角鋼孔型設(shè)計(jì)

1、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 角鋼孔型設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 宋龍江 學(xué)生學(xué)號： 200711102049 院（系）： 材料工程學(xué)院 年級專業(yè)： 07 級材料成型與控制工程 指導(dǎo)教師： 張利民 講師 二一一年六月 摘要 角鋼屬建造用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是簡單斷面的型鋼鋼材，主要用于金屬構(gòu)件及 廠房的框架等。 本論文通過對現(xiàn)有資料的研究及分析，選擇了角鋼初軋、切分軋制、精軋 三個(gè)階段的軋制孔型系統(tǒng)及其各個(gè)孔型系統(tǒng)參數(shù)的確定方法，并針對角鋼軋制 中蝶式孔型系統(tǒng)共用性差的缺點(diǎn)，采用了用按最大厚度來設(shè)計(jì)此規(guī)格的角鋼來 克服這個(gè)缺點(diǎn)。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字 角鋼，孔型系統(tǒng)，孔型設(shè)計(jì) abstract angle iron

2、belongs to carbon structural steel in construction，it is a kind of simple section steel, mainly used for metal structures and plant framework etc. this paper chooses the rolling pass system and its parameters of each method for determining the pass system in the initial rolling angle,slit rolling,ro

3、ll embossing three stages, through researching and analysis the available information, and for shortcomings of poor interoperability in butterfly pass system in rolling angle,it adopts the means of designing the specifications of the angle by the maximum thickness to overcome this shortcoming. key w

4、ords angle steel，pass system，pass design 目目 錄錄 摘要摘要 i abstractabstractii 1 1 緒論緒論1 1.11.1 概述概述1 1.21.2 生產(chǎn)工藝簡介生產(chǎn)工藝簡介1 2 2 孔型系統(tǒng)的演變孔型系統(tǒng)的演變3 2.12.1 在開口蝶式孔型中用自由寬展法軋制在開口蝶式孔型中用自由寬展法軋制3 2.1.1 開口蝶式孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)3 2.1.2 開口蝶式孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn)3 2.22.2 在閉口蝶式孔型中用限制的變形寬展法軋制在閉口蝶式孔型中用限制的變形寬展法軋制4 2.2.1 閉口蝶式孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)4 2.2.2 閉口蝶式孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn)4

5、 2.32.3 角鋼軋制孔型系統(tǒng)的發(fā)展方向角鋼軋制孔型系統(tǒng)的發(fā)展方向4 3 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法6 3.13.1 蝶式孔型設(shè)計(jì)方法蝶式孔型設(shè)計(jì)方法6 3.1.1 蝶式孔的構(gòu)成6 3.1.2 假想成品蝶形斷面尺寸確定7 3.1.3 蝶式孔型設(shè)計(jì)方法8 2.1.4 蝶式孔的參數(shù)確定8 3.23.2 角鋼的延伸孔型設(shè)計(jì)方法角鋼的延伸孔型設(shè)計(jì)方法11 3.2.1 延伸孔的選擇12 3.2.2 延伸孔型系統(tǒng)的軋件的尺寸計(jì)算12 3.2.3 延伸孔型系統(tǒng)的孔型尺寸計(jì)算14 3.33.3 角鋼的切分孔型設(shè)計(jì)方法角鋼的切分孔型設(shè)計(jì)方法15 3.3.1 切分孔的作用與形式15 3.3.2 切

6、分孔的壓下系數(shù)16 3.3.3 切分孔的計(jì)算方法16 4 4 6 6 號角號角鋼鋼孔型孔型設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)18 4.14.1 角鋼軋制工藝角鋼軋制工藝18 4.1.1 坯料的選擇18 4.1.2 平均延伸系數(shù)的確定18 4.1.3 軋制道次的確定18 4.1.4 孔型系統(tǒng)的確定19 4.24.2 孔型設(shè)計(jì)孔型設(shè)計(jì)19 4.2.1 角鋼蝶式孔的設(shè)計(jì)19 4.2.2 角鋼箱型孔的設(shè)計(jì)24 4.2.3 角鋼切分孔的設(shè)計(jì)26 4.34.3 配輥配輥29 4.44.4 蝶式孔校核蝶式孔校核31 4.4.1 校核槽口寬度是否合理31 4.4.2 校核頂角壓下系數(shù)是否大于腿厚壓下系數(shù)31 4.54.5 箱型孔充滿度

7、校核箱型孔充滿度校核32 4.64.6 孔型沿輥身上配置的校核孔型沿輥身上配置的校核33 5 5 輔件設(shè)計(jì)輔件設(shè)計(jì)34 5.15.1 導(dǎo)板設(shè)計(jì)導(dǎo)板設(shè)計(jì)34 5.25.2 衛(wèi)板設(shè)計(jì)衛(wèi)板設(shè)計(jì)35 6 6 結(jié)論結(jié)論37 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)38 致謝致謝39 1 緒論 1.1 概述 角鋼屬建造用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是簡單斷面的型鋼鋼材，主要用于金屬構(gòu)件及 廠房的框架等。在使用中要求有較好的可焊性、塑性變形性能及一定的機(jī)械強(qiáng) 度。生產(chǎn)角鋼的原料鋼坯為低碳方鋼坯，成品角鋼為熱軋成形、正火或熱軋狀 態(tài)交貨。角鋼可按結(jié)構(gòu)的不同需要組成各種不同的受力構(gòu)件，也可作構(gòu)件之間 的連接件。廣泛地用于各種建筑結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)，如房梁

8、、橋梁、輸電塔、起 重運(yùn)輸機(jī)械、船舶、工業(yè)爐、反應(yīng)塔、容器架以及倉庫貨架等。 角鋼主要分為等邊角鋼和不等邊角鋼兩類，其中不等邊角鋼又可分為不等 邊等厚及不等邊不等厚兩種。 角鋼的規(guī)格用邊長和邊厚的尺寸表示。目前國產(chǎn)角鋼規(guī)格為 2-20 號，以邊 長的厘米數(shù)為號數(shù)，同一號角鋼常有 2-7 種不同的邊厚。進(jìn)口角鋼標(biāo)明兩邊的 實(shí)際尺寸及邊厚并注明相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一般邊長 12.5cm 以上的為大型角鋼， 12.5cm-5cm 之間的為中型角鋼，邊長 5cm 以下的為小型角鋼。 我國進(jìn)口、出口角鋼各有一定批量，主要從日本、西歐進(jìn)口。出口輸往地 區(qū)主要為港澳、東南亞、拉美及阿拉伯國家等。出口生產(chǎn)企業(yè)主要為遼寧

9、、河 北、北京、上海、天津等省市的鋼鐵廠（軋鋼廠） 。 進(jìn)出口角鋼的定貨一般以使用中所要求的規(guī)格為主，其鋼號為相應(yīng)的碳結(jié) 鋼鋼號。即角鋼除了規(guī)格號之外，沒有特定的成分和性能系列。進(jìn)口角鋼品種 多為大型、小型角鋼及特殊形狀角鋼，出口品種多為中型角鋼如 6 號、7 號等。 角鋼的交貨長度分定尺、倍尺兩種，國產(chǎn)角鋼的定尺選擇范圍根據(jù)規(guī)格號的不 同有 3-9m、4-12m、4-19m、6-19m 四個(gè)范圍。日本產(chǎn)角鋼的長度選擇范圍為 6- 15m。 角鋼的表面質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，一般要求不能存在使用上有害的缺陷， 如分層、結(jié)疤、裂縫等。角鋼幾何形狀偏差的允許范圍在標(biāo)準(zhǔn)中也有規(guī)定，一 般包括彎曲度、邊寬

