普碳圆钢孔型设计

1、1概述钢坯在轧机上通过轧辊的孔槽经过若干道次，被轧成所需断面形状和尺寸。 这些轧辊孔槽的设计称为孔型设计。孔型设计在型钢中的作用不仅是将钢锭或钢 坯在所设计的轧辊孔型中经过若干道次轧制变形，获得所要求的断面形状、尺寸和性能的产品，同时它对产品质量、轧机生产能力、金属消耗、能耗、产品成本 和劳动条件等都有直接至关重要的作用。型钢是经各种塑性加工成形的具有一定断面形状和尺寸的直条实心钢材，是重要的钢材产品之一，它被广泛的应用于国民经济的各个部门。 圆钢属于简单断 面型钢的一种，在工业生产中，自然缺少不了孔型设计这一步骤。轧制圆钢的孔 型系统有多种，应根据直径、用途、钢号及轧机形式来选用。圆钢规格以

2、直径表 示，直径在85 160mm勺圆钢属于大型型钢；直径在 38 80mm勺圆钢属中型型 钢；直径在10 36mm勺圆钢属小型型钢。2原料的选择2.1原料种类的选择型钢原料分为钢锭、钢坯和连铸钢坯三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢锭 长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多， 轧制过程 中温降大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、缩 孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。采用连铸坯为原料，与采用轧坯相比，金属收得率提高、能耗低、劳

3、动条件 改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯 2。2.2原料尺寸的选择坯重一定情况下，选择大断面坯可以缩短坯料长度， 但断面过大使轧制道次增加，机架数增加，投资加大。断面小则长度大。此次设计的断面尺寸为150mm2。坯料长受加热炉宽度限制，一般不超过 12m的加热炉技术较为成熟，加热 上限温度较高。另外从连轧出入口速度考虑，由连轧关系Af Vf 二人 Vb 二 C式中：Ab, Af 坯料、成品断面积；Vb,Vf 坯料、成品轧制速度。轧线出口速度对车间生产能力和技术水平起决定作用， 出口速度高， 可以增 大盘重，提高产量。而且相应提高了入口速度，避免粗轧辊速度低，产生严重热 龟裂。但控制水

4、平要求也相应提高。考虑先进性和经济性，采用坯料长 12m。故最终选择150方长12m的方坯3。3 孔型系统的选择为达到孔型设计的要求， 获得最佳的效果， 应掌握金属在孔型中的变形规律 和孔型设计的方法步骤外， 还必须熟悉轧机设备工艺特点和操作习惯， 针对具体 轧机工艺特点和操作条件进行相应的孔型设计，并在实践中不断改进和完善 4。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

5、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5。同时应注意轧辊辅件 的设计 6。本设计采用无孔型和椭圆 圆孔型系统。3.1 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 24 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

6、，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%。3.2 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38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,使轧制道次增加。（2）变形不太均匀，但比椭圆一方孔型要好一些

7、。（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。4延伸系数的分配4.1总的延伸系数卩2 2Fo(at At ) 0.86(0.1Aat )u厂Fn兀(dnat ) /4=(1.012 忆0)2-0.86 (0.1 *012 X40)2/0.25 34 (16 >1.012) 2 =96.69mm. . 2式中：Fo红坯断面面积，mm ;Fn成品于热状态断面面积，mm2;at 热胀系数，取at =1.012；At 钢坯边长，mm;dt 成品直径，mm;

8、.轧制道次数n=必一進=18道次lg 比lg1.2824.2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12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：3=1.2503= 1.24933=1.2873=1.3393= 1.431少=1.2923=1.3943=1.2553= 1. 35430=1.3390=1.276312=1.250叫3 =1.2 8 7叫4 =1.2 6 0% =1.2 5 8叫6 =1.202叫7 =1.

