孔型系统轧制道次和延伸系数的分配.doc

9mm方钢孔型系统的选择、轧制道次的确定和延伸系数的分配

一、孔型系统的选择：资料贡献者来源：
孔型系统的选择与轧机的布置和轧件的断面大小关系密切。原料为130mm×130mm的方坯，断面尺寸较大，为除去来料表面的氧化铁皮及减少刻槽深度节约辊耗，对粗轧采用无孔型轧制，然后采用六角-方孔型；接着采用椭圆-方孔型，成品采用棱方孔型系统当轧件断面尺寸在40mm×40mm～60×60mm之间时采用六角-方孔型系统，当轧件断面小于40时采用椭圆-方孔型系统。
二、轧制道次的确定
总的延伸系数μ∑=F0/Fn=（130×130）/（9×9）=208.64
根据轧机的布置形式和选择的孔型系统，参考某厂的延伸系数，取平均延伸系数为：
μc=1.35；则轧制道次为：N=lnμ∑/lnμc= ln208.64/ln1.35=17.75；根据轧机布置应取偶数道次，则取N=18；故确定最后轧制道次为18道次。
三、延伸系数的分配：
延伸孔型是由16道组成，最后确定延伸孔型系统是由6架无孔型和1对椭圆-方型系统3对椭圆-方孔型系统组成，成品采用一对棱-方孔型系统。
各对孔型延伸系数为：
平辊μ∑2=1.77；μ∑4=1.81；μ∑6=1.76一对六角-方孔型μ∑8=2.13；一对椭圆-方孔型μ∑10=2.16，μ∑12=1.71；μ∑14=1.69，μ∑16=1.51；一对棱-方孔型μ∑18=1.83。
四、确定各方形和圆形断面的尺寸
A2=130/=97.7
A4=97.7/=72.6
A6=72.6×=54.7
A8=54.7/=37.5
A10=37.5/=25.5
A12=25.5/=19.5
A14=19.5/=15
A16=15/=12.2
A18=12.2/=9
五、确定轧件的断面尺寸
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第1、2孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m1=0.96 m2=0.96
设h1=87mm，则
hc0=a0m=130×0.96=124.8 b0=a0=130mm；
hc1=h1m1=87×0.96=83.52
δ1=B0/Hc0 =130/124.8=1.042
ε1=hc0/（D-hc1）=1124.8/600=0.208
η1=hc1/hc0=83.52/124.8=0.669
W=10-1.269δε
=10-1.269×1.042×0.208
=0.28
β1=η1-w1=0.669-0.28=1.119
b1=β1×a0=1.119×130=145.5mm
验算第2孔型的宽度情况：
设h2=88mm，则
hc1=h1m1=145.5×0.96=139.7
hc2=h2m2=88×0.96=70.4
δ2=B1/Hc1 =87/139.7=0.623
ε2=hc1/（D-hc2）=139.7/600=0.233
η2=hc2/hc1=70.4/139.7=0.605
W2=10-1.269δε
=10-1.269×0.623×0.233
=0.445
β2=η2-w2=0.605-0445=1.251
b2=β2×a1=1.251×87=108.8mm
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第3、4孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m3=0.96 m4=0.96
设h3=65mm，则
hc2=b2m=108.8×0.96=104.4
hc3=h3m3=65×0.96=62.4
δ3=B2/Hc2 =88/104.4=0.843
ε3=hc2/（D-hc3）=104.4/600=0.174
η3=hc3/hc2=62.4/104.4=0.597
W3=10-1.269δε
=10-1.269×0.843×0.174
=0.394
β3=η3-w3=0.5970.394=1.225
b3=β3×h2=1.225×88=107.8mm
验算第4孔型的宽度情况：
设h4=64mm，则
hc3=h3m3=107.8×0.96= 103.5
hc4=h4m4=64×0.96=61.44
δ4=B3/Hc3 =65/103.5=0.628
ε4=hc3/（D-hc4）=103.5/480=0.216
η4=hc4/hc3=61.44/103.5=0.594
W4=10-1.269δε
=10-1.269×0.628×0.216
=0.457
β4=η4-w4=0.594-0.457=1.269
b4=β4×b3=1.269×65=82.5mm
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第5、6孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m5=0.96 m6=0.96
设h5=47mm，则
Hc4=h4m4=82.5×0.96=79.2
Hc5=h5m5=47×0.96=45.12
δ5=B4/Hc4=64/79.2=0.808
ε5=hc4/（D-hc5）=79.2/480=0.165
η5=hc5/hc4=45.12/79.2=0.57
W5=10-1.269δε
=10-1.269×0.808×0.165
=0.42
β5=η5-w5=0.57-0.42=1.267
b5=β5×b4=1.267×64=81mm