10、、邊厚、頂角、理論重量等項(xiàng)，并規(guī)定角鋼不得有十分顯 著的扭轉(zhuǎn)。 1.2 生產(chǎn)工藝簡介 角鋼屬于簡單斷面的型鋼，型鋼生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品斷面復(fù)雜、產(chǎn)品品種多、 軋機(jī)類別多，因而采取何種軋機(jī)和生產(chǎn)方式、布置形式，需視生產(chǎn)品種、規(guī)模 及產(chǎn)品技術(shù)條件而定。型材的軋制方法有以下幾種：普通軋法就是在一般二輥 或三輥軋機(jī)上進(jìn)行軋制，孔型由兩個(gè)或三個(gè)軋輥的軋槽所組成，可生產(chǎn)一般簡 單、異形和周期斷面型材；多輥軋法孔型由三個(gè)以上軋輥軋槽組成，減小了閉 口槽的不利影響，可軋出凸緣內(nèi)外側(cè)平行的經(jīng)濟(jì)斷面型材，軋制精度高，軋輥 磨損、能耗、軋件殘余應(yīng)力均減少。熱彎軋法是將坯料軋成扁帶或接近成品斷 面的形狀，然后在后繼孔型中

11、趁熱彎曲成型，可軋制一般方法得不到的彎折斷 面型鋼；熱軋縱剖軋法是將較難軋的非對稱斷面產(chǎn)品先設(shè)計(jì)成對稱斷面，或 將小斷面產(chǎn)品設(shè)計(jì)成并聯(lián)形式的大斷面產(chǎn)品，以提高軋機(jī)生產(chǎn)能力，然后在軋 機(jī)上或冷卻后用圓盤剪進(jìn)行縱剖；熱軋冷拔（軋）法是先熱軋成型，并留有 加工余量，后經(jīng)酸洗、堿洗、水洗、涂潤滑劑、冷拔（軋）成材，可生產(chǎn)高精 度型材，產(chǎn)品機(jī)械性能和表面質(zhì)量均高于一般熱軋型材；熱冷彎成型法是以熱 軋或冷軋板帶為原料，使其通過帶有一定槽形而又回轉(zhuǎn)的軋輥，使板帶鋼承受 橫向彎曲變形而獲得所需斷面形狀的型材。角鋼生產(chǎn)一般使用普通軋制法軋制 角鋼。 角鋼一般生產(chǎn)工藝流程1： 圖 1.1 生產(chǎn)工藝流程圖 坯料準(zhǔn)備

12、 由于角鋼對材質(zhì)要求一般并不特殊，在目前技術(shù)水平下幾乎 可以全部使用連鑄坯。連鑄坯斷面形狀可以是方形或矩形，連鑄技術(shù)水平高的 使用異形坯。用連鑄坯軋制普通型鋼絕大多數(shù)可不必檢查和清理，從這個(gè)角度 說，大、中型型鋼最容易實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱裝熱送，甚至直接軋制。 坯料加熱 現(xiàn)代化角鋼生產(chǎn)加熱一般用連續(xù)式加熱爐，保證原料加熱均 勻且避免水印對產(chǎn)品的不利影響。為提高加熱質(zhì)量，這次角鋼軋制使用的是小 型軋機(jī)，采用步進(jìn)式加熱爐。加熱溫度一般在 10501200之間。 軋制 角鋼軋制分為粗軋、切分軋制和精軋，粗軋將坯料軋成適當(dāng)大小 適合切分軋制的扁坯，由于粗軋階段軋件溫度較高，應(yīng)該將不均勻變形盡可能 放在粗軋階段

13、；切分軋制使軋件能夠使角鋼的兩條腿被對稱地切分，被切分后 的軋件基本吻合下一道次的形狀，保證下一道次軋制的穩(wěn)定性；精軋是為了保 證角鋼成品尺寸的精度，延伸量較小。 精整 角鋼軋后精整有兩種工藝：一種是傳統(tǒng)熱鋸切定尺和定尺矯直工藝； 另一種是較新式的長尺冷卻、長尺矯直和冷鋸切工藝。熱鋸用于 7.5 號以上角 鋼的鋸切。 軋后冷卻根據(jù)鋼種、斷面形狀和尺寸及對產(chǎn)品組織性能的不同要求，有空 冷、堆冷和緩冷等方法。由于角鋼對冷卻速度沒有什么特別的要求，一般的角 鋼冷卻都采用空冷來冷卻。 2 孔型系統(tǒng)的演變 早期軋制角鋼采用直邊閉口孔型，由于這種軋制方法有孔型切入深，有較 大的附加摩擦等一系列的缺點(diǎn)，現(xiàn)在

14、早已停止使用。近代則采用彎邊蝶式孔型， 它有兩種基本孔型形式，即開口蝶式孔型系統(tǒng)和閉口蝶式孔型系統(tǒng)。 2.1 在開口蝶式孔型中用自由寬展法軋制 在開口孔型系統(tǒng)中，除精軋前孔使用閉口孔型外，其他全部采用開口孔型， 在無扭轉(zhuǎn)（水平滾與立輥交替組成的機(jī)組）的連續(xù)式小型軋機(jī)上，由于可以安 排的立軋道次多，因此精軋前孔也可以使用開口孔型，即采用全開口式孔型軋 制。但是這種方法并未推廣開來。 角鋼軋制的第一階段是大量采用立軋輥的開口蝶式孔型系統(tǒng)。雖然經(jīng)過長 期實(shí)踐，都能在相應(yīng)的車間條件下軋出不同類型的中，小規(guī)格的角鋼。但是隨 著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，群眾性的技術(shù)革新，車間機(jī)械化的不斷提高，對角鋼的質(zhì) 量，產(chǎn)量的

15、要求不斷提高，因而孔型系統(tǒng)也不斷改進(jìn)和發(fā)展，目前大多采用平 軋蝶式孔型系統(tǒng)。 2.1.1 開口蝶式孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)2 孔型設(shè)計(jì)簡單，通過調(diào)整立軋孔可以靈活控制軋件寬度，軋機(jī)調(diào)整方便； 軋輥加工容易，軋制時(shí)無“耳子”現(xiàn)象； 孔型共用性好，通過調(diào)整輥縫，一套孔型可以軋制幾種相鄰規(guī)格的角鋼； 立軋孔型可去除軋件表面氧化鐵皮，加工軋件腿端，并能適當(dāng)校正軋件 不對稱現(xiàn)象； 立軋孔型中擠出肥大耳子使后續(xù)角鋼充滿保證頂角尖銳。 2.1.2 開口蝶式孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn) 進(jìn)立軋孔前軋件需要翻剛 90，自動(dòng)對準(zhǔn)較難，需要人工喂剛，使工人 勞動(dòng)強(qiáng)度增大； 立軋孔切槽較深，軋輥強(qiáng)度低，特別是軋制大號角鋼，由于軋輥削弱較 大