9、3 8 418 = 1.13 25各孔型中轧件尺寸的确定及强度校核5.1计算各等轴孔的轧件尺寸（1）各等轴孔轧件的横截面积Fn _2 = Fn Jn " n（2）确定各等轴孔尺寸由圆面积公式F= nR2得：fFTd=2各道次的轧件参数列于表1。表i等轴孔轧件尺寸道次681012141618轧件高/宽（mm）71.4453.3038.9331.3923.8420.0316.20轧件面积（mm2）4006.62231.231190.31773.88446.38315.10206.125.2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

10、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 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：B =1+0.82L/(Ho+2Bo)(H o-h)/Ho式中：Lc平均接触弧长度，H。一轧前轧件平均高度; h轧后轧件平均高度；Bo轧前轧件宽度;D轧辊直径.(1) (第一道次)来料：Bo XHo =141.60 141.60mm初设：h1=108.00mm;500(141.60 -108.00)=91.65mm2则 b1= |3c 1 Bo=1.082 141.60=153.20mm2Bci=1+0.82 91.65心41.60+2 141.60)(141.60-1

11、08.00)/141.60 =1.082Fi= hi bi=108.00 153.20=16545.6mmi校核：(1) Bo/ Ho>0.60.7 保证少产生歪扭脱方;(2) h1/ b1 <1.2保证轧制状态稳定。本道次中：Bo/ Ho=1，h1/ b1=0.7符合要求(2)(第二道次)来料：B1 XH1=108.00 153.20mm初设：h2=108.00mm;Lc/00(153-108W) =106.30mm2伦2=1+0.82 106.30/(153.20+2 108.00)(153.20-108.00)/153.20=1.136则b2= |c2B1=1.136 108

12、.00=122.70mmF2= b2h2=122.70 108.00=13251.6mm校核：B1/ H1=0.7h2/ b2=0.88符合要求(3)(第三道次)来料：B2 XH2=108.00 122.70mm初设：h3=82.00mm;c3529'6(122'r-82-00)=1°3-81mm由=1+0.82 杓3.81心22.70+2 108.00)(122.70-108.00)/122.70=1.160贝 U b3=Bc3B2=1.160 108.00=125.60mm2F3= b3h3=125.60 82.00=10299.2mm校核：B2/ H2=0.88

13、h3/ b3=0.65符合要求(4) (第四道次)来料：B3 >H3=82.00 125.60mm初设：h4=75.00mm;Lc4531.5(125.60 -75.00)=115.96mm比4=1+0.82 115.96心25.60+2 8200)(125.60-75.00)/125.60 =1.258贝Ub4=Bc4B3=1.258 82.00=103.20mm2F4= b4h4=75.00 103.20=7737.3 mm校核： B3/ H3=0.65h4/ b4=0.73 符合要求将前面四道次的出口轧件的有关尺寸列成表格见表2表2平辊出口轧件尺寸道次延伸系数横截面积mm轧件高度m

14、m轧件宽度mm11.25016545.6108.0153.2021.24913251.6108.0122.7031.28710299.282.0125.6041.3397737.375.0103.205.3椭圆孔型中轧件尺寸的确定具体方法是两个等轴孔夹一个非等轴孔，以两圆夹一椭为例，根据经验理论确定轧件在椭孔中的延伸系数3，轧件在圆孔中的延伸系数 乩来料尺寸为Bi-1 >Hi-1,经椭孔后轧件尺寸为hi >bi,经过下一道次后轧件尺寸为di+1,则由宽展系数的定义便可求得中间非等轴孔轧件的尺寸hi、bi，即：b B iH/-hi联立两式得:Bi j -tHi - '-tdi

15、 Jydi i b= LTdy + Pydi 十一 PyBi一Pt PyHiJ_ 严QU轧件在椭孔中的宽展系数X =050.95,在圆孔中是宽展系数为y =0.30.4。轧件尺寸偏大时，偏大取值，尺寸较小时，应偏小取值。具体 计算过程如下：(5) (第五道次椭圆孔)来料：B4 >Hl4=75.00 103.20mm轧件经第六道次后的尺寸为71.44mm;取：t =0.5, ：y=0.4可算得第五道次椭圆后轧件的尺寸：,75+0.5 汉 103.2 0.5 汉 71.44 0.5 汉0.4汉 71.44 小b595.74mm1-0.5 0.471.44+0.4 汉 71.440.4 汉 7

16、50.4 汉 0.5 汉 103.20_hs61.72mm1-0.4 7.5(6) 校核第六道次圆孔中轧件的充满度：第六道次后轧件的宽度b6 二 h5b5d6 J =61.72 (95.74-71.44) 0. 71.44mmbk6 二 d6： = 71.44 1 二 72.44mm(二为宽展留的余量，取mm)则、=b6/bk6 100% =71.44/72.44 100% =98.6%95%符合要求，校核通过。(7) (第七道次椭圆孔)来料：B6 >H6=71.44 71.44mm 轧件经第八道次后的尺寸为53.30mm;取：-1 =0.8, -y=0.4可算得第七道次椭圆后轧件的尺寸

