棒材孔型设计

棒材课程设计

0产品技术要求 以国家标准(GB)、行业标准(JB、SJ、YD等)、国际标准(ISO、IEC等)为准,也可以根据与用户达成的技术协议来生产。具体见表0

(1)制定轧制制度的原则和要求

线材轧制制度的确定要求是充分发挥设备能力、提高产量、保证质量,并且操作方便、设备安全。即:

1) 在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量; 2) 在保证操作稳便的条件下提高质量。 (2)原料及产品规格

原料:150×150mm;钢种:20钢; 产品规格:φ38mm.

(3)20钢化学成分和线材产品技术要求

表1成分要求(GB/T700-1988) 化学成分(质量分数)(%) 牌号 C Mn Si S ≤ 0.37 0.035 0.035 F,b,Z P 脱氧方法 20 力学性能:

0.17~0.20.35~0.64 5 抗拉强度 σb (MPa):≥410(42)屈服强度 σs (MPa):≥245(25)伸长率 δ5

(%):≥25断面收缩率 ψ (%):≥55硬度 :未热处理,≤156HB试样尺寸:试样尺寸25mm

热处理规范及金相组织:

热处理规范:正火,910℃,空冷。金相组织:铁素体+珠光体。

表0φ38mm的外形及尺寸偏差要求

工艺流程

钢坯验收→加热→轧制→倍尺剪切→冷却→剪切→检验→包装→计量→入库 (2)绘制工艺简图 钢坯验收 加热 轧制 倍尺剪切 冷却 → → → → → 剪切 入库 检验 包装 计量 → → → →

孔型设计

本设计是设计φ38mm的20号圆钢轧制其坯料尺寸为150mm×mm。 2 孔型系统的选择

圆钢孔型系统一般由延伸孔型系统和精轧孔型系统两部分组成。延伸孔型

的作用是压缩轧件断面,为成品孔型系统提供合适的红坯。它对钢材轧制的产量、质量有很大的影响,但对产品最后的形状尺寸影响不大。常用的延伸孔型系统一般有箱形、菱—方、菱—菱、椭—方、六角—方、椭圆—圆、椭圆—立椭圆等;精轧孔型系统一般是方—椭圆—螺或圆—椭圆—螺孔型。

本设计采用无孔型和椭圆—圆孔型系统。 2.1无孔型轧制法

优点:

(1) 由于轧辊无孔型,改轧产品时,可通过调节辊缝改变压下规程。因此,

换辊、换孔型的次数减少了,提高了轧机作业率。

(2) 由于轧辊不刻轧槽,轧辊辊身能充分利用;由于轧件变形均匀,轧辊

磨损量少且均匀,轧辊寿命提高了2~4倍。

(3) 轧辊车削量少且车削简单,节省了车削工时,可减少轧辊加工车床。 (4) 由于轧件是在平辊上轧制,所以不会出现耳子、充不满、孔型错位等

孔型轧制中的缺陷。

(5) 轧件沿宽度方向压下均匀,故使轧件两端的舌头、鱼尾区域短,切头、

切尾小,成材率高。

(6) 由于减小了孔型侧壁的限制作用,沿宽度方向变形均匀,因此降低了

变形抗力,故可节约电耗7%。 2.2椭圆—圆孔型系统

优点:

(1) 孔型形状能使轧件从一种断面平滑的过渡到另一种断面,从而避免由

于剧烈不均匀变形而产生的局部应力。

(2) 孔型中轧出的轧件断面圆滑无棱、冷却均匀,从而消除了因断面温度分布不均而引起轧制裂纹的因素。

(3) 孔型形状有利于去除轧件表面氧化铁皮,改善轧件的表面质量。 (4) 需要时可在延伸孔型中生产成品圆钢,从而减少换辊。 缺点:

(1) 延伸系数小。通常延伸系数不超过1.30~1.40,使轧制道次增加。 (2) 变形不太均匀,但比椭圆—方孔型要好一些。

(3) 轧件在圆孔型中稳定性差,需要借助于导卫装置来提高轧件在孔型中

的稳定性,因而对导卫装置的设计、安装及调整要求严格。

(4) 圆孔型对来料尺寸波动适应能力差,容易出耳子,故对调整要求高。

3延伸系数的分配 3.1总的延伸系数μ

?aA??0.86?0.1Atat?Fu??0?ttFn??dnat?2/4222

2=[(1.012×150)-0.86×(0.1×1.012×150)]/[0.25×3.14×(38×1.012)]

=19.68mm

式中:Fo—红坯断面面积,mm2;

Fn—成品于热状态断面面积,mm2;

2at—热胀系数,取at=1.012; At—钢坯边长,mm; dt—成品直径,mm;

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