孔型系统轧制道次和延伸系数的分配

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2024年1月9日发(作者：)

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=130/1.77=97.7

A4=97.7/1.81=72.6

A6=72.6×1.76=54.7

A8=54.7/2.13=37.5

A10=37.5/2.16=25.5

A12=25.5/1.71=19.5

A14=19.5/1.69=15

A16=15/1.51=12.2

A18=12.2/1.83=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=10-1.269δε0.556

0.5569××=10-1.261.0420.208

=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=10-1.269δε0.556

0.556=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=10-1.269δε0.556

0.556=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=10-1.269δε0.556

0.5569××=10-1.260.6280.216

=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=10-1.269δε0.556

0.556=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=10-1.269δε0.556

0.556=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=10-3.457δε0.968

0.968=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=10-1.269δε0.556

0.556××=10-1.2690.7190.128

=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=10-3.457δε0.968

0.968=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=10-3.457δε0.968

0.968=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=10-3.457δε0.968

0.968××=10-3.4571.0420.06

=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=10-3.475δε0.968

0.968××=10-3.4750.4610.075

=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=10-3.457δε0.968

0.968××=10-3.4571.0420.055

=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=10-3.457δε0.968

0.968××=10-3.4570.3710.076

=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=10-3.457δε0.968

0.968=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=10-3.457δε0.968

0.968=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=10-1.269δε0.556

0.556=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=10-1.269δε0.556

0.556=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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