17、：,71.44 +0.8 疋 71.44 0.8 汉 53.30 0.8 汉 0.4 汉 53.30b7101.32mm1-0.8 0.4,53.30 +0.4 汉 53.30 0.4 汉 71.440.4 汇 0.8 汉 71.44“h734.09mm1 0.428(8) 校核第八道次圆孔中轧件的充满度:第八道次后轧件的宽度b8 =h7b7 -d8-y =34.09 (101.32-53.30) 0.4 = 53.30mmbk8 二 d8： - 53.30 1 二 54.30mm(厶为宽展留的余量，取mm)则、=b8 /bk8 100%= 53.30/ 54.30 100%= 98.2% .

18、 95%符合要求，校核通过。(9) (第九道次椭圆孔)来料：B8 >H8=53.30 53.30mm轧件经第十道次后的尺寸为38.93mm;取：1=0.7, -y=0.4可算得第九道次椭圆后轧件的尺寸：,53.30 +0.7X53.30 一0.7 X38.93 一0.7汉 0.4沢38.93 ccb972.86mm1 - 0.7 0.4,38.93 +0.4 x 38.93 0.4 汉53.30 0.4x 0.7 汉 53.30 cch925.36mm1 -0.4X0.7(10) 校核第十道次圆孔中轧件的充满度:：第十道次后轧件的宽度b10 二 h9d -d10y =25.36 (72.

19、86-38.93) 0.4 = 38.93mmbk10 = dp 38.93 1 = 39.93mm(厶为宽展留的余量，取mm)则' =b10/bk10 100% =38.93/39.93 100% =97.5%95%符合要求，校核通过。(11) (第十一道次椭圆孔)来料：B10 >410=38.93 >8.93mm轧件经第十二道次后的尺寸为31.39mm;取：-1 =0.7, -y=0.4可算得第十一道次椭圆后轧件的尺寸：,38.93 + 0.7 汇 38.93 0.7 汉 31.39 0.7 疋 0.4 汉 31.39bn49.19mm1-0.7 0.4,31.39 +

20、 0.4 汉 31.39 0.4 汉 38.93 0.4 疋 0.7 汉 38.93h1124.27mm1 -0.4X0.7(12) 校核第十二道次圆孔中轧件的充满度：第十二道次后轧件的宽度b12 =h11d12 S =24.27 (49.19 31.39) 0.4 = 31.39mmbk12 = d12： -31.39 1 = 32.39mm(厶为宽展留的余量，取mm)则、=b12 / bk12 100% =31.39/32.39 100% = 96.9 95%符合要求，校核通过。(13) (第十三道次椭圆孔)来料：B12 XH12=31.39 81.39mm轧件经第十四道次后的尺寸为23.

21、84mm;取：-t -0.7, ：y=0.4可算得第十三道次椭圆后轧件的尺寸：,31.39+0.7 沢31.39一0.7汉23.84一0.7汉0.4沢23.84,心b1341.67mm1-0.7 0.4,23.84+0.4汉23.840.4汉31.39一0.4汉0.7沢31.39_ ,h1316.71mm1 -0.4汉0.7(14) 校核第十四道次圆孔中轧件的充满度:：第十四道次后轧件的宽度b14 =h13bn d14-y =16.71 (41.67 23.84) 0.4 = 23.84mmbk14 = d14 二 23.84 1 二 24.84mm(厶为宽展留的余量，取mm)则' =

22、b14 / bk14 100% = 23.84/24.84 100% = 95.9%95%符合要求，校核通过。(15) (第十五道次椭圆孔)来料：B14 XH14=23.84 83.84mm轧件经第十六道次后的尺寸为20.03mm;取：-1 =0.7, -y=0.4可算得第十五道次椭圆后轧件的尺寸：,23.84 +0.7 汉 23.84 0.7 疋 20.03 0.7 汇 0.4 汉 20.03 ccb1529.03mm1-0.7 0.4,20.03 +0.4 汉 20.030.4 汇 23.84 0.4 汉 0.7 汇 23.84_h1516.43mm1 -0.4 x 0.7(16) 校核第

