攀枝花学院本科毕业设计（论文） 4 6号角钢孔型设计
4 6号角钢孔型设计
4.1 角钢轧制工艺
4.1.1 坯料的选择
由于型钢对材质要求一般并不特殊，在目前技术水平下几乎可以全部使用连铸坯。连铸坯断面形状可以是方形或矩形，连铸技术水平高的使用异形坯。用连铸坯轧制普通型钢绝大多数可不必检查和清理，从这个角度说，大、中型型钢最容易实现连铸坯热装热送，甚至直接轧制。连铸连轧是型材发展的方向，直接以连铸坯为原料进行轧制是中小型轧机在市场上竞争的有力选择，连铸坯在
650℃～800℃热装热送，可提高加热炉能力20%~30%，比冷装减少坯料氧化损失0.2%~0.3%，节约加热能耗30%~45%，同时可减少或取消中间存储面积，减少设备和操作人员，缩短生产周期，加快资金周转，有巨大的经济效益[17]。直接热装热送是当前小型和线材轧机节能降耗、减少生产成本、简化生产工艺最直接有效的措施之一。在的大型钢铁集团生产的连铸方坯主要有120×120mm、150×150mm、200×200mm、240×240mm等种连铸坯。根据角钢的规格大小，我选择了120×120mm的方坯来轧制60×60×8mm号角钢，其材质普通碳素钢
Q235。
4.1.2 平均延伸系数的确定
延伸系数分配原则是在粗轧孔高温条件下尽量采用大的延伸，沿轧制顺序逐渐减少。成品孔延伸系数1.05～1.15，成品前孔延伸系数1.15～1.25，其他各孔延伸大约为1.3～1.8。孔型系统平均延伸系数取1.25～1.35，大号角钢取下限，小号角钢限。一般中型生产线平均延伸系数选为1.1~1.4，这时轧制较稳定，工艺也合理，对于60×60×8mm角钢，设定平均延伸系数为1.24，按8mm厚的规格来设计，以保证轧制稳定，生产正常，质量稳定。
4.1.3 轧制道次的确定
轧制型钢时，由于断面形状比较复杂，而且压下量是不均匀的，所以变形量通常用平均延伸系数来表示。坯料和成品的面积分别为14400mm2 和902mm2，取的平均延伸系数1.26，则
n?lg??lg?M
???FoFN?14400/902?15.96
n?lg15.96/lg1.26?1.2030/0.1004?11.98
1
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式中 ??—总延伸系数；
F0，Fn—坯料与成品的断面面积，mm2；
?—平均延伸系数。
所以取轧制道次为12个道次。最先采用Φ500轧机轧制形成角钢切分前的扁坯，即将120×120mm的方坯轧制成60×82.05mm的扁坯，采用扁箱一扁箱一立箱一立箱—扁箱轧制5道次；然后用一机架Φ400将60×82.05mm的扁坯进行切分轧制；最后用6机架Φ400轧机采用上下交替的蝶式孔各轧制1道次，从而得到60×60×8mm的角钢产品。
4.1.4 孔型系统的确定
在轧机上轧制角钢时，孔型尽量采用平轧蝶式孔型，减少立轧孔或不使用立轧孔，便于机械化操作，减少生产工艺因数的波动，提高轧制的稳定性；切分孔基本上采用闭口蝶式孔，提高轧件在轧制时的稳定性，使两腿被对称地切分，被切分后的轧件基本吻合下一道次的形状，保证下一道次轧制的稳定性[18]；在最后的成品孔选择上要按照工厂生产的要求来选择成品孔的孔型。半闭口成品孔的特点是在腿端有一台阶，可使腿端得到加工并可控制腿长，如果只是大批量生产某一个型号的角钢且产量稳定时才采用这种成品孔型。在大多数轧钢车间中，一个成品孔型中轧制出不同腿厚的的角钢，多采用开口式成品孔。
所以根据上述原则我选择了平轧蝶式孔型系统，不使用立轧孔，切分孔采用闭口平底蝶式切分孔以保证两条腿被对称地切分，在成品孔上由于要轧制不同腿厚的角钢，所以采用开口式成品孔。
4.2 孔型设计
4.2.1 角钢蝶式孔的设计
①角钢K1孔 成品孔采用开口式成品孔，取成品孔的顶角为??90?。按照
8mm厚进行设计。60×60×8mm的角钢的胯下圆弧半径为：
rK1?6.50mm
腿长允许偏差：???0.8mm；腿厚偏差：????0.4mm。成品腿长L?60mm热轧时的腿长LK1?(L???)??，β为轧件热膨胀系数，取1.011~1.013。即腿长：
LK1?(L???)???（60?0.8）?（1.011~1.015）?61.47~61.71mm
经查经验数据的，取LK1?61.60mm K1孔的厚度：dK1?8.00mm 腿长余量（锁口长度）：
C k1=2d+（2~7）=2×8+（2~7）=18~25mm，取C k1=18.00mm。
取辊缝S k1=6.00mm。
2
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K 1孔的宽度：
BK1?2(LK1?CK1)?2?(61.60?18)?112.55mm
②角钢K2孔 由表3-1 角钢蝶式孔参数计算L H，R。K2蝶式孔的直线段长度：
LH?(0.3~0.4)?L?(0.3~0.4)?60?18~24mm；取LH?22mm
K2蝶式孔的弯曲段圆弧半径：
R?(0.35~0.63)?L?(0.35~0.63)?60?21~37.8mm；取R?24mm
顶角：??90?