16、，考慮軋輥強(qiáng)度，因此立軋孔的變形量不能太大，故軋制道次增加； 立軋孔型前的開口切分孔的導(dǎo)衛(wèi)控制要求高，當(dāng)導(dǎo)衛(wèi)控制不當(dāng)，開口切 分孔軋出的軋件產(chǎn)生較嚴(yán)重的不對稱，若立軋孔壓下量不大時(shí)，就無法校正腿 長，導(dǎo)致角鋼成品的腿長偏差，有時(shí)角鋼頂部還會出現(xiàn)折疊現(xiàn)象。 因此，帶立軋開口蝶式孔型系統(tǒng)通常用于軋制小號角鋼，一般多用在多品 種小批量車間，大號角鋼和專業(yè)性的角鋼車間不宜采用。 2.2 在閉口蝶式孔型中用限制的變形寬展法軋制 除精軋孔型外，全部均為彎邊閉口的蝶式孔型，因而它比直邊的孔型切槽 淺，相應(yīng)的提高了軋輥強(qiáng)度，同時(shí)也減少了附加摩擦。在閉口蝶式孔型中采用 限制寬展軋制，以控制軋件的寬度和加工兩端側(cè)

17、邊。為了防止軋件在孔型中過 充滿，相鄰孔型的軋輥開口位置上下相互交替。 而現(xiàn)在廣泛采用閉口平軋蝶式孔型系統(tǒng)3。在這一階段的特點(diǎn)是逐步淘汰 了立軋孔，除小規(guī)格角鋼 2 號、2/3 號還在使用外，其他各種規(guī)格的角鋼均不采 用，主要是通過長期的的實(shí)踐，我們感覺立軋孔存在許多缺點(diǎn)： 立軋孔的切槽較深，消弱了軋輥強(qiáng)度，特別是在軋制大規(guī)格角鋼時(shí)，軋 輥強(qiáng)度消弱的更大，降低了軋鋼機(jī)的利用率； 軋件進(jìn)立軋孔時(shí)需要人工翻鋼，不利于大規(guī)模，高效率生產(chǎn)，而且工人 的勞動(dòng)強(qiáng)度高； 由于預(yù)軋孔中采用自由寬展的開口孔，軋件在孔型中的位置完全靠導(dǎo)衛(wèi) 裝置來控制，常常由于控制不嚴(yán)，軋件在孔型內(nèi)左右移動(dòng)，很不穩(wěn)定。當(dāng)立軋 孔壓

18、下量不大時(shí)，往往起不到修正腿長的作用，因而公差波動(dòng)，調(diào)整頻繁，產(chǎn) 量和質(zhì)量不穩(wěn)定。 2.2.1 閉口蝶式孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 孔型系統(tǒng)中沒有立軋孔，全部采用平軋道次，不需要翻剛，便于機(jī)械操 作，以利于保證軋制溫度，提高軋制速度，有利于軋制周期正常； 孔型上下開口位置上、下交替，使角鋼腿端得到較好的加工，保證角鋼 腿端形狀較好； 孔型系統(tǒng)中的關(guān)鍵道次即預(yù)切分孔采用閉口孔型，有效的保證角鋼腿長 尺寸的公差的穩(wěn)定； 軋件在閉口孔型中軋制穩(wěn)定，腿端易控制，調(diào)整方便，有利于更好地控 制產(chǎn)品的尺寸及質(zhì)量。 2.2.2 閉口蝶式孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn) 閉口蝶式孔型系統(tǒng)的缺點(diǎn)是孔型系統(tǒng)的公用性差，在進(jìn)行平扎蝶式孔型系 統(tǒng)設(shè)

19、計(jì)時(shí)要對軋件的寬展必須進(jìn)行精確估算。 2.3 角鋼軋制孔型系統(tǒng)的發(fā)展方向 在連軋機(jī)上軋制角鋼時(shí)，孔型盡量采用平軋蝶式孔型，減少立軋孔或不使 用立軋孔，便于機(jī)械化操作，減少生產(chǎn)工藝因數(shù)的波動(dòng)，提高軋制的穩(wěn)定性； 切分孔基本上采用閉口蝶式孔，提高軋件在軋制時(shí)的穩(wěn)定性，使兩腿被對稱地 切分，被切分后的軋件基本吻合下一道次的形狀，保證下一道次軋制的穩(wěn)定性； 在最后的成品孔選擇上要按照工廠生產(chǎn)的要求來選擇成品孔的孔型。半閉口成 品孔的特點(diǎn)是在腿端有一臺階，可使腿端得到加工并可控制腿長，如果只是大 批量生產(chǎn)某一個(gè)型號的角鋼且產(chǎn)量穩(wěn)定時(shí)才采用這種成品孔型。在大多數(shù)軋鋼 車間中，一個(gè)成品孔型中軋制出不同腿厚的

20、的角鋼，多采用開口式成品孔。 3 孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 3.1 蝶式孔型設(shè)計(jì)方法 3.1.1 蝶式孔的構(gòu)成 蝶式孔型系統(tǒng)的作用是壓縮軋件，使之逐步過渡到成品形狀。正確設(shè)計(jì)蝶 式孔型系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性十分重要。如圖 3.1 所示蝶式孔由直線段長度 、水平段長度和彎曲段圓弧半徑三部分組成，蝶式孔設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是合理 的確定各個(gè)蝶式孔的這三部分的尺寸4。 直線段長度 直線段長度是決定蝶式孔型形狀的主要因素之一。直線段 較長，則軋件短而高，比較接近成品形狀，軋件在孔型中軋制比較穩(wěn)定，頂角 容易對正，產(chǎn)生頂角偏斜和塌角的次品較少。但是孔型切槽的深度隨直線段的 增加而加深，這就對軋輥強(qiáng)度的消弱也就相應(yīng)

21、的增加了。直線段較短時(shí)，則情 況真好相反。因此軋制小號角鋼時(shí)可以采用較長的直線段。 彎曲段和水平段 彎曲段圓弧半徑取得較大時(shí)，將會使孔型的高度增加， 孔型的彎曲段較長，對軋件的穩(wěn)定性有利，但孔型切槽較深。但是當(dāng)彎曲段圓 弧半徑取較小時(shí)，雖然孔型比較扁平，車槽較淺，可是蝶式軋件在成品孔內(nèi)彎 曲變形過于劇烈，容易引起腿長波動(dòng)，腿端形狀不良及腿表面折皺等瑕疵。 因此，當(dāng)彎曲段圓弧半徑及直線段長度取得較大，蝶式孔窄而高，軋件在 孔型內(nèi)穩(wěn)定，但切槽較深。當(dāng)彎曲段圓弧半徑及直線段長度取得較小時(shí)，孔型 寬而扁平，切槽較淺，有利于擴(kuò)大軋件的產(chǎn)品的規(guī)格范圍，為了改善其穩(wěn)定性 和軋件在成品孔內(nèi)彎曲變形過于劇烈的毛

