連軋機(jī)組生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的開發(fā)及實(shí)踐

【摘要】本文提出了一種孔型系統(tǒng)，能夠在連軋機(jī)組上軋制生產(chǎn)直徑大于250mm的圓鋼，生產(chǎn)實(shí)踐中取得極好的效果，供類似廠家生產(chǎn)和設(shè)計(jì)參考。

【關(guān)鍵詞】連軋機(jī)組；大規(guī)格圓鋼；孔型

1、前言

隨著國內(nèi)汽車制造、機(jī)電設(shè)備和工業(yè)機(jī)械設(shè)備制造等行業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)大規(guī)格棒材產(chǎn)品的需求也與日俱增[1]。相當(dāng)部分大規(guī)格圓鋼仍由鍛錘和650軋機(jī)或者二輥可逆軋機(jī)生產(chǎn)，特別是大于250mm的圓鋼仍由鍛錘來生產(chǎn)[2]。鍛錘生產(chǎn)大圓鋼其斷面一般呈八邊形，其圓度較難控制；而650軋機(jī)或者二輥可逆軋機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品精度不容易控制，并且成材率很低[3]。本文在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，以Φ310mm圓鋼為例介紹一種新型連軋機(jī)組生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的孔型系統(tǒng)。

2、孔型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為克服大規(guī)格圓鋼軋制過程中的咬入問題和變形不均勻問題，設(shè)計(jì)了三種類型的孔型，分別為咬入孔型、成品前孔型和成品孔型。方形或者矩形來料經(jīng)過這三個(gè)道次的軋制，獲得滿足設(shè)計(jì)精度要求的圓鋼。這樣有效分配了方形或者矩形軋件轉(zhuǎn)變成圓形產(chǎn)品的變形量，提高了產(chǎn)品精度和降低了軋輥消耗。本實(shí)例來料的尺寸為340mm×340mm，連軋機(jī)的軋輥直徑為1050mm。設(shè)計(jì)的孔型系統(tǒng)構(gòu)成如下：

2.1咬入孔型的設(shè)計(jì)

此孔型主要改善大規(guī)格圓鋼軋制過程中的咬入問題。其主要孔型尺寸為：

Bk1=B+（30～80）mm=380mm，

bk1=B-（0～15）mm= 325mm，

RK1=2d=620mm，

由于大規(guī)格圓鋼的成品孔槽深度一般較深，因而主要考慮軋輥強(qiáng)度。

h1=（0.08～0.12）D輥=95mm

S1=d-（15～50）mm-2h1=90mm

式中BKi為孔槽寬度，bki為孔槽底寬，hi為孔槽深度，RKi為橢圓孔槽底圓弧半徑，Si為孔型的輥縫，B為來料寬度，d為設(shè)計(jì)成品名義直徑，D輥為連軋機(jī)軋輥的最大直徑。

2.2成品前孔型的設(shè)計(jì)

此孔型主要用于配合成品孔型控制成品尺寸。主要孔型尺寸如下：

BK2=d+Δh+（5～30）mm=350mm，

bk2=d+Δh-（5～15）mm=309mm，

RK2=d=310mm。

為了保證產(chǎn)品的精度，該輥縫值不易過大，從而該孔型孔槽深度較深，并且該孔型擔(dān)負(fù)較大的變形量，容易成為軋制的瓶頸，建議采用：

S2=（0.1～0.15）d=50mm

h2=0.5d-（15～50）mm-S2=100mm，

式中，Δh為成品道次的壓下量。

2.3成品孔型的設(shè)計(jì)

此孔型主要是用于控制成品尺寸，保證成品的尺寸精度。圓鋼的主要孔型尺寸如下：

BK3=（d+△+）×（1.007～1.02）=320.9mm；

DK3=d×（1.007～1.02）=314.4mm

S3=（0.9～0.10）d=30mm

采用切線擴(kuò)張，擴(kuò)張角為RD=10～30°，經(jīng)計(jì)算取值為15.61。

其中，△+為圓鋼直徑的正公差，DKi為成品基圓直徑，RD為擴(kuò)張角半徑。

3、結(jié)語

（1）采用本文所述孔型系統(tǒng)，改善了大規(guī)格棒材軋制過程中變形不均勻的現(xiàn)象，合理分配了各道次的變形量，有效地提高了孔型過鋼量，降低了輥耗。（2）該孔型系統(tǒng)軋制穩(wěn)定，簡單實(shí)用，克服了650軋機(jī)或者二輥可逆軋機(jī)生產(chǎn)圓鋼精度不容易控制和成材率低的缺點(diǎn)，具有成材率高、軋制成本低、節(jié)約能源等特點(diǎn)（3）該孔型通過調(diào)整成品孔和成品前孔，可有效控制產(chǎn)品的尺寸精度，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品尺寸精度高，在生產(chǎn)實(shí)踐取得了良好的使用效果。

本文介紹的孔型應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，減少了軋制輥耗和能耗，顯著降低了成本，提高了成材率，并可有效保證產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，取得良好的生產(chǎn)實(shí)踐效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]彭兆豐，王莉.初軋-開坯機(jī)的復(fù)活，2008年全國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會議論文集[C].北京：中國金屬協(xié)會，2008：601～607.

[3]潘紅波，陳琳，章靜，閻軍.初軋機(jī)軋制大圓鋼孔型設(shè)計(jì)與有限元分析[J].重型機(jī)械，2004，212（5）：56～60.

作者簡介

陳志強(qiáng)，男，1983年2月5日生，漢族，原籍：山東安丘，碩士研究生學(xué)歷，工程師，主要從事大規(guī)格優(yōu)特鋼棒材軋鋼工藝設(shè)計(jì).