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型钢孔型设计(1):型钢孔型设计的方法

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型钢孔型设计(1):型钢孔型设计的方法 ·60· 轧 钢 讲 座 型 钢 孔 型 设 计 (2) — — 型钢孔型设计的方法 白光润 栾瑰馥 (东 北 工 学 院) 用梯 形辊轧出既定尺寸的棒材 已有305 年的历史 。从1903年出现有关孔 型 设计 的专著“ 到现在 已有88年。在 这 期间,出 版了大量系统介绍孔型设计方法的专著,至 于某种孔型系统、某个产品或确定孔型设计 某个参数的论文,更是不胜枚举。但就其实 质而言,在孔型设计中计算轧件横断面尺寸 的方法,大致可归纳为外接矩形法,相似轧 件法、等效轧件法、移动体积法...
型钢孔型设计(1):型钢孔型设计的方法
·60· 轧 钢 讲 座 型 钢 孔 型 设 计 (2) — — 型钢孔型设计的方法 白光润 栾瑰馥 (东 北 工 学 院) 用梯 形辊轧出既定尺寸的棒材 已有305 年的历史 。从1903年出现有关孔 型 设计 的专著“ 到现在 已有88年。在 这 期间,出 版了大量系统介绍孔型设计方法的专著,至 于某种孔型系统、某个产品或确定孔型设计 某个参数的论文,更是不胜枚举。但就其实 质而言,在孔型设计中计算轧件横断面尺寸 的方法,大致可归纳为外接矩形法,相似轧 件法、等效轧件法、移动体积法、保角映射 法、能量法以及经验方法等。其中一些方法 还可互相绪台使用。今将这些方 法 简 介 如 下,供设计孔型肘参考,也可通过、查阐本文 文献直接应用。 1.外接矩形法 该法是5O年代初,由B.Ⅱ.BaxTHHoB和 M.M.]1]TepuoB“‘”提出的。它是将 非 方 或非矩形轧件断面外接以矩形,如图 1、图 1 991年第 3期 2所示。外接矩形的宽度 等于轧件的最。大 口 囡 囹 毒咽 凰1 凸形断而 轧件的外接矩形 圈 巨 圉翟 曰 一一 一6一.1 卜。 ~ 图2 凹形断面轧件的外接矩形 火机组年生产能力最小为30 x i0‘【,虽大 超 过100×10 t,罩式退火炉一个炉 台处理能力 为1×10 t左右。因此车间年产量变化时,罩 式退火炉增减开停十分 灵活,这是连续退火 炉远不及 的 。 ⑤投资问题。选用连域退火机组需引进 日本技术,近几年 日元升值。此外,引进技 术装备比例比传统罩式炉相对大些,对降低 投 资有不利影响。 5.全连续机组与疰续退火机组的比较 1987年新 日铁广烟厂建成了酸洗一冷轧 一 连续退火的全连续机组,热轧卷进入机组 头部约半小时即可在机组尾部获得冷轧商品 卷,美 国内陆钢公司与新 日铁在美国印第安 纳州南本德附近合资建设的I Tel(Co.也 是l套类似的全连续机组,已于1900年4月正 式投产。这种全连续机组是高质量、高效率 的机组,各项技术经济指标十分先进。 但上述两厂的生产品 种 单一,规 格 变 范围很窄,使机组操作格外稳定,高敬。但 是,不能充分发挥这种垒连续机组的优势。 此外,如果机组产量很 高,会造成塔式 炉回程很多,广烟厂共 103个 回程,是 已投 产机组中最多的,若回程太多会产生 意想不 到的问题,在操作上还缺乏经验。因此对产 品规格范围较大或产量很高的车间,采用单 独的连续退火机组比全连续机组更为灵活, 适应性更强。 维普资讯 http://www.cqvip.com · 61· 宽度,外接矩形的高度 w^等于它与下一孔型 辊缝对应处的高发。 外接矩形法是针对前后为方形或圆形断 面轧件尺寸已定后,确定中问轧件断面尺寸 的方法。从图l、图2可见,外接方或矩形的 面积和形状与轧件实际断面面积 和 形 状 不 同,但有如下关系t F D=Co F】:C Lhwbw F2=Cz口 其延伸关系为: l=F 0/Fl, 2=Fl/F2, l 2=FoF2/Fl 将F。、F 和F 值代入上式,则得 l 2=F。