22、病，可以通過采用下開口的成品前孔、 半閉口式成品孔及增大成品孔的壓下量加以克服5。表 3.1 為常用的蝶式孔基本 參數(shù)。蝶式孔斷面形狀過渡如圖 3.2 所示6。 圖 3.1 蝶式孔構(gòu)成 表 3.1 角鋼蝶式孔參數(shù) 參數(shù) 規(guī)格 l hr水平段長度/mm 23.6 號（0.40.55）l（0.580.63）l04.5 46.3 號（0.30.40）l（0.350.63）l020 7.512 號（0.40.42）l（0.550.60）l1218 圖 3.2 蝶式孔斷面形狀過渡圖 3.1.2 假想成品蝶形斷面尺寸確定 假想成品蝶形孔如圖圖 3.3 所示，各蝶式孔具有相同的頂角度數(shù)、直線段 長度和彎曲段

23、圓弧半徑（各孔型上輪廓線相同） 。其腿厚中線上的直線段長度隨 腿厚減薄而增加，彎曲段圓弧半徑隨腿厚的減薄而減小，如圖 3.2 所示。為此 將成品斷面按其腿長和腿厚繪制成蝶式斷面（稱為假想蝶式斷面） 。各道次蝶形 軋件上輪廓的頂角、直線段和彎曲段圓弧半徑均與假想蝶式斷面相同，然后按 照假想蝶式斷面依次確定各道次蝶形軋件斷面尺寸7。最后根據(jù)蝶式軋件斷面 構(gòu)成各個(gè)蝶式孔型。軋制過程穩(wěn)定和頂角充滿，而且成品腿長波動(dòng)也相對穩(wěn)定。 假想成品蝶式孔計(jì)算方法是根據(jù)表 3.1 選定蝶式孔的基本參數(shù)后按以下計(jì) 算蝶式孔的其他尺寸，如圖 3.3 所示： 圖 3.3 假想成品蝶式孔 22 h aeecrl sinsi

24、n 2 h akkclr sin(1 cos ) 2 h eglr (0.5 )(0.5 ) 4 bh llldrd 2()2 hb brll 在求出上述基本尺寸后，確定 a、b、c、d、e、f、g 六點(diǎn)，因各蝶式孔 有相同的頂角系數(shù)、直線段長度和彎曲段圓弧半徑，故各個(gè)蝶式孔都有相同的 這六點(diǎn)，選擇合理的壓下系數(shù)確定各個(gè)蝶式孔的腿厚，計(jì)算寬展從而確定寬度 和其他尺寸。 3.1.3 蝶式孔型設(shè)計(jì)方法的確定 現(xiàn)在常用的蝶式孔型的設(shè)計(jì)方法有兩種8：一是蝶式孔中心線固定法，二 是蝶式孔上輪廓線固定法。第一種是各蝶式孔的頂角度數(shù)，直線段長度，彎曲 段長度依次變化，即從成品孔起逆軋制順序各蝶式孔頂角及直線

25、段依次增大， 曲線段依次減小，因而各蝶式孔的輪廓逐漸變化。第二種方法是個(gè)蝶式孔具有 相同的頂角度數(shù)，直線段長度和彎曲段長度。 第一種方法設(shè)計(jì)的孔型由于隨著頂角逆軋制順序依次增大，所以頂角難以 充滿容易形成塌角的缺陷，為了彌補(bǔ)這一缺陷，采用了假帽的輔助措施，這就 增添了設(shè)計(jì)和車滾的工作量。而在第二種方法中避免了這一缺陷，頂角充滿良 好、角形清晰，所以減少了設(shè)計(jì)和車滾的工作量；其次，由于頂角隨著逆軋制 順序依次增大，軋機(jī)在孔型內(nèi)穩(wěn)定性較差，容易造成兩條腿長度不一的缺陷， 因而對導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)和安裝要求較嚴(yán)。第二種方法防止了這個(gè)問題，因而調(diào)整方 便，對導(dǎo)衛(wèi)的要求不高；其三，由于各蝶式孔的輪廓線不一樣，因

26、而樣板加工 軋輥車削比較麻煩。而第二種方法由于孔型上輪廓相同，軋輥車削方便，孔型 磨損比較均勻，容易修復(fù)；最后，第一種設(shè)計(jì)方法計(jì)算過程十分麻煩，而第二 種設(shè)計(jì)方法則甚為簡單。 這次角鋼孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法采用第二種設(shè)計(jì)方法，就是采用上輪廓線固 定法來設(shè)計(jì)。 2.1.4 蝶式孔的參數(shù)確定 蝶式孔的數(shù)目確定 角鋼的蝶式孔型數(shù)目根據(jù)斷面大小一般取 37 個(gè)。 蝶式孔型數(shù)目取得較多，軋件在軋制過程中變形緩和和孔型磨損較均勻、產(chǎn)品 質(zhì)量較好。但是這樣會增加軋制道次，軋輥車削加工量和貯備量相應(yīng)增加。因 此，必須根據(jù)車間設(shè)備能力、產(chǎn)品生產(chǎn)批量以及產(chǎn)品斷面大小全面加以權(quán)衡， 慎重確定。通常軋制小號角鋼取 34

27、個(gè)蝶式孔，中號角鋼取 47 個(gè)蝶式孔。 蝶式孔的腿厚的確定 蝶式孔的腿厚計(jì)算： 或 211 dd 211 ddd 或 322 dd 322 ddd 或 433 dd 433 ddd 式中 ，等各孔的腿厚； 1 d 2 d 3 d 1 k 2 k 3 k ，等各孔的壓下量； 1 d 2 d 3 d 1 k 2 k 3 k ，等各孔的壓下系數(shù)； 1 2 3 1 k 2 k 3 k 壓下量和壓下系數(shù)的確定 角鋼的壓下系數(shù)或壓下量的大小決定于電機(jī) 的能力、設(shè)備的能力、金屬的塑性、軋機(jī)的咬入和孔型的磨損等因素。一般按 順軋方向壓下系數(shù)和壓下量逐道次減小，常用的角鋼壓下系數(shù)和壓下量見表 3.2 所示9。

28、表 3.2 蝶式孔型中壓下系數(shù)和壓下量 孔型k1k2k3k4k5k6k7 1.11.371.131.731.2051.571.271.91.311.481.271.521.31.45 d/mm0.5215273184226.591525 蝶式孔水平段寬度的確定 蝶式孔的寬展按腿厚中心線長度計(jì)算水平段 長度： 2111kkk lld 3222kkk lld 4333kkk lld 式中 ，等孔型中心線長度，mm 1k l 2k l 3k l 1 k 2 k 3 k ，等孔型的寬展系數(shù)。 1 2 3 1 k 2 k 3 k 所以，各蝶式孔水平段寬度為： 2222 (0.5)(0.5) 4 bkkh

29、kk llldrd 3333 (0.5)(0.5) 4 bkkhkk llldrd 角鋼各孔型的寬展系數(shù)取值見表 3.3。 表 3.3 角鋼各孔型中寬展系數(shù) 角鋼規(guī)格大型角鋼中型角鋼小型角鋼 成品孔0.71.00.71.5 蝶式孔內(nèi)跨圓弧半徑的確定 內(nèi)跨圓弧半徑逆軋制方向逐漸增大。為了 提高軋件的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)時(shí)相鄰兩孔的內(nèi)跨圓弧半徑差應(yīng)小一些，特別的成品 前孔的內(nèi)跨圓弧半徑與成品孔的內(nèi)跨圓弧半徑要更小些，對中、小號角鋼一般 ?。?21 (1 2)mmrr 式中 成品孔 k1 的內(nèi)跨圓弧半徑。 1 r 但是必須保證軋件在成品孔和成品前孔的頂角壓下系數(shù)大于腿厚壓下系數(shù)， 即： ； 33 22 kk