23、十六道次圆孔中轧件的充满度：第十六道次后轧件的宽度b16 =05 亠 ib15 -d16 y =16.43 (29.03-20.03) 0.4 = 20.03mmbk16 = d16： - 20.03 1 二 21.03mm(厶为宽展留的余量，取mm)则、=b16 / bk16 100% =20.03/21.03 100% = 95.2% 95%符合要求，校核通过。(17) (第十七道次椭圆孔)来料：B16 XH16=20.03 送0.03mm轧件经第十八道次后的尺寸为16.20mm;取：-t -0.7, ：y=0.4可算得第十七道次椭圆后轧件的尺寸：,20.03 +0.7沢20.03一0.7

24、沢16.20一0.7><0.4減16.20b1725.24mm1-0.7 0.4,16.20+0.4汉16.20 一0.4汉20.03 一0.4沢0.7汉20.03_ °h1712.58mm1-0.45.7(18) 校核第十八道次圆孔中轧件的充满度：第十八道次后轧件的宽度b18 =h17b17 d18r =12.58 (25.24 -16.20) 0.4 = 16.20mmbk18 二 d18=16.20 0 = 16.20mm(因为成品为16 mm圆钢，故成品孔的厶 )则' =b18/bk18 100% =16.20/16.20 100% = 100%95%符合

25、要求，校核通过。5.4各孔型尺寸参数的确定541精轧孔型设计(1) 成品孔(K1孔)设计目前广泛采用的成品孔构成方法有两种，一种是双半径圆弧法，另一种是由孔型两侧用切线连结的扩张角法。双半径圆弧法长期以来是圆钢成品孔惯用的设 计方法，但随着对圆钢产品质量要求的提高，这种方法不适应高精度圆钢的生产， 因为这种成品孔的设计造成公差带减少，调整范围变窄，成品尺寸难以控制0由孔型两侧用切线连结的扩张角法具有的优点是： 作图简单，便于制作轧槽样板； 其中心张角比较小，使轧件的真圆度提高，轧制时金属超出标准圆的部位比较少； 增大了测压作用，使限制轧件宽展的作用加强，更有利于控制成品宽度方 向的尺寸； 轧件

26、充满孔型时，辊缝斜线直径仍不会超出公差范围； 可以减少因孔型磨损后在中心张角30°对应的圆周上直径超出公差范围的现象。因此本设计中采用由孔型两侧用切线连结的扩张角法。(2) 确定尺寸 成品孔内径dd=do-(O1.0) -RX( 1.0071.02)式中：A内径允许最大负偏差，mm按 GB715-89,取-=0.35mmd0成品内径的公称直径，mmd=16-0.8 0.35 X01仁 15.89mm 成品孔内径开口宽度BkBk=d0+(0.51.0) X( 1.0071.02 )式中：一内径允许最大正偏差，mm按 GB715-89,取 A =0.35Bk =16+0.8 0.35 X

27、01仁 16.46mm 内径开口处圆角RR的设计参考值一般为 ©10© 25mmR=11.5mm尼8© 40mmR=22.5mm 设计©16,取R=1mm 成品孔内径的扩张角R取 0=30°,辊缝 s=2mm则侧角=arctgBk - 2Rcos2Rsin v - s16.46-2 15.89/2 cos30°o=arctg025.52 汉 15.89/2汉 sin30 -2 p 0符合要求。2Rsi n-s_2 15.89/2 sin 30° - 2R = = 0 0 0 =21.014cos ：yn(d - )4 cos

28、25.50 sin(300 -25.5°)(3) 成品前孔(K2孑L)设计 成品前孔高度 人=(0.780.86) d0 =0.82 16=13.12mm 成品前孔宽度 Bk= (1.421.70) d0 =1.6 16=25.6mm 椭圆圆弧半径R取辊缝 s=3mm,则 R=迥® 匹 二(13.123)25.6 = 18.72mm4(hks)4(13.12 3)验算轧件在K2孔中的充满度：已知K2孔中轧件的尺寸为b7 h17 = 25.24 12.58mm ,贝U=25.24/25.6=98.6%,充满度太大。取该椭孔中的充满度为0.9,则 Bk =25.24/0.9=2