K2孔的厚度：dK2?dK1??dK1?8?1.4?9.4mm
11成品的中心线长度：lK1?LK1??dK1?61.50??8?57.50mm
22轧件在K1孔的宽展量：?lK1??1??dK1，由表3-2蝶式孔型中压下系数和压下量得到角钢成品孔型中宽展系数β：
?1?0.7~1.0取?1?0.9
则K2中心线长度：
lK2?lK1??1??dK1?57.50?0.9?1.4?56.24mm
直线段的长度：
lzK2?LH?0.5dK2?22?0.5?9.4?17.30mm
弯曲段长度：
lRK2?水平段长度：
?4(R?0.5dK2)?3.14(24?0.5?9.4)?22.53mm 4lbK2?lK2?lzK2?lRK2?56.24?17.30?22.53?16.41mm
K2孔的宽度：
BK2?2(R?LH)?2lbK2?2?(22?24)?2?16.41?97.86mm
确定定点作图的参数：
AC?2(R?LH)?2?(22?24)?65.04mm AE?EC?R2?LH2?222?242?32.56mm
跨间圆弧半径：rK2?8.00mm 辊缝：SK2?6.00mm 腿端斜度：y?5%
腿端圆弧半径：r1?4.00mm r2?1.00m m锁口长度：Z?5.00mm 间隙：??1.00mm
③角钢K3孔 由K2孔得到，K3蝶式孔的直线段长度：
LH?(0.3~0.4)?L?(0.3~0.4)?60?18~24mm；取LH?22mm
3
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K3蝶式孔的弯曲段圆弧半径：
R?(0.35~0.63)?L?(0.35~0.63)?60?21~37.8mm；取R?24mm
顶角：??90?
K3孔的厚度：dK3?dK2??dK2?9.4?1.8?11.2mm 轧件在K3孔的宽展量：?lK2??2??dK2 由表3-2得到角钢的蝶式孔型中的宽展量β：
?2?0.3~0.4取?2?0.4
则K3孔的中心线长度：
lK3?lK2??2??dK2?56.24?0.4?1.8?55.52mm
直线段长度：
lzK3?LH?0.5dK3?22?0.5?11.2?16.40mm
弯曲段长度：
lRK3??4(R?0.5dK3)?3.14(24?0.5?11.20)?23.24mm 4水平段长度：
lbK3?lK3?lzK3?lRK3?55.52?16.40?23.24?15.88mm
K3孔的宽度：
BK3?2(R?LH)?2lbK3?2?(22?24)?2?15.88?96.80mm
确定定点作图的参数：
AC?2(R?LH)?2?(22?24)?65.04mm AE?EC?R2?LH2?222?242?32.56mm
跨间圆弧半径：rK3?10.00mm 辊缝：SK3?6.00mm 腿端斜度：y?10%
腿端圆弧半径：r1?3.00mm r2?1.00m m锁口长度：Z?5.00mm 锁口间隙：??1.00mm
④角钢K4孔 由K2孔得到，K4蝶式孔的直线段长度：
LH?(0.3~0.4)?L?(0.3~0.4)?60?18~24mm；取LH?22mm
K4蝶式孔的弯曲段圆弧半径：
R?(0.35~0.63)?L?(0.35~0.63)?60?21~37.8mm；取R?24mm
顶角：??90?
K4孔的厚度：dK4?dK3??dK3?11.2?2.4?13.6mm 轧件在K4孔的宽展量：?lK3??3??dK3 由表3-2得到角钢的蝶式孔型中的宽展量β：
4
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?3?0.3~0.4取?3?0.4
则K4孔的中心线长度：
lK4?lK3??3??dK3?55.52?0.4?2.4?54.56mm
直线段长度：
lzK4?LH?0.5dK4?22?0.5?13.6?15.20mm
弯曲段长度：
lRK4?水平段长度：
?4(R?0.5dK4)?3.14(24?0.5?13.6)?24.18mm 4lbK4?lK4?lzK4?lRK4?54.56?15.20?24.18?15.18mm
K4孔的宽度：
BK4?2(R?LH)?2lbK4?2?(22?24)?2?15.18?95.40mm
确定定点作图的参数：
AC?2(R?LH)?2?(22?24)?65.04mm AE?EC?R2?LH2?222?242?32.56mm
跨间圆弧半径：rK4?15.00mm 辊缝：SK4?6.00mm 腿端斜度：y?12%
腿端圆弧半径：r1?6.50mm r2?1.00m m锁口长度：Z?6.00mm 间隙：??1.00mm
⑤角钢K5孔 由K2孔得到，K5蝶式孔的直线段长度：
LH?(0.3~0.4)?L?(0.3~0.4)?60?18~24mm；取LH?22mm
K5蝶式孔的弯曲段圆弧半径：
R?(0.35~0.63)?L?(0.35~0.63)?60?21~37.8mm；取R?24mm
顶角：??90?
K5孔的厚度：dK5?dK4??dK4?13.6?3.8?17.40mm 轧件在K5孔的宽展量：?lK4??4??dK4 由表3-2得到角钢的蝶式孔型中的宽展量β：
?4?0.3~0.4取?4?0.4
则K5孔的中心线长度：
lK5?lK4??4??dK4?54.56?0.4?3.8?53.04mm
直线段长度：
lzK5?LH?0.5dK5?22?0.5?17.40?13.30mm
弯曲段长度：
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