30、 kk gd gd 22 11 kk kk gd gd 而頂角高度與圓弧半徑有如下關(guān)系： k g k r 2() kkkk grdr 為了滿足頂角壓下系數(shù)大于腿厚壓下系數(shù)，就需要增大圓弧半徑值，當(dāng) k r 相鄰兩個(gè)孔型的跨間圓弧半徑之差增大到一定值時(shí)，則會出現(xiàn)軋制不穩(wěn)定得現(xiàn) 象，如果還需要增加頂角高度，則應(yīng)通過假帽的方法來實(shí)現(xiàn)10，假帽由兩部 k g 分尺寸構(gòu)成，假帽高度和邊長，一般：fa 1.5 2.0mmf 15 25mma 接近成品孔的道次取小值，遠(yuǎn)離成品的道次逐漸取大值。 蝶式孔腿端圓弧半徑、的確定 蝶式孔腿端圓弧半徑如圖 3.4 所示： 1 r 2 r 圖 3.4 腿端圓弧半徑（左邊

31、為上開口，右邊為下開口） 上開口蝶式孔的腿端圓弧半徑、為： 1 r 2 r ； 1 11 () 23 rd 2 0 2mmr 下開口蝶式孔的腿端圓弧半徑、為： 1 r 2 r ； 1 11 () 45 rd 2 0 2mmr 蝶式孔0.250.450.30.40.30.6 鎖口尺寸 孔型鎖口尺寸與軋輥強(qiáng)度有很大關(guān)系，為提高孔型的共用形， 鎖口尺寸適當(dāng)取大值。鎖口尺寸： (0.25 0.5)md 鎖口間隙 一般按照角鋼的號數(shù)來選擇：t 小號角鋼：0.31mmt 中號角鋼：0.7 2.5mmt 孔型的側(cè)壁斜度 一般參照下面的范圍來選擇孔型的側(cè)壁斜度： 號角鋼：2 3.610% 20%y 號角鋼：4

32、 6.25% 20%y 號角鋼：7.5 125% 20%y 孔型腿端的鎖口尺寸、鎖口間隙和側(cè)壁斜度如圖 3.5 所示。 圖 3.5 蝶式孔腿端參數(shù) 當(dāng)成品前孔采用下開口式蝶式孔時(shí)，為了保證腿端形狀良好，孔型側(cè)壁斜 度應(yīng)去小些，對于上開口的成品前孔，可以取得稍大些。側(cè)壁斜度太小容易引 起爆槽（輥環(huán)折斷） 。此外，相鄰的兩個(gè)蝶式孔的側(cè)壁斜度差值不宜過大，一般 以較好。5% 8% 蝶式孔的開口 蝶式孔的開口位置確定原則是成品孔如果開口成品孔則 成品前孔則采用上開口蝶式孔；如果成品孔采用半閉口成品孔，則成品前孔采 用下開口蝶式孔。成品前孔后的蝶式孔型按照相鄰孔型開口位置上下交替的原 則11。這樣可以保

33、證角鋼腿端形狀清晰和質(zhì)量良好。 3.2 角鋼的延伸孔型設(shè)計(jì)方法 多數(shù)型鋼生產(chǎn)是在保證紅坯的質(zhì)量的前提下，用較小的軋制道次和較快的 變形速度為中軋或精軋?zhí)峁┖虾跻蟮募t坯。延伸孔型的作用是壓縮軋制斷面， 為成型孔提供合乎要求的坯料。它對產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量有很大的影響，但是對產(chǎn) 品最后形狀影響不大。常用的延伸孔型系統(tǒng)：箱形孔型系統(tǒng)、菱方孔型系統(tǒng)、 菱菱孔型系統(tǒng)、橢方孔型系統(tǒng)、六角方孔型系統(tǒng)、橢圓孔型系統(tǒng)和橢 方孔型系統(tǒng)12。這些孔型系統(tǒng)可以單獨(dú)使用，也可以組合使用，形成混合延 伸孔型系統(tǒng)。因此，合理選擇并設(shè)計(jì)延伸孔型，是產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)質(zhì)量、低成本的重 要保證。延伸孔型設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是孔型系統(tǒng)的選擇和各軋制道

34、次孔型尺寸的 計(jì)算。 3.2.1 延伸孔的選擇 孔型系統(tǒng)的選擇是延伸孔型設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，孔型系統(tǒng)選擇的合適與 否，將直接影響軋機(jī)生產(chǎn)率，產(chǎn)品質(zhì)量，各種消耗指標(biāo)及生產(chǎn)操作難易程度， 選擇時(shí)必須參照坯料尺寸、坯料質(zhì)量和主電機(jī)功率等條件。 在這次角鋼軋制中延伸孔型采用了箱型孔型系統(tǒng)。箱型孔型系統(tǒng)包括了五 個(gè)箱型孔，采用平平立立平箱型孔組合來軋制坯料，在第二道次和第 四道次軋制完成后翻鋼。 3.2.2 延伸孔型系統(tǒng)的軋件的尺寸計(jì)算 孔型尺寸計(jì)算的第一步是計(jì)算各道次的軋件尺寸（高度和寬度） ，在得到各 道次的軋件高度和寬度的基礎(chǔ)上，按照孔型的構(gòu)成關(guān)系計(jì)算相關(guān)孔型尺寸。由 于我們已知坯料和成品尺寸，以

35、及翻鋼與軋制道次，所以我選擇了壓下量計(jì)算 法來設(shè)計(jì)這次箱型孔型系統(tǒng)的尺寸13。首先根據(jù)坯料和成品尺寸計(jì)算總的壓下 量和寬展量。 總寬展和總壓下量 總寬展量為：b (0.15 0.2)()()bhhbb 總壓下量為：h ()()hbhhbb 式中 ，坯料的高度和寬度；，成品的高度和寬度。hbhb 各道次的壓下量與寬展量 假定沒有翻鋼軋制，即無寬度方向壓下，換 句話就是僅有 1、2、5、6、9 道次軋制，如圖 3.6 所示這時(shí)軋件在高度方向上 的壓下量為： / h hhh 圖 3.6 箱型孔型系統(tǒng)翻鋼程序與軋制 道次已知軋件在壓下的同時(shí)會出現(xiàn)寬展，如圖 3.7 所示，軋件軋制前后形狀， 其寬展量為

36、： h b 12569h bbbbbb 或 1122556699h bhhhhh 式中 ，1、2、5、6、9 道次的寬展量； 1 b 2 b 5 b 6 b 9 b ，1、2、5、6、9 道次得寬展系數(shù)； 1 2 5 6 9 ，1、2、5、6、9 道次的壓下量。 1 h 2 h 5 h 6 h 9 h 高度方向上的總壓下量經(jīng) 1、2、5、6、9 道次壓下來實(shí)現(xiàn)，即： h h 12569h hhhhhh 式中 ，1、2、5、6、9 道次壓下量。 1 h 2 h 5 h 6 h 9 h 圖 3.7 軋件軋制前后形狀 因此經(jīng)過 1、2、5、6、9 道次軋制后，軋件的寬度： / b / bbb 因此寬