29、8.04mm椭圆圆弧半径r=(13.123)型£ = 22.00mm4咒(13.12_3)(4) 平辊设计平辊设计，只需确定辊缝值，其与轧后高度h 一致，在前面轧件尺寸确 定时已经计算过。具体见孔型尺寸表 3。(5) 椭圆孔尺寸设计槽口宽：Bk =(1.0881.11)b,本设计取 Bk=1.1b孔咼：hk = h辊缝：s=(0.20.3)h22圆弧半径：R = (h-s)生4 x (h _ s)外圆角半径：r=(0.080.12)Bk2轧件断面积：F (hs)bsb3充满度： 则各椭圆孔型的计算尺寸见孔型尺寸表 3(6) 圆孔型设计孔咼：hk = da =15°30 0

30、,常取槽 口宽：Bk 二-2-st aanc oa sa =15°,本设计取a = 25°扩张角：v - 300辊缝：s=(0.100.15)d 外圆角半径：r=(0.20.3)d 内圆角半径：R=d/2轧件面积：F = (0.98 0.99)d2 4则圆孔型尺寸见表3。根据前面的配辊情况可知，每架轧机的轧辊都有多个轧槽，由各个轧槽过钢 时，轧制压力及轧制力矩均相同，且根据材料力学的有关知识可知：当中间轧槽 过钢时，轧辊危险面的弯矩最大，轧辊最危险。在型钢生产中，通常把轧辊上的 轧制力当成是集中力来看待 。表3孔型参数尺寸表道次孔型孔高hkmm槽口宽Bkmm内圆半径Rmm外

31、圆半径rmm辊缝s mm扩张角0充满度%1平辊108.00153.20一一108.00一一2平辊108.00122.70一一108.00一一3平辊82.00125.60一一82.00一一4平辊75.00103.20一一75.00一一5椭圆61.72105.3169.639.8413.58一90.96圆71.4474.4935.7217.149.2930098.67椭圆34.09111.45123.4310.037.50一90.98圆53.3055.5826.6512.796.9330098.29椭圆25.3680.1586.147.215.58一90.910圆38.9340.0119.209.

32、345.0630097.511椭圆24.2754.1143.404.875.34一90.912圆31.3932.7415.707.534.0803096.913椭圆16.7145.8443.574.133.68一90.914圆23.8424.8611.925.723.1003095.915椭圆16.4331.9323.092.873.61一90.916圆20.0321.0910.024.812.2030095.217椭圆13.1228.0422.002.002.00一90.018圆15.8916.467.951.002.00300100表4$ 16rm圆钢轧制程序表轧件尺寸轧轧制时间辊工作出口

33、轧件轧制压下轧辊架孔型高宽面积延伸直辊径速度长度温度量转速纯轧间次形状mmmmmm2系数径mmm/smmocmmr/mins隔smm1H平辊108.0153.216545.1.2505005000.2120.397733.68.596.752V平辊108.012*2.713251.1.2495005000.2625.496545.210.697.750063H平辊82.00125.610299.1.2875005000.3332.795940.713.799.154V平辊75.00103.227737.31.3395005000.4243.895550.618.3104.355H平椭61.72

34、095.744471.21.431600553.30.5762.795241.4828.6110.056V圆71.4471.444006.61.292600543.90.8181.095924.332.5100.057H平椭34.09101.32638.01.394420394.01.05112.995437.3568.2107.558V圆53.30253.302231.21.255420378.11.46141.796248.0283.997.159H平椭25.3672.861394.01.354420400.91.83191.996927.94126.8104.9510圆38.9338.9

35、31190.31.420389.42.48256.998233.93152.8103.65V平椭33911H24.2749.19905.01.276420401.63.33327.898614.66194.998.4512圆31.3931.39773.91.250420395.34.24409.899817.8231.696.75枪平椭16.7141.67526.01.287365352.45.30527.4100314.68382.299.55圆23.8423.84446.41.260365346.36.83664.5100117.83458.497.3515平椭16.4329.03361.

