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1、目录1 设计说明.21.1 孔型设计概述.21.1.1 孔型设计的内容.21.1.2 孔型设计的基本原则.22 孔型系统的选择及依据.32.1 孔型系统的选取.32.1.1 粗轧机孔型系统的选取.32.1.2 中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取.33 确定轧制道次.43.1 轧机的选择.44 分配各道次延伸系数.54.1 孔型设计计算.54.1.1 确定各道次延伸系数.55 确定各道次出口的断面面积.65.1 确定各道次轧件的断面面积.66 各道次孔型尺寸.76.1 孔型设计计算.77 孔型在轧辊上的配置.87.1孔型在轧辊上的配置原则.87.1.1 孔型在轧辊上的配置.97.2 轧辊的平均
2、工作直径及轧辊转速的确定.97.2.1 工作辊径的确定.97.2.2 轧辊转速的确定.108 力能等效计算.138.1 力能参数计算.138.1.1 轧制温度.138.1.2 轧制力计算.158.1.3 轧辊辊缝计算.209 校核轧辊强度.219.1 轧辊强度的校核.219.1.1 强度校核.219.1.2 第一架轧机轧辊强度校核举例.2410 电机的选择及校核.2610.1 电机功率的校核.2610.1.1 传动力矩的组成.2610.1.2 各种力矩的计算.26.10.1.3 电机校核.2810.1.4 第一道次电机功率校核举例.2811 各孔型图及轧制图表.3011.11. 设计说明1.1
3、 孔型设计概述钢坯要在所设计的孔型中轧制若干道次才能获得所要求的断面形状和尺寸，同时孔型设计还与所轧产品的性能、质量及轧机的生产能力、金属消耗、能耗、产品成本、劳动条件都直接相联，所以孔型设计是车间设计重要一环。1.1.1 孔型设计的内容孔型设计是型钢生产的工具设计。孔型设计的全部设计和计算包括三个方面：1. 断面孔型设计根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸。2. 配辊确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧制、操作方便、成品质量好和轧机产量高。3. 轧辊辅件设计导卫或诱导装置的设计导卫装
4、置应保证轧件能按照所要求的状态进、出孔型或者使轧件在孔型以外发生一定的变形，或者对轧件起矫正或翻转作用等。1.1.2 孔型设计的基本原则 孔型设计是型钢生产中的一项极其重要的工作，它直接影响着成品质量、轧机生产能力、产品成本、劳动条件及劳动强度。因此，合理的孔型设计应满足以下几点基本要求。1. 保证获得优质产品 所轧产品除断面形状正确和断面尺寸在允许偏羌范围之内外。应使表面光洁金属内部的残余内力小，金相组织和力学性能良好。2. 保证轧机生产率高 轧机的生产率决定于轧机的小时产量和作业率。影响轧机小时产量的主要因素是轧制速度。作业率取决于工艺的科学、孔型设计的合理、设备的优良、操作的熟练。3.
5、保证产品成本最低 为了降低生产成本，必须降低各种消耗，由于金属消耗在成本中起主要作用，故提高成材率是降低成本的关键。因此，孔型设计应保证轧制过程进行顺利，便于调整，减少切损和降低废品率；在用户无特殊要求的情况下，尽可能按负偏差进行轧制。同时，合理的孔型设计也应保证减少轧辊和电能的消耗。4. 保证劳动条件好孔型设计时除考虑安全生产外，还应考虑轧制过程易于实现机械化和自动化，轧制稳定，便于调整；轧辊辅件坚固耐用，装卸容易9。2. 孔型系统的选择及依据2.1 孔型系统的选取2.1.1 粗轧机孔型系统的选取1. 1# 轧机的孔型为平箱，2# 轧机的孔型为立箱。箱形孔型系统的轧件变形较为均匀，角部没有改
6、变，容易温度偏低。1) 箱形孔型系统的主要优点是：(1) 沿轧件断面宽度变形均匀，孔型磨损较小；(2) 通过这种孔型轧出的轧件比起相同面积的其他孔型来，孔型轧槽切入轧辊深度较小大，故可以允许给以较大的变形量；(3) 可以适应来料断面尺寸的波动，并且在同一孔型中通过调整压下量，可以得到不同断面尺寸的轧件；(4) 在这种孔型中轧制，轧件上的的氧化铁皮易于脱落。2) 箱形孔型系统的主要缺点是：(1) 在这种孔型中轧出的方形或矩形断面不够规整；(2) 在这种孔型系统中金属只能受到两个方向的轧制加工；(3) 当进入孔型的轧件高度比较大而孔型槽底又较宽时，轧件在孔型中的稳定性不好，易发生倒钢或歪扭现象，这
7、在轧制小断面轧件时尤为严重。 由于箱形孔型系统具有上述特点，在线材生产上它多用于轧制的头几道次，并用于轧制断面尺寸在60 60毫米以上的轧件。在400毫米轧机上这种孔型最小轧出断面尺寸为56 56毫米；在300毫米轧机上这种孔型最小轧出断面为45 45毫米。箱形孔型道次延伸系数一般为1. 20 1.40。2. 3# 6#轧机的孔型依次为：椭圆圆椭圆圆 这种孔型系统的优点在于：1) 孔型形状能使轧件从一种断面平滑地转换成另一种断面，从而避免金属由于剧烈的不均匀变形面产生局部应力。 2) 在此孔型系统中轧出的轧件没有尖锐的棱角，轧件冷却均匀。3) 孔型形状及变形特点有利于去除轧件上的氧化铁皮，使轧
8、件具有良好的表面。4) 必要时可在延伸孔型中获得圆断面成品，从而减少换辊10。2.1.2 中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取综合比较各种孔型系统，本设计的中轧、预精轧、精轧及减定径轧机孔型选取椭圆圆孔型系统。3. 确定轧制道次由坯料尺寸（150mm150mm）和所轧制的最小断面的轧件尺寸（6.5mm）确定轧制道次。考虑到坯料尺寸偏差和热膨胀因素，所以总延伸系数为： (3)一般全线平均延伸系数为： 轧制道 (4)取整得，精轧最后两架为减径机。轧机最后为两架定径机（不考虑在内）。参考现场实际生产情况及相关资料将26+4架轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧及减定径五组机组。其中粗轧6架，中轧6架，预
9、精轧6架，精轧8架，减定径机4架。3.1 轧机的选择各机组主要参数如表7表1轧机主要技术参数轧 辊主电机速 比机组机架号机架布置辊 径(mm)最大辊径 最小辊径辊身长度(mm)功率kw转速r/min粗轧机组123456HVHVHV610610610495495495520520520420420420800800800700700700500500650500650650700140098.3876.4059.4036.9728.5421.60中轧机组789101112HVHVHV420420420420420420360360360360360360650650650650650650650
10、700650700650700700140013.5910.107.945.964.683.70预精轧机131415161718HVHVHV420420248248248248 3603602222222222226506507575757570070070060070060070014002.942.341.061.060.890.753精轧机组19202122232425264545454545454545228228228228228228228228 2052052052052052052052057272727272727272 50005015700.5970.4110.4110.3250.2140.2140.1560.156减定径机2728 293045454545228228228228205 205205205 727272723200 85017000.1250.1250.1020.1024. 分配各道次延伸系数4.1 孔型设计计算4.1.1 确定各道次延伸系数 典型产品（6.5mm）总延伸系数为736.68 由延伸系数的分配原则确定各道次延伸系数见表8表2各道次的延伸系数轧制道次1234567891011121214