37、度方向上的壓下量為： / bh hbbbbb 即寬度方向上的壓下量由原來的變成了，增加了高度方bb h bbb 向上壓下時(shí)產(chǎn)生的寬展量。 h b 寬度方向上的總壓下量由翻鋼后軋制產(chǎn)生的壓下量總和，即在水平方 b h 向上的 3、4、7、8 道次軋制是產(chǎn)生的壓下量的總和，即： 3478hb bbbhhhhh 式中 ，3、4、7、8 道次的壓下量。 3 h 4 h 7 h 8 h 同理高度方向上的總壓下量也由原來的增加到，即：hh h h hb hhhb 式中 為翻鋼軋制后引起的寬展量，其值如下： b b 3478b bbbbb 或 33447788b bhhhh 式中 ，3、4、7、8 道次的壓

38、下量； 3 h 4 h 7 h 8 h ，3、4、7、8 道次的寬展； 3 b 4 b 7 b 8 b ，3、4、7、8 道次的寬展系數(shù)。 3 4 7 8 各道次壓下量和寬展量得分配 開始軋制時(shí)由于溫度較高，在軋機(jī)咬入 能力容許的情況下，盡量壓下量取大值，隨著溫度的降低，順軋制道次壓下量 逐漸減小。另外，上軋制道次的壓下量要小于下軋制道次，這是因?yàn)樯蹬_有 一個(gè)送入角，影響軋件咬入。隨著溫度降低，寬展量變大，因此順軋制道次系 數(shù)逐漸增大14。 各道次軋件尺寸的計(jì)算 根據(jù)已分配的各道次壓下量和寬展量和翻鋼程 序，可按照順軋制道次或逆軋制計(jì)算各個(gè)道次軋件尺寸。 已知坯料尺寸和，逆軋制道次計(jì)算。hb

39、 第 1 道次：， 11 hhh 11 bbb 第 2 道次：， 212 hhh 212 bbb 因?yàn)榉?，因此?第 3 道次：， 323 hbh 323 bhb 第四道次：， 434 hhh 434 bbb 3.2.3 延伸孔型系統(tǒng)的孔型尺寸計(jì)算 根據(jù)上面的軋件尺寸來計(jì)算箱型孔的尺寸。軋件在箱型孔內(nèi)的寬展系數(shù)是 根據(jù)不同的位置和孔型類別有所不同，一般為 00.45，軋件在前兩道次軋制時(shí) 幾乎沒有寬展，這是因?yàn)殇撳V內(nèi)部比較疏松，隨軋制道次增加溫度逐漸下降， 摩擦系數(shù)逐漸增大，軋件厚度不斷減小。寬展系數(shù)隨順軋制道次逐漸增大，具 體見表 3.4 所示。 表 3.4 箱型孔型的寬展系數(shù) 中小型開坯

40、機(jī)軋制鋼錠或鋼坯型鋼軋機(jī)軋制鋼坯 軋制條件 第 1 道次 第 4 道次軋 鋼錠 扁箱型孔型方箱型孔型扁箱型孔型方箱型孔型 寬展系數(shù)00.10.150.30.150.250.250.450.20.4 箱型孔型系統(tǒng)的孔型尺寸包括槽底寬度、槽口寬度、側(cè)壁斜度、箱型孔槽 底凸度、圓角半徑和輥縫值。其箱型孔的構(gòu)成如圖 3.8 所示。 圖 3.8 箱型孔的構(gòu)成 槽底寬度 箱型孔槽底寬度及軋件的咬入能力與側(cè)壓大小等方面，槽底 寬度小于軋件來料寬度，軋制在帶有限寬展的條件下進(jìn)行，因?yàn)槭管埣_ k bb 始咬入時(shí)首先與孔型側(cè)壁四點(diǎn)接觸，孔型側(cè)壁與金屬側(cè)面相擠壓產(chǎn)生側(cè)摩擦力， 使咬入能力得到改善，理想的情況是咬入

41、瞬間，軋件既和槽底又與側(cè)壁相接觸， 使之既有夾持作用，又不至于使孔型側(cè)壁磨損嚴(yán)重。一般的槽底寬度取值為： k b 或 (0 8)mm k bb(11.02) k bb 式中 來料寬度。b 側(cè)壁斜度 箱型孔型的側(cè)壁斜度對軋件咬入和穩(wěn)定性有很大的影響。側(cè) 壁斜度對軋件有扶正的作用，側(cè)壁斜度配合一定的箱型孔槽底寬度會影響箱型 孔的側(cè)壓，同時(shí)軋件寬度，孔型側(cè)壁小的時(shí)候，軋件穩(wěn)定性就很高，軋件的咬 入能力就很大，但是側(cè)壁斜度過小時(shí)，孔型側(cè)壁磨損就很大，軋制時(shí)會出現(xiàn)刮 絲或軋件被夾牢而不易脫槽和沖擊力不夠。所以孔型設(shè)計(jì)時(shí)一般的單側(cè)壁斜度 取值如下：y 平箱孔型： ；立箱孔型： 10% 20%y 5% 25

42、%y 凸度 采用凸度的目的使為了使軋件在進(jìn)入下一個(gè)孔型時(shí)狀態(tài)穩(wěn)定，避 免軋件左右傾倒，同時(shí)也是防止在翻鋼后形成“耳子”缺陷。 凸度大小視軋機(jī)及軋制條件而定，一般初軋機(jī)上，三滾開f5 10mmf 坯機(jī)上。一般按照前面孔型中的凸度取大些，后面孔型的凸度2 6mmf f ，這是為了軋件得到較好的表面質(zhì)量。0f 凸度的構(gòu)成有三種形式，即折線形，弧線形和直線形。直線形的平直段， t b 可以根據(jù)孔型寬度的大小，取，它對于防止“耳子”缺陷很好的效30 80mm 果。 圓角半徑與輥縫 內(nèi)圓角半徑：；外圓角半徑：(0.12 0.2)rb ；輥縫：(0.12 0.2)rb5 20mms 3.3 角鋼的切分孔型設(shè)

43、計(jì)方法 3.3.1 切分孔的作用與形式 切分孔的作用是通過楔子在矩形軋件上把角鋼的兩條腿正確的切分出來。 因此，切分孔無論對立軋系統(tǒng)或平軋系統(tǒng)來說都是十分關(guān)鍵的，必須正確設(shè)計(jì)。 切分孔的優(yōu)點(diǎn)有15： 大幅提高了粗軋機(jī)的生產(chǎn)能力。在不增加軋制臺數(shù)，坯料大小不變或增 大時(shí)，可用低的軋制速度獲得高的生產(chǎn)率； 在不增加軋制道次前提下，實(shí)現(xiàn)用小軋機(jī)軋制大坯料； 改變孔型結(jié)構(gòu)，變不對稱產(chǎn)品為對稱產(chǎn)品； 擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍； 降低成本和能源消耗，在相同條件下，可將鋼坯加熱溫度降低 40左右， 燃料消耗可降低 15%左右，軋輥消耗可降低 15%左右。 現(xiàn)在角鋼軋制的切分孔一般有閉口和開口兩種形式。開口式切分孔的