36、01.258365352.68.60835.99997.41556.797.2516圆20.0320.03315.11.202365349.310.821004.10079.00643.892.95衿平椭12.5825.24249.21.384365355.113.001390.10117.45800.7101.05H圆16.2016.20206.11.132365352.318.001574.10189.04975.887.55V15.5产品孔型图本设计代表产品共18道孔型。各道孔型图如下（平辊略）：71斗46寸-第8孔*4 1 1254 11第11孔第12孔旨寸rl第13孔第14孑L2.2

37、0空,31:93第15孔第16孔第仃孔第18孔1第4章轧制力计算1.14.1轧件接触面积一个辊上的接触面积可按下式近似地计算：(1) 平辊:f 二b式中I变形区长度，1= R h ；b 在变形区轧件的平均速度B b。2又可写成FjRAh2(2) 方轧件在椭圆孔中：F -1.04 0.2bl 0.4(0.9B b)l 1(3) 椭圆轧件在圆孔中：1F I(B b)(4) 圆形轧件在椭圆中：F =0.18bI0.41(b 0.45d)I平辊中，第一道次：B+b140 +152.88, 2FR h =265 31.77 =13436.66mm22 2方轧件在椭圆孔中，第五道次F -1.04 0.2b

38、l 0.4(0.9B b)l 1=1.04 0.2 102.80210 17 0.41(0.9 98.53 102.80). 210 17 L 5779.48mm2椭圆轧件在圆孔中，第六道次11 F l(B b)=210 14(71.38 102.8) = 4722.17mm222圆形轧件在椭圆中，第七道次F -0.18bl0.41(b 0.45d)l =0.18 95.09 . 210 22 0.41(95.09 0.45 71.38)210 22 = 4708.56mm2上述计算过程就是各个孔型中接触面积的计算方法，具体接触面积见表7表5各道次接触面积机架号123456789接触面积mm2

39、13436.6612279.119828.336927.615779.484722.174708.564317.893254.66机架号101112131415161718接触面积2950.261814.081704.471283.231177.88762.44695.44572.55491.132 mm1.24.2各道次轧制速度的确定已知终轧速度是v=18叹根据连轧过程中各机架之间的秒流量，即 FnVn二Fn Vn可以求出各机架的轧制速度，表6各道次轧制速度机架号123456789轧制速度（m/s）0.570.620.881.251.511.861.872.042.71机架号10111213

40、1415161718轧制速度（m/s）2.994.875.186.887.511.5912.7115.4418.01.34.3开终轧温度的确定确定开轧温度时，由于棒材最后几道次是升温轧制，故从开轧到终轧总温降不会太大，根据铁碳相图，可确定开轧温度在950。1150C左右。取开轧温度是1150C。根据经验，轧制的数值对温降影响不是很大，得到各道次温降和温度，表7各道次温降和温度机架号123456789温降C24.722.823.318.013.310.39.69.49.7轧制温度C1150.01125.31102.51079.21061.21047.91037.61028.01018.6机架号1

41、01112131415161718温降C9.58.57.46.35.25.04.94.7轧制温度C1008.9999.4990.9983.5977.2972.2967.2962.3957.61.44.4计算轧制力4.4.1轧制压力的计算公式：P = p F4.4.2平均单位压力：p = (1+m；K+m名I )式中：k =9.8 14 O.OIt 1.4 C Mnr =0.1 14-0.01t；=2v . . ：h/R/H h1.6f . R . ：h -12 ：hmH +h1.4.14.4.3轧制力矩的计算Mz=2 P a =2根据大量实验数据统计书=0.55-0.60(1) 第一道次：；=

42、2v . ：h/R/(H h)=2 0.5732/265/140 108 = 0.001k =9.814-0.01t 1.4 C Mn =9.8(14 -0.01 1150)(1.4 0.15 0.5) = 50.225f =a(1.05 0.0005t) =1(1.05 0.0005t) =0.475=0.1 140.01t =0.1(140.01 1150)=0.251.6 f h -1.2 h 1.6 0.475265 32 -1.2 32“m0.12H +h140 + 108平均单位压力：/_p = (1+m】=(1+0.12)(50.225十0.25X0.001) =56.65MPA

43、I 丿轧制压力：P = p F - 56 .6513436.66 - 761 .266 t轧制力矩：M =2 P a =2；1 =2 761.266 0.55265 32 10“=77.112t(2) 第二道次: ；=2v . ：h/R/(H h)=2 0.62 、8/265/(108 100) = 0.001k =9.814-0.01t 1.4 C Mn =9.8(14-0.01 1125.3)(1.4 0.15 0.5) 55.19f =a(1.05 0.0005t) =1(1.05 0.0005 1125.3)=0.487=0.114-0.01t =0.1(14-0.01 1125.3)

