如果用平均延伸系数μc代替各道的延伸系数,则:μ∑=μc 由此可确定出总轧制道次数为: n=㏒μ∑/㏒μc=(㏒F0-㏒Fn)/ ㏒μc
轧制道次数应取整数,具体应取奇数还是偶数则取决于轧机的布置。平均延伸系数是根据经验或同类轧机用类比法选取。
在实际设计时也可根据轧机的具体条件,首先选择最合理的轧制道次,然后求出生产该产品的平均延伸系数μc= ,然后将这一平均延伸系数与同类轧机生产该产品所使用的平均延伸系数相比较,若接近或小于上述数字,则说明生产是可能的,若大于这些数字很多时,则需要增加道次。若增加道次也不能解决,则说明原料断面过大,需要首先轧成较小的断面,然后经过再加热才能轧出成品。
(2)如有几种钢坯尺寸可以任意选择时
应根据轧机的具体情况选择最合理的轧制道次,然后求出钢坯的横断面面积 F0= Fnμnc
钢坯的边长为 。根据计算出的钢坯边长选择与其接近的钢坯尺寸。 6.各道次变形量的分配
分配道次变形量应注意以下几个问题。 (1)金属的塑性
根据对金属的大量研究表明,金属的塑性一般不成为限制变形的因素。对于某些合金钢锭,在未被加工前,其塑性较差,因此要求前几道次的变形量要小些。 (2)咬入条件
在许多情况下咬入条件是限制道次变形量的主要因素,例如在初轧机、钢坯轧机和型钢轧机的开坯道次,此时轧件温度高,轧件表面常附着氧化铁皮,故摩擦系数较低。所以,选择这些道次的变形量时要进行咬入验算。 (3)轧辊强度和电机能力
在轧件很宽而且轧槽切入轧辊很深时,轧辊强度对道次变形量也起限制作用。在一般情况下轧辊工作直径应不小于辊脖直径。在新建轧机上,一般电机能力是足够的,仅在老轧机上,电机能力往往限制着道次的变形量。 (4)孔型的磨损
在轧制过程中,由于摩擦力的存在,孔型不断磨损。变形量越大,孔型磨损越快。孔型的磨损直接影响到成品尺寸的精确度和表面的粗糙度。同时,孔型的磨损增加了换孔换辊时间,影响轧机产量。成品尺寸的精确度和表面的粗糙度主要决定于最后几道,所以成品道次和成品前道次的变形量应取小些。
不难看出,影响道次变形量的因素是很复杂的,经常是各种因素综合起作用。图1.9是变形系数按道次分配的典型曲线,它的主要依据是:在轧制初期,因轧件温度高,金属的塑性、轧辊强度与电机能力不成为限制因素,而炉内氧化铁皮使摩擦系数降低,咬入条件成为限制变形量的主要因素;继之,随着炉生氧化铁皮的剥落,咬入条件得到改善,而此时轧件温度降低不多,故变形系数可不断增加,并达到最大值;随着轧制过程的继续进行,轧件的断面面积逐渐减小,轧件温度降低,变形抗力增加,轧辊强度与电机能力成为限制变形量的主要因素,因此变形系数降低;在最后几道中,为了减少孔型磨损,保证成品断面的形状和尺寸的精确度,应采用较小的变形系数。曲线的变化范围很大,是考虑其他意外因素的影响。
在实际生产过程中,为了合理的分配变形系数,必须对具体的生产条件作具体的分析。如在连轧机上轧制时,由于轧制速度高,轧件温度变化小,所以各道的延伸系数可以取成相等或近似相等。
图1.9 变形系数按道次分配的典型曲线
各道次的延伸系数确定之后,要用其连乘积进行校核,若其连乘积等于总延伸系数,则说明确
定的各道次延伸系数是对的,否则需调整各道次延伸系数使其连乘积等于总延伸系数。 7.确定轧件的断面形状和尺寸
根据各道次延伸系数确定各道次轧件的断面面积,然后按照轧件的断面面积及其变形关系确定轧件的断面形状和尺寸 8.确定孔型的形状和尺寸
根据轧件的断面形状和尺寸确定孔型的形状和尺寸,并构成孔型。应指出,有时孔型设计是根据经验数据直接确定孔型尺寸及其构成,这时可不事先确定轧件尺寸。 9.绘制配辊图
把设计出的孔型按一定规则配置在轧辊上,并绘制配辊图。 10.进行必要的校核
对咬入条件和电机负荷进行校核,在必要时,也要对轧辊强度进行校核。 11.轧辊辅件设计
根据孔型图和配辊图设计导卫、围盘、检测样板等辅件并构图。