材料成型课程设计——圆钢孔型系统设计

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1、 材料成型专业材料成型专业 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目：圆钢孔型设计题目：圆钢孔型系统系统设计设计 指导老师：指导老师： 设计学生设计学生： 20142014 年年 1 1 月月 1212 日日 目录目录 1. 设计题目 2. 产品技术要求 3. 工艺流程 4. 孔型设计 （1）. 孔型系统的选择 (2). 延伸系数的分配 (3) .等轴孔型的尺寸参数的计算 （4）.非等轴孔型的尺寸参数计算 （5）.各孔型图 5.轧制压力计算 孔型设计孔型设计 1.1.设计题目：设计题目： 成品尺寸(直径 mm)：22 坯料尺寸（mmmm）：140 机组设备：15 架平立交替连轧机 表 1.轧辊参

2、数 架次 轧辊直径(mm) 1#2# 500 3#4# 610 5#6# 560 7#12# 420 13#15# 370 2 2、产品技术要求、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件下提高质量。 （2）原料及产品规格 原料：140140mm；钢种：45 号钢； 产品规格：22mm.

3、 （3）45 钢化学成分和线材产品技术要求 表表 1 1 成分要求成分要求(GB/T700(GB/T700- -1988)1988) 牌号 化学成分（质量分数） （%） 脱氧方法 C Mn Si S P 0.420.5 0 0.500.8 0 0.1 70 .37 0.04 5 0. 040 F,b,Z 3 3、工艺流程：、工艺流程： 4 4、孔型设计、孔型设计: : 产品要求：用 140140mm 坯料轧制成直径 22mm 的圆钢 （一）（一）孔型系统的选择孔型系统的选择：圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧 孔型系统两部分构成。 延伸孔型系统的作用在于压缩轧件断面， 为成 品孔型系统提供合

4、适的红坯。 它对钢材轧制的产量、 质量有很大影响， 但对产品最后形状尺寸影响不大。常用的延伸孔型系统有箱形、菱- 菱、菱-方、椭-方、椭圆-圆、六角-方、椭圆-立椭圆等，常用精轧 孔型系统有方-椭圆-圆，圆-椭圆-圆等。这里采用的是箱形加椭圆- 圆孔型系统。 箱形孔系统的优、缺点： （1）箱形孔型系统切槽浅，可以提高轧辊的强度。 （2）轧件在宽度方向上的变形比较均匀，因此孔型的磨损 较为均匀，断面温降也比较均匀。 （3）在箱形孔型系统中轧制，侧面氧化铁皮容易脱落。 （4）箱形孔型不能轧出形状精确的方形和矩形，轧件尺寸 越小，这种现象越突出，侧面不易平直，尺寸小时易 超出尺寸公差。 （5）轧件在

5、箱形孔型中只在一个方向受压缩，如果在多个 方向受到压缩，则轧件的性能较好。 （6）箱形孔型中轧制比较稳定（不易扭转） ，操作方便， 便于实现机械化。 （7）孔型的共用性好。 椭圆圆孔型系统的优点： （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 1.301.40，使

6、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。 （ 二 ）（ 二 ） 延 伸 系 数 的 分 配延 伸 系 数 的 分 配： 先 计 算 总 的 延 伸 系 数， 22 0 2 ()0.86(0.1) ()/ 4 tttt nnt Fa AA a Fd a =51.14, 设 平 均 的 道 次延 伸 系 数 为 c =1.30， 所以轧制道次为 lg lg c n =15,由此可以确定孔型系统为箱形 椭圆圆椭圆圆椭圆圆椭圆圆椭圆圆椭圆 圆椭圆圆， 然后分配各个道次的延伸系数，有经验及生产实践数 据可知， 1 =1.25， 2 =1.25， 3 =1.28， 4 =1.30， 5 =1.29， 6 =1.31， 7 =1.31