材控工艺试验孔型设计实例.doc

11 孔型设计实例一、实验目的1.了解孔型设计的内容以及孔型设计的要求。2.利用CAD软件进行正确的孔型设计，绘出孔型图。3.用试件在实验轧机上进行试轧，以检验孔型设计的正确性。二、实验原理及设备实验类型为综合性实验。将钢锭或钢坯在连续变化的轧辊孔型中进行轧制，以获得所需要的断面形状、尺寸和性能的产品，为此而进行的设计和计算工作称之为孔型设计。 1.孔型设计的内容 孔型设计的内容包括以下三个方面:(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、轧机产量高。(3)轧辊辅件设计-导卫装置应保证轧件按照要求的状态进、出孔型，或者对轧件起矫正或翻转作用。2.孔型设计的要求 （1）保证获得优质产品； （2）保证轧机生产率高； （3）保证产品成本最低； （4）保证劳动条件好。实验设备及工具:电子计算机、CAD绘图软件、130二辊轧机、游标卡尺等。三、实验方法及步骤1.按下述列表选择任一孔型系统 （1）箱形孔型系统；（2）菱-方孔型系统； （3）椭圆-方孔型系统； （4）椭圆-圆孔型系统。 2.明确计算所用的已知数据，例如坯料尺寸、成品尺寸、道次延伸系数等，按照下述框图(图11.1)进行孔型设计计算工作。3.将设计好的孔型绘制出来，打印结果。4.用试件在实验轧机上进行试轧，以检验孔型设计是否合理。四、实验报告要求1.报告中要给出孔型设计计算的步骤与数据。2.按轧制道次给出完整的孔型图,标出孔型的几何尺寸。 图11.1 计算孔型尺寸的程序框图12 型钢及板带钢轧制工艺制度的制定与实践一、实验目的 1.利用无孔型轧制技术轧出成品方、扁等简单断面轧件。 2.自行设计板带钢轧制制度并轧制出板带钢成品。 3.利用箱型-椭圆-圆孔型系统轧出成品圆钢。二、实验原理及设备（一）实验类型为设计性实验。板带钢是用途最广的钢材，它广泛应用于国防建设、国民经济各部门以及日常生活，也是制造冷弯型钢、焊接钢管和焊接型钢的原料。板带钢主要技术要求有：（1）尺寸精度要求高，主要是厚度精度，生产时力争高精度和负公差轧制；（2）板型好，即板型要平直，无浪形瓢曲；（3）表面质量好；（4）性能要好，包括机械性能、工艺性能、物理化学性能以及强度和塑性等。板带钢轧制制度主要包括压下制度、速度制度、温度制度、张力制度及辊型制度等。板带钢轧制制度的要求是根据产品的技术要求、原料的条件及生产设备的实际情况，运用数学公式（模型）或图表进行计算，决定各道次或各架的实际压下量、空载辊缝、轧制速度等，并根据各种产品的轧制特点确定轧制温度及辊型制度，以达到高产、优质、低消耗的目的和满足设备安全及操作方便的要求。板带钢轧制压下规程是板带钢轧制制度最基本的核心内容，直接关系着轧机的产量和产品的质量。压下规程的中心内容就是要确定由一定规格的板坯轧成所要求的板带的变形制度，亦即要确定所须采用的轧制方法、轧制道次及每道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次压下螺丝的升降位置（即轧辊之间辊缝的大小）。中厚板轧制方法有横轧法、角轧法、综合轧制法（横轧-纵轧法）、全纵轧法等，其中综合轧制法是生产中厚板最常用的方法，当板坯宽度小于钢板宽度时，先将原料纵轴方向旋转90度，进行轧制，直到展宽到所需宽度以后，再转90度进行纵轧直至完成。（二）无孔型轧制即在不刻轧槽的平辊上，通过方-矩形变形过程完成延伸孔型的任务，减小断面到一定程度，再通过数量较少的精轧孔型，最终轧制成方、扁等简单断面轧件。无孔型轧制法具有如下优点:（1）换辊、换孔型次数少，提高了轧机作业率； （2）轧辊不刻槽，轧件变形均匀，轧辊磨损量小；（3）轧件沿宽度方向压下均匀，切头、切尾小，成材率高； （4）宽度方向变形均匀，降低了变形抗力，节能。根据实践经验，如果将B0/H0控制在0.6-0.7以上，再加上合理导卫装置的辅助作用，相对压下量控制在单鼓与双鼓的临界压下率附近，就可以保证很少出现歪扭脱方现象，使轧制顺利进行。其中,l-临界压下率；H0C-轧前轧件平均高度； D-辊径 ；B0-轧前轧件宽度； H0-轧前轧件高度；h-压下量。 板带钢轧制制度主要包括压下制度、速度制度、温度制度、张力制度及辊型制度等。板带钢轧制制度的要求是根据产品的技术要求、原料的条件及生产设备的实际情况，运用数学公式（模型）或图表进行计算，决定各道次或各架的实际压下量、空载辊缝、轧制速度等，并根据各种产品的轧制特点确定轧制温度及辊型制度，以达到高产、优质、低消耗的目的和满足设备安全及操作方便的要求。（三）热轧型钢具有生产规模大、效率高、能耗少和成本低等优点，是型钢生产的主要方式。本实验采用二辊试验轧机在轧辊上刻槽，利用普通轧制方法，用铅的常温轧制模拟钢的热轧，生产简单断面型钢。本实验采用箱型孔型系统和椭圆-圆孔型系统，在孔型相对较少的条件下，压下率较大，可生产断面较小的圆钢。 （四）实验设备及材料:二辊可逆轧机二套，平轧辊一套，箱型-椭圆-圆孔型轧辊一套，轧辊直径 130 mm, 辊身长度为265mm；游标卡尺，钢板尺，画线工具，铅件或塑性泥等。三、实验方法及步骤 1.要求每组学生写出实验设计方案一份（自主进行压下规程设计），实验前经指导教师检查合格方可下实验室进行实验。 2.将铅件或塑性泥切割成需要的尺寸。3.用卡尺测试件的高度与宽度，取平均值。4.用试件进行试轧，记录轧前、轧后的尺寸。5.将实验结果列表（见表12.1）整理。 表12.1 实验数据记录表道次及翻钢轧前(H0 X B0)轧后(h0 X b0)01翻钢2翻钢四、实验结果与分析1.中厚板轧制方法有几种？请举例说明。2. 结合实验结果分析无孔型轧制的缺点是什么?3. 结合实验结果说明椭圆-圆孔型系统的特点。