年产40万吨高速线材生产车间设计(9)
5. 孔型设计
5.1孔型系统的选择
孔型系统的选择是孔型设计的重要环节，选择是否恰当对轧机的生产率、产品质量、各项消耗指标及生产工艺操作有决定影响，故孔型系统的选择必需按照具体条件严格进行。[8]
孔型系统选择的具体条件为：
1）钢坯条件，应考虑：是连铸坯还是轧制坯，断面几何形状，尺寸及其波动范围，坯料表面质量，钢种等。
2）设备条件，应考虑：轧机布置形式，机架结构形式，机组组成，数量及参数，传动方式，电机能力及调速范围，辅助设备的配置及能力。
3）产品条件，应考虑：产品品种，规格范围，尺寸精度及金属性能要求。
4）生产工艺操作要求，应考虑：轧制方式是单线还是双线，孔型共用要求，操作人员的操作习惯和技术水平等。
5.1.1粗轧、中轧孔型系统选择
高线轧机常用的延伸孔型系统有：箱形孔型系统，椭--圆孔型系统。
1.箱形孔型系统
作为传统的箱形孔有扁箱和立箱两种，从此孔型出来的轧件为矩形或方形 ，其主要优点有：
1）共用性好。通过改变辊缝的办法可轧制出不同尺寸的产品。
2）轧件在整个宽度上变形均匀，孔型磨损均匀，变形能耗小。
3）轧件侧表面氧化铁皮易脱落，有利于改善轧件表面质量。
4）轧辊切槽浅 ，轧辊强度高，可采用较大道次的变形量。
5）轧件断面温降较为均匀。
箱形孔也有其不可避免的缺点：
1）由于箱形孔的结构特点，难以从中轧出尺寸精确的产品。
2）轧件在孔型中受两个方向的压缩，故轧件侧表面不易平直，甚至出现裂纹。
3）轧件在孔型中稳定性不好，易发生倒钢或歪扭，小断面轧件尤为严重。
2．椭圆--圆孔型系统
该孔型系统的主要优点：
1)变形较均匀，轧制前后轧件断面形状能平稳地过渡，可防止产生局部应力；
2)由于轧机没有明显棱角，冷却比较均匀，且轧制中有利于去除轧件表面氧化铁皮；
3)在某些情况下，可由延伸孔型轧出成品圆钢，因而可减少轧辊数量和换辊次数。
该孔型系统的主要缺点有：
1)延伸系数较小，有时会造成轧制道次增加；
2)椭圆件在圆孔型中轧制不稳定；
3)轧件在圆孔型中易出耳子；
综合以上各孔型系统的特点，结合当今国内、外高线厂广泛使用之孔型系统，和自身设计的要求特点，本设计粗轧机孔型前两架选择箱形孔型系统，后四架选择椭圆--圆孔型系统。
5.1.2预精轧、精轧机组孔型的选择
现代高速线材的预精轧、精轧机组都采用椭圆--圆孔型系统，这一孔型系统除了前述的优点外，还具有以下优点：
1)适合相邻机架轧辊轴线与地平线成45°/45°，75°/15°，90°/0° 相互垂直的布置；
2)变形平稳，内应力小，可得到尺寸准确，表面光滑的轧件和成品；
3)椭圆--圆孔型系统，可借助调整辊缝值得到不同断面尺寸的轧件，增加了孔型样板，孔型加工的刀具和模具，轧辊辊片和导卫装置的共用性，减少了备件，简化了管理；
4)这一孔型系统的每一个圆孔型都可以设计成既是延伸孔型，又是有关产品的成品孔型，适用于一组孔型系统轧辊，借助甩去机架轧制多规格产品。
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