44、=0.271.6f . R .：h -12：h 1.6 0.487 .265 8 -1.2 8 门“m0.15H +h108 + 100平均单位压力：/_、6 = (1 +m| K +仏 =(1+0.15)(55.19+0.25x0.001) = 63.71MPAI丿轧制压力：P = p F -63.7112279 .11 =782.333t轧制力矩：M =2 P a =2 P： ! ：l=2 782.333 0.55265 8 1O=79.246t(3) 第三道次：；=2v. ：h/R/(H h) =2 0.88 ,18/265/(100 82) =0.002k =9.814 -0.01t

45、1.4 C Mn 1=9.8(14-0.01 1102.5)(1.4 0.15 0.5) =59.76f 二a(1.05 0.0005t) =1(1.05 0.0005 1102.5)=0.498= 0.114-0.01t =0.1(14-0.01 1102.5)=0.291.6f、R ：h -1.2 ：h1.6 0.498 、265 18-1.2 18 m0.18H +h100+82平均单位压力：p = (1 +m|K +耳乞 | = (1+0.18)(59.76+0.29汉0.002) = 70.75MPAl 丿轧制压力：P 二 p F = 70.759828 .33 二 695 .354

46、 t轧制力矩:M =2 P a=2 P：l =2 695.354 0.55 . 265 12 10：=63.490t(4) 第四道次：；=2v . ：h/R/(H h)=2 1.25 、7/265/(75 82) = 0.003k =9.8 14 -0.01t 1.4 C Mn ->9.8(10.01 1079.2)(1.4 0.15 0.5) =64.44f 二a(1.05 0.0005t) =1(1.05 0.0005 1079.2)=0.51= 0.114-0.01t =0.1(14 -0.01 1079.2)=0.321.6f . R ：h -12汕 1.6 0.51、265 7

47、 1.2 7 小m0.21H +h82+75平均单位压力：p = (1+m【K+口 名=(1+0.21)(64.44+0.32x0.003) =78.32MPAl 丿轧制压力：P=p F =78.326927 .61 =542 .9111轧制力矩：M -2 P a =2； l=2 542.911 0.55 ,265 7 10”=38.887t(5) 第五道次：；=2v h/R/(H h) =2 1.5117/265/(58.8 820.005k =9.814-0.01t 1.4 C Mn =9.8(14-0.01 1061.2)(1.4 0.15 0.5) = 68.06f 二a(1.05 0

48、.0005t) =1(1.05 0.0005 1061.2)=0.51= 0.114-0.01t =0.1(14-0.01 1061.2)=0.331.6f .R ：h1.2 ：h 1.6 0.51.265 17 1.2 17m0.25H +h58+75平均单位压力：- ' 一、p =(1 +mK +耳名 |=(1+0.25)(68.06+0.33況0.005) =85.61MPA轧制压力:p=p F =85.615779 .48 =494 .793 t轧制力矩：M -2 P a =2 P：1 =2 494.793 0.55265 17 10 -35.520t(6) 第六道次：；=2v

49、. ：h/R/(H h)=2 1.86 . 14/210/(71.38 58.8) = 0.007k =9.814-0.01t 1.4 C Mn =9.8(14-0.01 1047.9)(1.4 0.15 0.5) = 70.73f 二a(1.05 0.0005t) =1(1.05 0.0005 1047.9)=0.52= 0.114-0.01t =0.1(14 -0.01 1047.9)=0.351.6f . R12 ：h 1.6 0.52.265 141.2 14 小“m0.26H +h71.38+58.8平均单位压力：- ，z 一、'.p = (1 +m|K +冲 g |=(1+0.26)(70.73 + 0.35汉0.007) =89.13MPAl 丿轧制压力：P=p F =89.13 4722.17 =420.930t轧制力矩：M =2 P a =2I =2 420.930 0.55210 14 1025.1051(7) 第七道次：；=2v . ：h/R/(H h)=2 1.87 .22/210/(37.5 71.38) =0.01k =9.814-0.01t 1.4 C Mn =9.8(14-0.01 1037.6)(1.4 0.15 0.5) = 72.80f