F 2/F】 C0 w2·C2Ⅱw lCl ·hw ·bW = 等 ·等等b Cl ^·w0⋯ 式中 s一形状系数,示断 面形状 的 影 ‘ 响,其值根据轧件断面形状尺寸 及外接矩形的尺寸确定’ 一 表示轧制条件影响的系数,其值 可根 据K = (Awla.,A , D,,)的实验 曲线确定“’。 (其 中D一轧辊直径,,一摩擦系数。) 这样,可 以由Ks、K 的乘积 确 定 出 后两个孔型中的轧件延伸比 / :。 由此可求出两个方或圆之问的轧件断面 积 F。=,/I / 瓦 。然后用半理 论求出 ^,再根 据F , ^求出b 。 此种方法可详见文献“ 。这种方 法 可 用于延伸孔型系统的孔型设计。 2.相似轧件法 该法是由A. .FO,~OBHH提出的, 后 B.C.C~ pnoB 又扩大了该 法 的 使 用 范 围。该法的实质是将非矩形断面轧件简化成 断面积相同、高宽比也与原轧件断面商宽比 相同的矩形断面,即 F :F ; 6 s/^ s= :Ⅱ Ⅱ z 式中 z、bz、 z^一实际轧件的断面面积、 宽度、高度J Fs、6 s、 s^一简化成相似矩形 轧 件 后的断面面积、宽度、 高度J 一 宽高 比。 用上述关系式可将任意形状的轧件断面 简化成矩形断面,其高度为 s^:./F/a,其宽 度为6s=a· s。 将轧件断面简化成相似矩形后,先按平 辊轧制矩形件确定其展宽指数,再乘以考虑 孔型和轧件形状以及孔型充实程 度 等 的 系 数,即 阻=ab/Ah= i等 式中 Sb/Ah--~L型中轧制时 的 实 际 展 宽 指数, Abs ,/Ah~一平辊轧制相似 矩 形 件 时 的展宽指数| Ki一修正系数。 Ki-_ (B/H,b/h,6,孔型 和 轧 件形状) 式中 B/H,6/^一轧前轧件,孔型的宽高 比| 6一孔型的充满程度, i一考虑上述轧制条件由实验 确定 的系数。 当孔型形状对轧件起强制 展 宽 作 用 时, i>1’当孔型对轧件展宽起限 制作 用时,Ki上册
.冶盒工业出版社 .1058 [5)B.C.Cxzpaos辱,KaaH6po~xa .po— gaTH61X Ba~sola, 1953 (6)B.Ⅱ.Cesep~es=oⅡ Ⅱp. BaⅡxⅡ ⅡⅡR .po~aasaoro npo~sTa_1979 [7)B.B.~RXTHHOB Ⅱ Ⅱp., IIpOH3BO~cⅡB0 ’ npo6aⅡen Kepexea1~o~o CegeⅡH .Je81 (9)B.B.13aXT~HOBⅡ Ⅱp., IIpogalO~crno aⅡ0ⅡouⅡqⅡHx Ⅱpo Ⅱ eA npo~aca, 1994 (9)H.缸.塔尔诺夫斯基,金属塑性加工变形, 冶盒工业出版社,195B [1O)M.C.MyTbee。Ka~g6poa~a qepKom~x BaⅡt衄 . 1994 [11)B.A.Ⅲ a.ap~ .I/i~=eeepRMe MeT0ⅡH Pac~eroB~e~cpMaq“H eTa ⅡBⅡpⅡ Ⅱpo— EaTge。 1973 (123 r.缸.ryⅡ1tⅡp.,H3B.~3ola.qep]aaH Meca~ayprH .1 971.No . 1 0 (13)r.a,Fya H,ap..H3B.sy~os.qep~a. Me~aaaypr日R.i97-,No.il [14)r.Ⅱ.H H ⅡⅡp.,H3B,syaoe.~epaaa M ecaaaypaa,1979,No.1 . (15)F.Ⅱ+ryaⅡ Ⅱp.,H3B. 30日,qepⅡⅡⅡ Mezaaayprz~, 1979,No . 2 (193 M.缸,TapnoscsaR ⅡⅡp.Teopaa o6pa一 6oT~a IeT8ⅡⅡ0B. 1963 [17)B.K.C pBoB H P. Ⅱe 0pMauM (一F转第45页) 维普资讯 http://www.cqvip.com ·45· 辊轴线、水平度、平行度、垂直度合乎设备 检修。从而可提高轧机糖度,保证轧制 稳定,并在设备上为实现小张力轧制打下 良 好的基础。 ④投入使用R2和F6后的测宽仪。 投入使用R2后的粗轧测宽仪,可检测出 中间坯实际宽度及与 目标宽度的偏差,及时 修正大立辊井 口度,使中间坯宽度接近 目标 宽度I F6后精轧测宽仪实测宽度 可 显 示 在 CRT上,精轧机组操纵台的操纵工从实测宽 度与 目标宽度比较,可改变要料 (中问坯) 宽度,为实现在线手动宽控创造条件。 “八五 期间资金充足之后,从宽控和 采用连铸坯考虑,应从现在起即积极准备实 施第2阶段宽控设想。 ⑤大立辊改造成加强型立辊机架。 使 用连铸坯后,板坯宽 度50ram进位又 将重新采用。茵此,大立辊必须改造成能力 大的立辊机架,使其一次侧压下量>50ram。 ⑥四辊万能轧机前恢复立辊机架。 恢复万能轧机立辊机架,同时,要增强 其设备能力。 ⑦增设宽度 自动控制。 大立辊机架上增设短行程控制,按一定 程序修正立辊开口度,有效地控制 头尾 宽 度,R2轧机上增设连续宽度控制 (PWC), 利用液压压下系统,对 “水印”及火焰清理 等原因造成 的原始宽度不均进行修正I同时 增设AWC,根据立辊轧制力的变化对 立辊恻 睚加以适时的修正 。 ⑧增设检测仪表。 为了实现龃轧机组宽度自动控制,必须 安装测宽仪、测温仪、长度测量系统及高精 度金属位置检捌器。 通过以上措施 ,不仅使纵向带钢宽度均 匀,而且使轧出的宽度接近名义成品宽度。 如能实瑚宽度自动控制,则我厂的宽度 精度将接近宝钢水平,经济效益更可观。 ⑨提倡理论计重交货。 大力推行理论计重交货,将有利于推进 宽控工作的l开展。首 先,翩订出理论计重交 货对生产厂家和用户都有利的政策}其次, 修订理论计重计算公式。理论计重时,宽度 应以名义成品宽度 +10ram为宜,以 代 替名 义成品宽度 。目前,世界上任何先进的热轧 带钢轧机 ,也难轧出名义成品宽度,实际轧 出的板卷宽度比名义成品宽度宽10ram以上o (上接第64页) H ycⅡⅡⅡ B KaaH6pax npocTo~ 。p-_, 1982 [1 8)B.R.CuHp日0BⅡⅡp.,Raau6po~a apo— KaT~ X Ba~EOB. 198 [19]X.M .Ca.pur.E Ⅱ xp. Pe3epe~ npo一 Ⅱ3BocTBa CⅡ0 HHx Ⅱpo HⅡet npo~ata. t984 [2O]B.J1.BcⅡⅡo日ⅡⅡp ,Ilpgoax~a cne~ea- bnHx np0 HⅡe c o 日DA op-H. 1 985 [21]Ⅱ.C.Fa~ afl,Ma2epaa~ ito teop~ npogat~H, q.1, 1934 [22)Z.Wnsatowsk J.Inst.Metal,odlcw. 1 949 t . 1 [28]Z.W u satowsk J,Gru nd[agen des W alzelift [9E3 [24]上 海市 冶金工业局编,孔型设计 ,上 海科 学技术出版社,1979 [25]鞍山钢铣公司总车L锕师孔型设计室编著. 型钢孔型设计及其改进,重工业出版社.1 9 55 [26]鞍钢孔型设计室 钢材孔型设计,冶盘工 业出版社 ,1659 [2 ] B.C.BepKo日cEHd H Ⅱp..Me~agaypr. 1980, No. 4 (28)rI.H.rIo口,x Ⅱ H呻 .,Texaoaorsa npo~eccoe o6pa6o~Kg -8Ta~ OBⅡ8日ae‘ ⅡHeY. 1口8日 (29)柳本左仃.塑性 加工.1964,No.40 [30)斋滕好弘等人 ,铁 钢,1927,No.12 [31)Suppo Ugo,Kalibreux 1973,No.19 [32]B.C.MeABeASB H Ⅱp.,CCaa~, 19 77, No 2 [33]魁相华,吴迫,白光稳,计算机辅助孔型 设计 ,东北工学院 ,1988 [34]Liu Xfanghna,Ba r Guangrua,Ro— tary Formlng-- proec-edfng of InternaIional Conference,Beijing, China. oct. 1980 [3 5]J.Yanagimoto等^ .Adranted Teehno— logy of plaetlci Ly, !,990,Vu.t. 2 维普资讯 http://www.cqvip.com
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