轧辊孔型文献
热轧H型钢轧辊及孔型设计浅析
热轧H型钢轧辊及孔型设计浅析
介绍了长钢H型钢工艺设计特点,并重点介绍万能轧机、轧辊的设计及开坯机的孔型设计、特点和规律。
选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
孔型设计原则——在孔型内,金属的变形极为复杂,孔型各部位斜度不同，轧辊直径不同，轧件同断面各部位与轧辊开始接触的时间不同，压下量不同，都影响到轧件的延伸和宽展（见轧制过程）。因此，应按照金属在孔型内流动规律，设计最佳的孔型系统，以合理的孔型道次和最小的能耗，把金属锭（或坯）轧成形状、尺寸和表面状态合格的轧材。
对孔型设计来说，孔型内金属的横向流动比纵向流动更为重要。金属的宽展往往在很大范围内波动，难以用简单公式概括各种因素的影响。对孔型充填量估计不足，则孔型充填过满，会出现“耳子”；估计过大，孔型充填不满，会出现“缺肉”。
孔型设计的程序是根据各道次的延伸系数，逆着轧制顺序，从成品到坯料，逐道计算出每道孔型的面积，然后确定孔型尺寸，如正方形孔型边长，圆形孔型的半径，断面复杂时可划分成几个简单几何形状部分，分别计算各区域的延伸系数。设计此类孔型时力求使各区域变形一致，并把不均匀变形尽量集中在温度较高的开始的几个道次，减少以后道次的不均匀变形。
——孔型按开口位置分为开口孔型和闭口孔型。按形状分为简单断面孔型，和复杂断面孔型。复杂断面孔型又称异形孔型,包括斜形孔型、蝶形孔型）、弯腰孔型，和万能孔型。
——按功能分为延伸孔型、成形孔型、精轧孔型和成品孔型。延伸孔型主要使锭坯断面缩小，或得到简单断面，椭圆－圆孔型、菱－方孔型。成形孔型在使轧件断面缩小的同时逐渐成为成品雏形。精轧孔型指成品前2～4个孔型。成品孔型指轧出成品的最后一道孔型。
轧辊孔型
孔型配置——在轧辊上配置孔型时，侧壁应有适当斜度,使轧槽磨损后容易修复。为减少轧辊车削修复量,最好采用蝶式孔型、斜形孔型和弯腰孔型。多辊轧制孔型（图1b）能改善变形条件，节约轧辊。
辊环——侧向压力不等值的孔型必须靠辊环来承受轴向推力,以免轧辊串动,使孔型不能维持原设计尺寸(图5)。
轧辊孔型
导卫装置——为使轧件顺利地进出孔型，在孔型的出入口左右两侧均需安装导板；在上辊和下辊出口侧，要设置与轧槽形状相吻合的卫板，又称“嘴子”（图6），以便轧件能顺利离开轧辊。导板和卫板，以及扭转辊和围盘合称导卫装置。导卫装置的设计是孔型设计的重要组成部分。导卫装置的设计是否得当，对轧材的质量，产量和生产过程的正常进行均有很大影响。
孔型在轧制面垂直方向的配置步骤是：
1）根据轧机的条件，画出轧辊的原始直径，上、下辊的轴线轧辊中线；
2）画出辊身长度，确定各孔位置和辊环宽度；
3）根据采用的“上压力”或“下压力”值，确定轧制线的位置，最后画出平行于轧辊中线的轧制线；
4）在各孔型图上确定孔型中性线，孔型中性线是指在一个孔型图上，上、下轧辊对其作用力矩相等的一条水平线，上、下对称孔型中性线是孔型的水平对称轴线；
5）将孔型中性线与轧制线重合，在轧辊图上画出孔型（配辊图），并标注各部辊径、辊环、圆角、辊缝等尺寸；
6）根据配辊图的尺寸计算各道次的轧制压力和轧制力矩，并对轧辊，机架和有关设备进行强度验算和主电机能力验算；
7）根据轧辊孔型设计的结果（配辊图），再进行进、出口导板和卫板形状及尺寸的设计；
8）对高速线材轧机要编制轧制程序表。 2100433B
热轧H型钢轧辊及孔型设计浅析
热轧H型钢轧辊及孔型设计浅析
介绍了长钢H型钢工艺设计特点,并重点介绍万能轧机、轧辊的设计及开坯机的孔型设计、特点和规律。
--在热轧型钢生产中，为了得到要求的产品形状及尺寸，钢坯在一系列由上下轧辊的两个轧槽所组成的环形孔称孔型。孔型设计是指型钢轧制的工具设计。其任务是使钢锭或钢坯经过若干道次的轧制获得所需要的断面形状、尺寸和一定的产品性能。孔型设计包括三个部分:1)断面孔型设计，确定轧件在每一轧制道次断面形状与尺寸。2)轧辊孔型设计，确定孔型在轧辊上的布置和各轧机上的分配。3)轧辊导板设计，指保证轧件顺利进出轧辊孔型的导位装置设计。
