無孔型軋制孔型設計原則

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1、無孔型軋制設計基礎無孔型軋制的設計要點主要是使軋件在兩軋輥之間軋制穩(wěn)定，軋件不發(fā)生翻倒或扭轉，軋件的對角線差或軋件斷面兩側邊的傾斜不超過一定的限制值。為此要準確地確定軋件的斷面尺寸和形狀以及變形參數(shù)，同時也要確定軋輥入口方面導板間距與入口軋件寬度的差值。（1）寬展特性無孔型軋制雖然也是矩形軋件在水平輥間軋制，但與板軋制不同，主要表現(xiàn)為寬厚比(B0/H0)、徑厚比(D/H0)都很小。一般B0/H0＝1～2，因此寬展量大。設計壓下規(guī)程時需精確計算寬展量。軋后軋件的平均寬度b可按莜倉的寬展公式計算：平均寬度系數(shù)：最大寬度系數(shù)：式中，――軋前軋件的平均高度；――軋后軋件的高度；――軋

2、后軋件的最大寬度；――軋前軋件的高度；――軋輥直徑；――變形區(qū)的平均寬度。以上各式的結果是根據(jù)實驗得出的，其實驗條件為，；。按上述關系設計壓下規(guī)程并進行迭代計算得出的。（2）自由面的變形特性與板坯軋制不同，用無孔型軋制法軋制棒材時，軋件的各個面反復成為軋輥壓下面和自由寬展面。自由寬展面的形狀對軋制的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量都有重要影響。因此，必須掌握自由寬展面的變形特點，并反映到壓下規(guī)程中。自由寬展面的形狀隨軋制條件不同而變化，棒材軋制均屬高件軋制，隨壓下量、寬厚比、徑厚比不同，自由寬展面即軋件的側面可能出現(xiàn)單鼓形或雙鼓形。通常，壓下率、寬厚比、徑厚比越大越容易出現(xiàn)單鼓形。其臨界壓下

3、率如下式所示：15如果單鼓過于嚴重，則下一道次軋制不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生歪扭脫方；如果雙鼓過于嚴重，則容易產(chǎn)生折疊等表面缺陷。為了使軋制順利進行，應用控制臨界壓下率的方法控制鼓形的大小，使其在允許的范圍內(nèi)。（3）軋件歪扭脫方現(xiàn)象無孔型軋制由于軋件是在平輥間軋制，軋件兩側無孔型側壁的夾持，稍有不當，易產(chǎn)生軋件的歪扭脫方。造成軋件脫方的因素很多，如單鼓、雙鼓、寬高比、加熱溫度不均、軋輥調(diào)整不當、導衛(wèi)安裝不良和操作水平不高等均能引起軋制不穩(wěn)定而造成脫方。其中軋件寬高比、單鼓率和雙鼓率對歪扭脫方的影響均需在孔型設計時加以考慮。該道次軋前坯料的寬高比越大，單鼓率和雙鼓率越小，脫方率就越小。根

4、據(jù)實踐經(jīng)驗，如果將控制在0.6～0.7以上，再加上合理的導衛(wèi)裝置，相對壓下量控制在單鼓與雙鼓的臨界壓下量附近，就可以保證很少出現(xiàn)歪扭脫方現(xiàn)象，可使軋制順利進行。設定如下參數(shù)：――軋件進入軋輥之間，在軋件全寬上開始壓下時，軋件側面與垂直線所成的傾斜角；――軋件進入軋輥前在導板間的傾斜角；――軋前軋件側面的傾斜角；式中，――軋前軋件對角線之差，――軋前軋件對角線平均長度，；――導板間隙系數(shù)；；――導板間距。為軋制時軋件在軋輥之間保持穩(wěn)定，軋件不翻到和扭轉，同時不使軋后軋件對角線之差相差較大，以保證軋件的斷面形狀和尺寸精度，要求值應滿足：15――軋件失穩(wěn)時的臨界對角線差，；――修正

5、系數(shù)，取決于軋前軋件的寬高比，當時，；當時，。軋后軋件的傾斜角為：――軋前軋件相對對角線差，在無孔型軋制時，入口導衛(wèi)對軋件進入軋輥和在軋輥間軋制的穩(wěn)定性起著決定性的作用，因此值是一個重要參數(shù)，在軋制時必需保證。孔型設計的原則無孔型軋制的道次數(shù)依軋機特點、產(chǎn)品規(guī)格、操作水平及導衛(wèi)裝置等情況而定。無孔型軋制壓下規(guī)程的設計原則是：（1）按咬入條件、最大允許軋制壓力、電機功率控制各道次壓下量；（2）用寬展公式精確計算每道次寬展量，編制壓下規(guī)程，計算每道軋件尺寸；（3）防止歪扭脫方?？刂栖埣肟跀嗝鎸捀弑龋瑪嗝嬖叫。埣饺菀酌摲?，為此比值應較大；另外，設計寬度合適的導衛(wèi)，用此控制歪扭

6、脫方可起到很好效果。（4）防止尖角。當反復多道次進行無孔型軋制時，軋件斷面的四個頂角容易形成尖角，帶有尖角的矩形或方形斷面進入橢圓孔軋制時，容易形成折疊。為此應在適當?shù)牡来卧O計一個帶有圓弧的軋制道次，并增加該道次的壓下率，充分寬展以保證充滿圓弧。（5）無孔型軋制時，由于無孔型側壁的夾持作用，軋件頭部容易彎曲，軋件頭部容易頂撞出口導衛(wèi)的前端，為此盡量使用貫通導衛(wèi)或近似貫通導衛(wèi)。15在第一道次軋制時等效應力（第4步）第二道次軋制過程中坯料的等效應力（第15步）第三道次軋制時坯料的變形及等效應力分布（第39步）15第五道次軋制的變形過程（第72步）六道次軋制后坯料的斷面形狀4.1.

7、3改進后軋制過程的有限元模擬1）工藝條件的確定2）數(shù)學模型的建立軋制過程幾何模型的建立3）模擬結果及分析15第一道次軋制的等效應力分布（第3步）第二道次軋制時網(wǎng)格的變化（第15步）2，3機架之間的連軋（第100步）15第三架軋機中軋制的等效應力（第112步）3，4機架中軋制的等效應力（第130步）在第一架中軋制時坯料網(wǎng)格的變化（第20步）在第二架中軋制的網(wǎng)格變化（第75步）15在第三架中軋制的網(wǎng)格變化（第112步）在第四架圓孔型中的網(wǎng)格變化（第130步）15出第一架軋制后坯料的斷面形狀成品圓鋼軋后的斷面