44、特點(diǎn) 是： 共用性好，可以通過調(diào)節(jié)輥縫及導(dǎo)衛(wèi)來生產(chǎn)相鄰號數(shù)的角鋼； 孔型形狀簡單，車削容易，切槽淺，軋輥強(qiáng)度高； 軋件穩(wěn)定性較差，不易正確的切分出軋件，必須配置一定的立軋孔來控 制和依靠導(dǎo)衛(wèi)來控制軋件位置，所以對導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)、安裝的要求較高； 軋件在孔型內(nèi)處于自由寬展?fàn)顟B(tài)，不會產(chǎn)生“耳子”缺陷。 閉口切分孔克服了開口式切分孔的一些缺點(diǎn)，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，軋件在 孔型內(nèi)不會左右游走，能準(zhǔn)確的切分出兩條腿。同時(shí)由于閉口式切分孔的外形 與蝶式孔有幾分相似，所以軋件在閉口切分孔內(nèi)軋制是穩(wěn)定的，這就大大簡化 了調(diào)整工作和提高了成材率，因此閉口蝶式孔得到廣泛使用。但是其缺點(diǎn)是共 用性十分差。 3.3.2 切

45、分孔的壓下系數(shù) 切分孔內(nèi)的壓下系數(shù)是以來料的高度與切分孔腿厚之比來表示，一般hh 應(yīng)根據(jù)軋機(jī)能力、孔型構(gòu)成方法和坯料情況來選擇16。軋制號角鋼時(shí)，2 2.6 由于采用短水平段及大的圓弧段半徑的蝶式孔，孔型窄而高，切分孔型也就要 窄而高，所以必須采用很大的壓下系數(shù)才能使頂角充滿，一般用的壓下系2 3 數(shù)才能使頂角充滿；軋制號角鋼時(shí)，由于采用了長水平段及小的圓弧段4 6.3 半徑，所以孔型扁平，因此采用扁平的切分孔為宜。其壓下系數(shù)一般為 就能使其頂角充滿；而軋制號角鋼時(shí)，也采用短水平段及大的1.35 2.27.5 12 圓弧段半徑的蝶式孔，孔型窄而高，但是由于軋機(jī)能力有限，其壓下系數(shù)太大， 一般采

46、用。1.4 1.9 3.3.3 切分孔的計(jì)算方法 對切分孔的要求是能夠正確的把兩條腿切分出來，并且保證頂角充滿良好。 這次角鋼的切分孔設(shè)計(jì)，我選擇了閉口蝶式切分孔作為角鋼軋制的切分之用。 其 壓下系數(shù)選。2.0 平底切分孔如下圖 3.9 所示： 圖 3.9 平底蝶式切分孔 平底蝶式切分孔的槽口寬度： ，式中 來料的寬度 1 bbbb 。0 1mmb 頂角角度：。100 120 頂角到腿厚的高度與腿厚的比值一般取值為，即： / 1 h 1 h1.30 2.2 / 1 1 =1.30 2.2 h h 1 h h 式中 來料的高度；壓下系數(shù)，一般壓下系數(shù)取值為：。h1.3 2.2 切分孔凸起的寬度：

47、 / 1 2tan 2 bh 切分孔的腰部圓弧半徑： 1 (0 5)mmrr 式中 蝶式孔的彎曲段圓弧半徑r 外圓角： 11 11 () 32 rh 內(nèi)圓角： 2 1 3mmr 輥縫： 6 8mms 鎖口間隙： 2 3mmt 側(cè)壁斜度： 16% 20%y 鎖口與輥環(huán)間的圓弧半徑： 3 6mmr 4 6 號角鋼孔型設(shè)計(jì) 4.1 角鋼軋制工藝 4.1.1 坯料的選擇 由于型鋼對材質(zhì)要求一般并不特殊，在目前技術(shù)水平下幾乎可以全部使用 連鑄坯。連鑄坯斷面形狀可以是方形或矩形，連鑄技術(shù)水平高的使用異形坯。 用連鑄坯軋制普通型鋼絕大多數(shù)可不必檢查和清理，從這個(gè)角度說，大、中型 型鋼最容易實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱裝熱送

48、，甚至直接軋制。連鑄連軋是型材發(fā)展的方向， 直接以連鑄坯為原料進(jìn)行軋制是中小型軋機(jī)在市場上競爭的有力選擇，連鑄坯 在熱裝熱送，可提高加熱爐能力，比冷裝減少坯料氧65080020% 30% 化損失，節(jié)約加熱能耗，同時(shí)可減少或取消中間存儲面0.2% 0.3%30% 45% 積，減少設(shè)備和操作人員，縮短生產(chǎn)周期，加快資金周轉(zhuǎn)，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益 17。直接熱裝熱送是當(dāng)前小型和線材軋機(jī)節(jié)能降耗、減少生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn) 工藝最直接有效的措施之一。在的大型鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的連鑄方坯主要有 120120mm、150150mm、200200mm、240240mm 等種連鑄坯。根據(jù)角 鋼的規(guī)格大小，我選擇了 1201

49、20mm 的方坯來軋制 60608mm 號角鋼，其 材質(zhì)普通碳素鋼。235q 4.1.2 平均延伸系數(shù)的確定 延伸系數(shù)分配原則是在粗軋孔高溫條件下盡量采用大的延伸，沿軋制順序 逐漸減少。成品孔延伸系數(shù)，成品前孔延伸系數(shù)，其他各1.051.151.151.25 孔延伸大約為?？仔拖到y(tǒng)平均延伸系數(shù)取 1.251.35，大號角鋼取下限，1.31.8 小號角鋼限。一般中型生產(chǎn)線平均延伸系數(shù)選為，這時(shí)軋制較穩(wěn)定，工1.11.4 藝也合理，對于 60608mm 角鋼，設(shè)定平均延伸系數(shù)為 1.24，按 8mm 厚的 規(guī)格來設(shè)計(jì)，以保證軋制穩(wěn)定，生產(chǎn)正常，質(zhì)量穩(wěn)定。 4.1.3 軋制道次的確定 軋制型鋼時(shí)，由

50、于斷面形狀比較復(fù)雜，而且壓下量是不均勻的，所以變形 量通常用平均延伸系數(shù)來表示。坯料和成品的面積分別為 14400mm2 和 902mm2，取的平均延伸系數(shù) 1.26，則 lglg m n 14400/90215.96 on ff lg15.96/lg1.261.2030/0.100411.98n 式中 總延伸系數(shù)； ，坯料與成品的斷面面積，mm2； 0 f n f 平均延伸系數(shù)。 所以取軋制道次為 12 個(gè)道次。最先采用 500 軋機(jī)軋制形成角鋼切分前的 扁坯，即將 120120mm 的方坯軋制成 6082.05mm 的扁坯，采用扁箱一扁箱 一立箱一立箱扁箱軋制 5 道次；然后用一機(jī)架 40