验算第6孔型的宽度情况：
设h6=49mm，则
Hc5=h5m5=81×0.96=77.76
Hc6=h6m6=49×0.96=47.04
δ6=B5/Hc5 =47/77.76=0.604
ε6=hc5/（D-hc6）=77.76/480=0.162
η6=hc6/hc5=47.04/77.76=0.605
W6=10-1.269δε
=10-1.269×0.604×0.162
=0.526
β6=η6-w6=0.605-0.526=1.303
b6=β6×b5=1.303×47=61.2mm
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第7、8孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为： m7=0.8
设h7=36mm，则
Hc6=h6m6=61.2×0.96=58.75
Hc7=h7m7=36×0.8=28.8
δ7=B6/Hc6=49/58.75=0.834
ε7=hc6/（D-hc7）=58.75/（420-28.8）=0.15
η7=hc7/hc6=28.8/58.75=0.49
W7=10-3.457δε
=10-3.457×0.834×0.15
=0.346
β7=η7-w7=0.49-0.346=1.28
b7=β7×b6=1.28×49=62.6 mm
验算第8孔型的宽度情况：
设h8=37.5mm，则
第8架的槽口宽度为：Bk8=49.5
第8架的孔型的轧件面积为：
F=a2-0.86R2=1375
第8架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc8=F/Bk=27.78mm
δ8=B7/Hc7=B72/F7=452/2520=0.719
ε8=hc7/（D-hc8）=F7/h7（D-hc8）=0.128
η8=hc8/hc7=h7hc8/F7=0.555
W8=10-1.269δε
=10-1.269×0.719×0.128
=0.512
β8=η8-w8=0.555-0.512=1.352
b8=β8×b7=1.352×45=48.6mm
b8< Bk8,且b6/Bk6=0.98，故认为设计是合适的
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第9、10孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m9=0.7
设h9=20mm，则
Hc8=h8m8=37.5×0.96=36
Hc9=h9m9=20×0.7=14
δ9=B8/Hc8=37.5/36=1.042
ε9=hc8/（D-hc9）=36/（420-14）=0.089
η9=hc9/hc8=14/36=0.389
W9=10-3.457δε
=10-3.457×1.042×0.089
=0.451
β9=η9-w9=0.389-0.451=1.532
b9=β9×b8=1.532×37.5=57.5mm
验算第10孔型的宽度情况：
设h10=25.5mm，则
第10架的槽口宽度为：Bk8=33.6
第10架的孔型的轧件面积为：
F=a2-0.86R2=636.5
第10架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc10=F/Bk=18.94mm
δ10=B9/Hc9=B92/F9=202/805=0.497
ε10=hc9/（D-hc10）=F9/h9（D-hc10）=0.1
η10=hc10/hc9=h9hc10/F9=0.471
W10=10-3.457δε
=10-3.457×0.497×0.1
=0.652
β10=η10-w10=0.471-0.652=1.634
b10=β10×b9=1.634×20=32.6mm
b10< Bk10,且b10/Bk10=0.97，故认为设计是合适的
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第11、12孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m11=0.7
设h11=14mm，则
Hc10=h10m10=25.5×0.96=24.48
Hc11=h11m11=14×0.7=9.8
δ11=B10/Hc10=25.5/24.48=1.042
ε11=hc10/（D-hc11）=24.48/（420-9.8）=0.06
η11=hc11/hc10=15.6/30.72=0.4
W10=10-3.457δε
=10-3.457×1.042×0.06
=0.581
β11=η11-w11=0.4-0.581=1.7
b11=β11×b10=1.7×25.5=43.4mm
验算第12孔型的宽度情况：
设h12=19.5mm，则
第12架的槽口宽度为：Bk12=25.7
第12架的孔型的轧件面积为：
F=a2-0.86R2=366.5
第12架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc12=F/Bk=14.26mm
δ12=B11/Hc11=B112/F11=142/486=0.461
ε12=hc11/（D-hc12）=F11/h11（D-hc12）=0.075
η12=hc12/hc11=h11hc12/F11=0.469
W12=10-3.475δε
