧件尺寸难以精确计算；轧机调整、导卫装置设计、安装复杂。2021/6/3252021/6/3262021/6/327二、型材生产特点（4）轧机结构和轧机布置形式多种多样。在结构型式上：二辊式轧机、三辊式轧机、四辊万能轧机、多辊孔型轧机、Y型轧机、45º轧机和悬臂式轧机等。在轧机布置形式上：横列式、顺列式、棋盘式、半连续式及连续式布置等。2021/6/3282021/6/3298.2型材轧制的咬入条件一、平辊轧矩形件时的咬入条件二、孔型中轧制时咬入条件以凹型孔型为

7、例：轧件先与槽底接触，类似平辊轧矩形件；轧件先与孔型侧壁接触2021/6/330型钢轧制的咬入条件2021/6/3318.2型材轧制中的咬入条件当轧件先与孔型侧壁接触，这样孔型侧壁对轧件有一个夹持作用，此时，实现轧辊咬入轧件的条件应满足：2021/6/3328.2型材轧制中的咬入条件当θ为90º时，即与平辊上轧辊矩形轧件时的咬入条件相同。当θ角小于90º时，极限咬入角增大了倍，这说明孔型中轧制时，孔型侧壁斜度角越小对咬入越有利。2021/6/3338.3孔型轧制时的金属变形一、轧制特征型棒材轧制的共同特征是：孔型轧制轧件的变形