--孔型轧制主要在多机架的连轧机上进行，也可以在普通横列式轧机往复实现单道次的成品轧制。使用孔型轧制可以提高产品表面质量，提高产品断面形状和尺寸精度，减少轧辊和电能消耗，容易轧出用二辊孔型难以轧出或轧不出的型钢。例如，在轧制窗框钢时使用的三辊孔型。不仅减小了切槽深度，而且减小了轧件的不均匀变形，减少了辊面速度差，减少了缠辊的可能性，使长腿和短腿可同时增长，明显改善轧件的变形条件。使用多辊孔型对生产经济断面钢材有重要的意义。
常用的轧辊材质和用途见表。轧辊的性能和质量一般取决于其化学成分和制造方式并可由其组织、物理和力学性能以及存在于轧辊内部的残余应力类型来评估（见轧辊检验）。轧辊在轧机中的使用效果不但取决于轧辊材质及其冶金质量，还和使用条件、轧辊设计、操作维护有关。不同类型轧机的轧辊使用条件有很大差异，造成差异的因素有：（1）轧机条件。如轧机类型、轧机和轧辊设计、孔型设计、水冷条件和轴承种类等；（2）轧制条件如轧材品种、规格及其变形抗力、压下制度和温度制度、产量要求和操作等；（3）对产品质量和表面质量的要求等。
常用轧辊材质和用途表
| 轧辊类别 |
辊 身 硬度HS |
辊颈抗拉 强度/MPa |
主要用途 |
|
| 铸 钢 轧 辊 |
铸钢 半钢 石墨钢 高铬钢 工具钢（高碳 高速钢） |
30～70 35～70 35～60 70～80 80～90 |
500～1000 300～700 500～900 注 注 |
大、中型型钢开坯和粗轧机架，板带轧机粗轧机架，支承辊 大、中、小型型钢中间及精轧机架，板带钢工作辊 大、中、小型型钢粗轧机架 带钢粗轧后架，精轧前架，冷轧带钢工作辊 热轧带钢精轧机架，小型或线材精轧机架 |
| 铸 铁 轧 辊 |
冷硬铸铁 无界（限）冷硬铸铁 球墨铸铁 高铬铸铁 特殊铸铁 |
55～85 55～85 35～80 60～95 75～95 |
150～220 150～220 300～700 注 注 |
板材、线材、型材、管材精轧机架 板材、线材、型材、管材中轧、精轧机架，板带钢精轧机架 型材、线材、管材粗、中轧机架 小型型钢、线材轧机精轧机架，带钢预精轧机架 小型、线材、管材预精轧，精轧 |
| 粉 末 冶 金 轧 辊 |
碳化钨 工具钢 |
80～90 80～90 |
注 注 |
小型、线材精轧机架，冷轧小型钢材 小型、线材精轧机架，带钢精轧机架 |
| 锻 钢 轧 辊 |
热轧辊 冷轧辊 支承辊 锻造半钢及白口铁 |
35～60 75～105 40～70 35～70 |
500～1100 700～1400 700～1400 500～1000 |
开坯，大型粗轧机架，板钢粗轧机架 冷轧带钢工作辊，型材、焊管成形辊 冷、热板带轧机 大、中、小型粗、中、精轧机架 |
注：复合轧辊辊颈材料按强度要求选择。
因此，不同类型的轧机以及同类型而使用条件不同的轧机，对所用的轧辊性能要求不尽雷同，如方坯和板坯初轧机轧辊要具有好的扭转和弯曲强度、韧性、咬入性、抗热裂性和热冲击性以及耐磨性；而热带精轧机架要求轧辊辊面的高硬度、抗压痕、耐磨、抗剥落和耐热裂等性能。
弄清轧辊的使用条件以及在同类型轧机中所用轧辊的失效方式，了解当前各种轧辊材质的性能和制造工艺，才能较正确地制定该轧机用辊的技术条件和选用合适而经济的轧辊材质。
最常用来评价轧辊在轧机中使用性能的方法有：（1）轧制1t轧材所消耗的轧辊重量（kg）（简称辊耗），用kg/t表示；（2）每单位轧辊直径减少所轧材的重量，用t/mm表示。
随着轧机的现代化，对轧辊使用失效的深入研究以及轧辊材质和制造工艺的改进，工业发展国家的平均辊耗已降低到1kg/t以下。
轧辊的分类方法有多种，主要有：（1）按产品类型分有带钢轧辊、型钢轧辊、线材轧辊等；（2）按轧辊在轧机系列中的位置分有开坯辊、粗轧辊、精轧辊等；（3）按轧辊功能分有破鳞辊、穿孔辊、平整辊等；（4）按轧辊材质分有钢轧辊、铸铁轧辊、硬质合金轧辊、陶瓷轧辊等；（5）按制造方法分有铸造轧辊、锻造轧辊、堆焊轧辊、镶套轧辊等；（6）按所轧钢材状态分有热轧辊、冷轧辊。各种分类可以相应组合而使轧辊有更明确的含义，如热轧带钢用离心铸造高铬铸铁工作辊。
孔型设计概述