=10-3.475×0.461×0.075
=0.742
β12=η12-w12=0.469-0.742=1.75
b12=β12×b9=1.75×14=24.5mm
b12< Bk12,且b12/Bk12=0.95，故认为设计是合适的
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第13、14孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m13=0.7
设h13=9.5mm，则
Hc12=h12m12=19.5×0.96=18.72
Hc13=h13m13=9.5×0.7=6.65
δ13=B12/Hc12=19.5/18.72=1.042
ε13=hc12/（D-hc13）=18.72/（350-6.65）=0.055
η13=hc13/hc12=6.65/18.72=0.355
W10=10-3.457δε
=10-3.457×1.042×0.055
=0.608
β13=η13-w13=0.355-0.608=1.87
b13=β13×b12=1.87×19.5=36.6mm
验算第14孔型的宽度情况：
设h14=15mm，则
第14架的槽口宽度为：Bk14=19.8
第14架的孔型的轧件面积为：
F=a2-0.86R2=217.3
第14架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc14=F/Bk=10.97mm
δ14=B13/Hc13=B132/F13=9.52/243.4=0.371
ε14=hc13/（D-hc14）=F13/h13（D-hc14）=0.076
η14=hc14/hc13=h13hc14/F13=0.428
W10=10-3.457δε
=10-3.457×0.371×0.076
=0.784
β14=η14-w14=0.428-0.784=1.94
b14=β14×b13=1.94×9.5=18.5mm
b14< Bk14,且b14/Bk14=0.93，故认为设计是合适的
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第15、16孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m15=0.7
设h15=9mm，则
Hc14=h14m14=15×0.96=14.4
Hc15=h15m15=9×0.7=6.3
δ15=B14/Hc14=15/14.4=1.042
ε15=hc14/（D-hc15）=14.4/（350-6.3）=0.042
η15=hc15/hc14=6.3/14.4=0.438
W10=10-3.457δε
=10-3.457×1.042×0.042
=0.68
β15=η15-w15=0.438-0.68=1.75
b15=β15×b14=1.75×15=26.3mm
验算第16孔型的宽度情况：
设h16=12.2mm，则
第16架的槽口宽度为：Bk16=16.1
第16架的孔型的轧件面积为：
F=a2-0.86R2=145.4
第16架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc16=F/Bk=9.031mm
δ16=B15/Hc15=B152/F15=92/165.7=0.489
ε16=hc15/（D-hc16）=F15/h15（D-hc16）=0.054
η16=hc16/hc15=h15hc16/F15=0.491
W10=10-3.457δε
=10-3.457×0.489×0.054
=0.793
β16=η16-w16=0.491-0.793=1.76
b16=β16×b15=1.76×9=15.7mm
b16< Bk16,且b16/Bk16=0.97，故认为设计是合适的
下面用Z.乌萨托夫斯基公式计算第17、18孔型的轧件尺寸：
取平均高度系数为：m17=0.5
设h17=8.8mm，则
Hc16=h16m16=15.7×0.5=7.85
Hc17=h17m17=8.8×0.5=4.3
δ17=B16/Hc16=17.2/7.85=2.191
ε17=hc16/（D-hc17）=7.85/（350-4.4）=0.023
η17=hc17/hc16=4.3/7.85=0.561
W17=10-1.269δε
=10-1.269×2.191×0.023
=0.458
β17=η17-w17=0.561-0.458=1.304
b17=β17×b16=1.304×17.2=22.5mm
验算第18孔型的宽度情况：
设h18=9mm，则
第18架的槽口宽度为：Bk18=11.9
第18架的孔型的轧件面积为：
F=a2=81
第18架的孔型的轧件的平均高度为：
Hc18=F/Bk=6.8mm
δ18=B17/Hc17=B172/F17=8.62/99=0.782
ε18=hc17/（D-hc18）=F17/h17（D-hc18）=0.033
η18=hc18/hc17=h17hc18/F17=0.605
W18=10-1.269δε
=10-1.269×0.782×0.033
=0.71
β18=η18-w18=0.605-0.71=1.429
b18=β18×b17=1.429×10=12.6mm
b=1.41×9=12.63故认为设计是合适的。

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