棒材孔型设计说明书

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1、棒材课程设计说明书1.设计题目：成品尺寸(直径mm)：36坯料尺寸（mm×mm）：150机组设备：18架平立交替连轧机轧辊参数：架次轧辊直径(mm)1#～2#5003#～4#6105#～6#5607#～12#42013#～18#3702、产品技术要求以国家标准（GB）、行业标准（JB、SJ、YD等）、国际标准（ISO、IEC等）为准，也可以根据与用户达成的技术协议来生产。（1）制定轧制制度的原则和要求线材轧制制度的确定要求是充分发挥设备能力、提高产量、保证质量，并且操作方便、设备安全。即：1)在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量；2)在保证操作稳便的条

2、件下提高质量。（2）原料及产品规格原料：150×150mm；钢种：20钢；产品规格：φ36mm.（3）20钢化学成分和线材产品技术要求表1成分要求(GB/T700-1988)牌号化学成分（质量分数）（%）脱氧方法CMnSiSP≤200.17~0.240.35~0.650.370.0350.035F,b,Z3、工艺流程：4、孔型设计:1.孔型设计本设计是设计φ36mm的20号圆钢轧制其坯料尺寸为150mm×150mm。2孔型系统的选择圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分组成。延伸孔型的作用是压缩轧件断面，为成品孔型系统提供合适的红坯。它对钢材

3、轧制的产量、质量有很大的影响，但对产品最后的形状尺寸影响不大。常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等；精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。2.1无孔型轧制法优点：（1）由于轧辊无孔型，改轧产品时，可通过调节辊缝改变压下规程。因此，换辊、换孔型的次数减少了，提高了轧机作业率。（2）由于轧辊不刻轧槽，轧辊辊身能充分利用；由于轧件变形均匀，轧辊磨损量少且均匀，轧辊寿命提高了2~4倍。（3）轧辊车削量少且车削简单，节省了车削工时，可减少轧辊加工车床。（4）由于轧件

4、是在平辊上轧制，所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等孔型轧制中的缺陷。（5）轧件沿宽度方向压下均匀，故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短，切头、切尾小，成材率高。（6）由于减小了孔型侧壁的限制作用，沿宽度方向变形均匀，因此降低了变形抗力，故可节约电耗7%。2.2椭圆—圆孔型系统优点：（1）孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面，从而避免由于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。（2）孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀，从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。（3）孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮，改善轧件的表面质量。（4）需要时可在延伸孔型

5、中生产成品圆钢，从而减少换辊。缺点：（1）延伸系数小。通常延伸系数不超过1.30~1.40，使轧制道次增加。（2）变形不太均匀，但比椭圆—方孔型要好一些。（3）轧件在圆孔型中稳定性差，需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中的稳定性，因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。（4）圆孔型对来料尺寸波动适应能力差，容易出耳子，故对调整要求高。3延伸系数的分配3.1总的延伸系数μ=[(1.012×150)-0.86×(0.1×1.012×150)]/[0.25×3.14×(36×1.012)]=21.93mm式中：Fo—红坯断面面积，mm2;Fn—成品于热状态断

6、面面积，mm2;—热胀系数，取=1.012；—钢坯边长，mm;d—成品直径，mm;轧制道次数n=道次3.2延伸系数的初步分配分配原则：初轧道次小，以便取出氧化铁皮，保证产品质量；随后加大，以利用轧件在高温下塑性好，产生大的变形；精轧道次延伸系数小，以保证成品质量及孔型的耐磨性和成品尺寸精度。将14道次的总延伸系数根据经验（如考虑咬入、摩擦等因素）具体分配如下:μ1=1.250μ2=1.247μ3=1.286μ4=1.264μ5=1.350μ6=1.342μ7=1.322μ8=1.326μ9=1.280μ10=1.242μ11=1.250μ12=1.220

7、μ13=1.101μ14=1.0214各孔型中轧件尺寸的确定4.1计算各等轴孔的轧件尺寸1)各等轴孔轧件的横截面积2)确定各等轴孔尺寸由圆面积公式F=πR2得：d=2各道次的轧件参数列于表（5—1）。表1等轴孔轧件尺寸道次68101214轧件高/宽（mm）79.7260.2147.7638.6636.47轧件面积（mm2）4989.072846.061790.241173.931044.314.2计算平辊出口轧件的断面积前几个道次轧件表面氧化铁皮较多，摩擦系数较小，影响咬入。根据现场经验，无孔型轧制时既要防止产生轧件歪扭脱方现象，又要保证轧件在平辊上轧制

8、的稳定性，故平辊出口轧件断面尺寸初步设计如下：由筱仓公式：β=1+0.8[2Lc