軋輥孔型

軋輥孔型

在軋輥上加引工出軋槽,把兩個或兩個以上軋輥的軋槽對應地裝配起來,形成孔型。軋制鋼管時,由上下軋槽和芯棒共同組成孔型。軋制時,軋件通過一系列孔型,一般斷面積由大變小,長度由短變長,以達到所要求的形狀和尺寸。圖2示出 530軋機的孔型系列。設計孔型系統和每個孔型的形狀、尺寸,以及孔型配置和軋輥的導衛裝置稱為孔型設計。孔型設計是軋鋼生產的重要環節,對成品質量、軋機生產率、設備安全、生產成本等都有很大的影響。孔型按開口位置分為開口孔型和閉口孔型。按功能分為延伸孔型、成形孔型、精軋孔型和成品孔型。

分類

——孔型按開口位置分為開口孔型和閉口孔型。按形狀分為簡單斷面孔型,和複雜斷面孔型。複雜斷面孔型又稱異形孔型,包括斜形孔型、蝶形孔型)、彎腰孔型,和萬能孔型。

——按功能分為延伸孔型、成形孔型、精軋孔型和成品孔型。延伸孔型主要使錠坯斷面縮小,或得到簡單斷面,橢圓-圓孔型、菱-方孔型。成形孔型在使軋件斷面縮小的同時逐漸成為成品雛形。精軋孔型指成品前2~4個孔型。成品孔型指軋出成品的最後一道孔型。

配輥

軋輥孔型

孔型配置——在軋輥上配置孔型時,側壁應有適當斜度,使軋槽磨損後容易修復。為減少軋輥車削修復量,最好採用蝶式孔型、斜形孔型和彎腰孔型。多輥軋制孔型(圖1b)能改善變形條件,節約軋輥。

輥環——側向壓力不等值的孔型必須靠輥環來承受軸向推力,以免軋輥串動,使孔型不能維持原設計尺寸(圖5)。

原則

孔型設計原則——在孔型內,金屬的變形極為複雜,孔型各部位斜度不同,軋輥直徑不同,軋件同斷面各部位與軋輥開始接觸的時間不同,壓下量不同,都影響到軋件的延伸和寬展(見軋制過程)。因此,應按照金屬在孔型內流動規律,設計最佳的孔型系統,以合理的孔型道次和最小的能耗,把金屬錠(或坯)軋成形狀、尺寸和表面狀態合格的軋材。

對孔型設計來說,孔型內金屬的橫向流動比縱向流動更為重要。金屬的寬展往往在很大範圍內波動,難以用簡單公式概括各種因素的影響。對孔型充填量估計不足,則孔型充填過滿,會出現“耳子”;估計過大,孔型充填不滿,會出現“缺肉”。

程式

孔型設計的程式是根據各道次的延伸係數,逆著軋制順序,從成品到坯料,逐道計算出每道孔型的面積,然後確定孔型尺寸,如正方形孔型邊長,圓形孔型的半徑,斷面複雜時可劃分成幾個簡單幾何形狀部分,分別計算各區域的延伸係數。設計此類孔型時力求使各區域變形一致,並把不均勻變形儘量集中在溫度較高的開始的幾個道次,減少以後道次的不均勻變形。

導位

軋輥孔型

導衛裝置——為使軋件順利地進出孔型,在孔型的出入口左右兩側均需安裝導板;在上輥和下輥出口側,要設定與軋槽形狀相吻合的衛板,又稱“嘴子”(圖6),以便軋件能順利離開軋輥。導板和衛板,以及扭轉輥和圍盤合稱導衛裝置。導衛裝置的設計是孔型設計的重要組成部分。導衛裝置的設計是否得當,對軋材的質量,產量和生產過程的正常進行均有很大影響。

製圖

孔型在軋制面垂直方向的配置步驟是:

1)根據軋機的條件,畫出軋輥的原始直徑,上、下輥的軸線軋輥中線;

2)畫出輥身長度,確定各孔位置和輥環寬度;

3)根據採用的“上壓力”或“下壓力”值,確定軋制線的位置,最後畫出平行於軋輥中線的軋制線;

4)在各孔型圖上確定孔型中性線,孔型中性線是指在一個孔型圖上,上、下軋輥對其作用力矩相等的一條水平線,上、下對稱孔型中性線是孔型的水平對稱軸線;

5)將孔型中性線與軋制線重合,在軋輥圖上畫出孔型(配輥圖),並標註各部輥徑、輥環、圓角、輥縫等尺寸;

6)根據配輥圖的尺寸計算各道次的軋制壓力和軋制力矩,並對軋輥,機架和有關設備進行強度驗算和主電機能力驗算;

7)根據軋輥孔型設計的結果(配輥圖),再進行進、出口導板和衛板形狀及尺寸的設計;

8)對高速線材軋機要編制軋製程序表。

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