51、0 將 6082.05mm 的扁坯 進(jìn)行切分軋制；最后用 6 機(jī)架 400 軋機(jī)采用上下交替的蝶式孔各軋制 1 道次， 從而得到 60608mm 的角鋼產(chǎn)品。 4.1.4 孔型系統(tǒng)的確定 在軋機(jī)上軋制角鋼時(shí)，孔型盡量采用平軋蝶式孔型，減少立軋孔或不使用 立軋孔，便于機(jī)械化操作，減少生產(chǎn)工藝因數(shù)的波動(dòng)，提高軋制的穩(wěn)定性；切 分孔基本上采用閉口蝶式孔，提高軋件在軋制時(shí)的穩(wěn)定性，使兩腿被對稱地切 分，被切分后的軋件基本吻合下一道次的形狀，保證下一道次軋制的穩(wěn)定性18； 在最后的成品孔選擇上要按照工廠生產(chǎn)的要求來選擇成品孔的孔型。半閉口成 品孔的特點(diǎn)是在腿端有一臺階，可使腿端得到加工并可控制腿長，如果

52、只是大 批量生產(chǎn)某一個(gè)型號的角鋼且產(chǎn)量穩(wěn)定時(shí)才采用這種成品孔型。在大多數(shù)軋鋼 車間中，一個(gè)成品孔型中軋制出不同腿厚的的角鋼，多采用開口式成品孔。 所以根據(jù)上述原則我選擇了平軋蝶式孔型系統(tǒng)，不使用立軋孔，切分孔采 用閉口平底蝶式切分孔以保證兩條腿被對稱地切分，在成品孔上由于要軋制不 同腿厚的角鋼，所以采用開口式成品孔。 4.2 孔型設(shè)計(jì) 4.2.1 角鋼蝶式孔的設(shè)計(jì) 角鋼 k1 孔 成品孔采用開口式成品孔，取成品孔的頂角為。按90 照厚進(jìn)行設(shè)計(jì)。60608mm 的角鋼的胯下圓弧半徑為：8mm 1 6.50mm k r 腿長允許偏差：；腿厚偏差：。成品腿長熱0.8mm 0.4mm 60mml 軋時(shí)

53、的腿長， 為軋件熱膨脹系數(shù)，取 1.0111.013。即腿長： 1 () k ll 1 ()600.81.0111.01561.47 61.71mm k ll （）（） 經(jīng)查經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的，取 1 61.60mm k l k1 孔的厚度： 1 8.00mm k d 腿長余量（鎖口長度）： c k1=2d+（27）=28+（27）=1825mm，取 c k1=18.00mm。 取輥縫 s k1=6.00mm。 k 1 孔的寬度： 111 2()2(61.60 18)112.55mm kkk blc 角鋼 k2 孔 由表 3-1 角鋼蝶式孔參數(shù)計(jì)算 l h，r。k2 蝶式孔的直線 段長度： ；取(0.

54、3 0.4)(0.3 0.4) 6018 24mm h ll22mm h l k2 蝶式孔的彎曲段圓弧半徑： ；取(0.35 0.63)(0.35 0.63) 6021 37.8mmrl24mmr 頂角： 90 k2 孔的厚度： 211 8 1.49.4mm kkk ddd 成品的中心線長度： 111 11 61.50857.50mm 22 kkk lld 軋件在 k1 孔的寬展量：，由表 3-2 蝶式孔型中壓下系數(shù)和壓下 111kk ld 量得到角鋼成品孔型中寬展系數(shù) ： 取 1 0.7 1.0 1 0.9 則 k2 中心線長度： 2111 57.500.9 1.456.24mm kkk l

55、ld 直線段的長度： 22 0.5220.5 9.417.30mm zkhk lld 彎曲段長度： 22 3.14 (0.5)(240.5 9.4)22.53mm 44 rkk lrd 水平段長度： 2222 56.24 17.3022.5316.41mm bkkzkrk llll k2 孔的寬度： 22 2()22(2224)2 16.4197.86mm khbk brll 確定定點(diǎn)作圖的參數(shù)： 2()2(2224)65.04mm h acrl 2222 222432.56mm h aeecrl 跨間圓弧半徑： 2 8.00mm k r 輥縫： 2 6.00mm k s 腿端斜度： 5%y

56、腿端圓弧半徑： 1 4.00mmr 2 1.00mmr 鎖口長度： 間隙：5.00mmz 1.00mm 角鋼 k3 孔 由 k2 孔得到，k3 蝶式孔的直線段長度： ；取(0.3 0.4)(0.3 0.4) 6018 24mm h ll22mm h l k3 蝶式孔的彎曲段圓弧半徑： ；取(0.35 0.63)(0.35 0.63) 6021 37.8mmrl24mmr 頂角： 90 k3 孔的厚度： 322 9.4 1.811.2mm kkk ddd 軋件在 k3 孔的寬展量： 222kk ld 由表 3-2 得到角鋼的蝶式孔型中的寬展量 ： 取 2 0.3 0.4 2 0.4 則 k3 孔

57、的中心線長度： 3222 56.240.4 1.855.52mm kkk lld 直線段長度： 33 0.5220.5 11.216.40mm zkhk lld 彎曲段長度： 33 3.14 (0.5)(240.5 11.20)23.24mm 44 rkk lrd 水平段長度： 3333 55.52 16.4023.2415.88mm bkkzkrk llll k3 孔的寬度： 33 2()22(2224)2 15.8896.80mm khbk brll 確定定點(diǎn)作圖的參數(shù)： 2()2(2224)65.04mm h acrl 2222 222432.56mm h aeecrl 跨間圓弧半徑：

58、3 10.00mm k r 輥縫： 3 6.00mm k s 腿端斜度：10%y 腿端圓弧半徑： 1 3.00mmr 2 1.00mmr 鎖口長度： 鎖口間隙：5.00mmz 1.00mm 角鋼 k4 孔 由 k2 孔得到，k4 蝶式孔的直線段長度： ；取(0.3 0.4)(0.3 0.4) 6018 24mm h ll22mm h l k4 蝶式孔的彎曲段圓弧半徑： ；取(0.35 0.63)(0.35 0.63) 6021 37.8mmrl24mmr 頂角： 90 k4 孔的厚度： 433 11.22.413.6mm kkk ddd 軋件在 k4 孔的寬展量： 333kk ld 由表 3-

59、2 得到角鋼的蝶式孔型中的寬展量 ： 取 3 0.3 0.4 3 0.4 則 k4 孔的中心線長度： 4333 55.520.4 2.454.56mm kkk lld 直線段長度： 44 0.5220.5 13.615.20mm zkhk lld 彎曲段長度： 44 3.14 (0.5)(240.5 13.6)24.18mm 44 rkk lrd 水平段長度： 4444 54.56 15.2024.1815.18mm bkkzkrk llll k4 孔的寬度： 44 2()22(2224)2 15.1895.40mm khbk brll 確定定點(diǎn)作圖的參數(shù)： 2()2(2224)65.04mm

60、 h acrl 2222 222432.56mm h aeecrl 跨間圓弧半徑： 4 15.00mm k r 輥縫： 4 6.00mm k s 腿端斜度： 12%y 腿端圓弧半徑： 1 6.50mmr 2 1.00mmr 鎖口長度： 間隙：6.00mmz 1.00mm 角鋼 k5 孔 由 k2 孔得到，k5 蝶式孔的直線段長度： ；取(0.3 0.4)(0.3 0.4) 6018 24mm h ll22mm h l k5 蝶式孔的彎曲段圓弧半徑： ；取(0.35 0.63)(0.35 0.63) 6021 37.8mmrl24mmr 頂角： 90 k5 孔的厚度： 544 13.63.817