中职《型钢轧制操作》项目3 孔型设计基础知识 教案

中小学教育资源及组卷应用平台 材料科学与工程学院教案用纸 课程章节名称 项目三 孔型设计基础知识 教学目的、要求 掌握孔型构成及其作用。 了解孔型设计的内容与步骤。 理解孔型在轧辊的配置。 熟悉常用延伸孔型系统的优缺点。 初步具有为常见型钢产品生产选择延伸孔型系统的能力。 掌握精轧孔型设计中对热断面尺寸设计思路和负公差轧制的概念。 了解简单方钢和圆钢精轧孔型的设计方法。 能够区分成品尺寸与热尺寸之间的关系。 能够简单说出方钢和圆钢成品孔型设计的方法。 重点 难点 孔型设计的内容 延伸孔型如何设计 常见孔型系统 教学环节时间分配 2课时 教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体 授课内容: 任务一：孔型设计基本知识 一、孔型的概念及分类 1.孔型的概念 (1)轧槽 指轧辊上用来轧制工件的工作部分。 (2)轧制面 指通过两个以上轧辊轴线的垂直平面，即轧辊出口处的垂直平面。 (3)孔型 指两个或两个以上轧槽在轧制面上所形成的孔。 2.孔型分类 (1)按断面形状分类 孔型形状：简单断面(如方、圆、扁等)和复杂断面(如工字形、槽形、轨形等)两大类。孔型的直观外形：圆、方、箱、菱、六角、扁、工字、轨形及蝶式孔型等。 (2)按用途分类 根据孔型在变形中的作用分为： ① 开坯或延伸孔型：把钢锭或钢坯的断面缩小，专门用于减小轧件断 ② 预轧或毛轧孔型：缩小轧件断面同时使轧件断面逐渐成为与成品相 似的雏形。 ③ 成品前或精轧前孔型：为成品孔型中轧出合乎要求的成品作准备。 ④ 成品或精轧孔型：一套孔型系统的最后一个孔型 (3)按孔型在轧辊上的切槽方法分类 ① 开口孔：轧辊的辊缝在孔型周边上。 ② 闭口孔：轧辊的辊缝在周边外。 ③ 半闭口孔：控制孔内轧件腿部用，又称为控制孔型，轧辊的辊缝靠近底部或顶部。 二、孔型设计的内容和程序 1.孔型设计的内容 (1)断面孔型设计 根据原料和成品的断面形状、尺寸及产品性能要求，确定出连续变形的方式、道次和各个道次的变形量，以及为完成变形过程所需的孔型形状和尺寸。 (2)轧辊孔型设计 根据断面孔型设计的结果，确定孔型在每个机架上的分配方式(即孔型配置)，保证轧件能正常轧制、操作方便，并且轧制周期最短，成品质量好和轧机的生产能力高。 (3)轧辊的辅件设计 包括道卫或诱导装置的设计；保证轧件能顺利出入孔型，或者使轧件在孔型外发生一定的变形、矫直和翻钢作用所需要的辅助装置的设计和计算。 2.孔型设计的要求 孔型设计是型钢生产中一项十分重要的工作，它直接影响成品质量、轧机生产能力、产品成本、劳动条件和劳动强度。 优质、高产 使轧件尺寸形状符合技术要求，质量好，产量高。 低消耗 使轧制功率、金属消耗、轧辊消耗等各种消耗最少。 尽可能减少孔型各个部分的不均匀变形，以获得轧件具有最小内应力。 操作方便、安全而且尽可能使轧制过程机械化、自动化或减轻工人的体力劳动。 使换辊时间少，调整时间少，轧制过程稳定，作业率高。 3.孔型设计的程序 (1)了解产品的技术条件———断面形状、尺寸、允许偏差 产品表面质量、金相组织和性能 (2)了解原料条件———已有的钢锭或钢坯的形状和尺寸 (3)了解轧机的性能及其他设备条件———轧机布置、机架数目、辊径、辊身长度等 (4)选择合理的孔型系统———对比各系统优缺点找出最优方案 (5)总轧制道次数的确定 轧制道次应取整数，具体取奇数或偶数取决于轧机的布置。平均延伸系数μ平是根据经验或同类轧机用类比法选取的。 (6)各道次变形量的分配———与金属的塑性、咬入条件、轧辊强度和电机能力、孔型的磨损均有关。变形系数：在轧制初期，咬入条件成为限制因素；随后达到最大值；然后轧辊强度和电机能力成为限制因素，变形系数减小；最后，为减小孔型磨损，变形系数减小。对于具体生产条件作具体 ... ...