[发明专利]轧辊孔型系统优化孔型结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢棒材轧制成型的轧辊孔型。

背景技术

轧辊孔型用于不锈钢棒材轧制成型。锭坯加热到1180℃～1200℃，由辊道输送到轧机进行轧制，锭坯通过若干道轧辊孔型逐道次变形加工断面逐渐缩小，轧件延伸长度增加，另一部份金属产生宽展，宽度增加，翻钢再轧制，再延伸、再宽展，经过反复的变形轧制，最后被轧制成所需要的断面形状钢材。轧辊孔型系统的选择和孔型结构直接影响产质提高以及轧辊消耗。

按传统设计方法φ90～φ130mm分为φ90～φ95、φ100～φ105、φ110～φ115、φ120～φ125、φ130五个规格组，各个规格组除成品孔外共用5mm，每个规格组均有各自的K₁～K₅孔型，K₁为成品孔，K₂为成品前椭圆孔，K₃为万能立轧孔，K₄为弧底箱形孔，K₅为立箱孔，以上孔型分别设于机列的三座机架上，K₃、K₄、K₅三个孔型设在第一台机架轧辊上，K₂孔型设在第二台机架轧辊上，K₁成品孔型设在第三机架轧辊上。这种方法的缺点是更换轧辊孔型频繁、轧辊备件多、导卫多、效率低、产量低。

发明内容

本发明的目的是解决传统方法更换轧辊孔型频繁、轧辊备件多、导卫多、效率低、产量低的缺点，需要改进优化孔型结构，减少换孔换辊次数，提高工作效率。

本发明的技术方案由轧辊孔型系统构成，其特征是将φ90～φ130mm规格分为3个规格组，孔型规格共用由5mm增加到10mm，孔型宽度按上限规格设计，高度按下限规格设计，将普通椭圆孔改为切线椭圆孔，即按该切线椭圆半径R与成品直径d之比R/d为0.65～0.75计算出切线椭圆半径R，然后根据上限规格宽度尺寸作切线，成品孔圆的圆弧半径＝(b²+4h²)/8h，其中b为孔型宽度，h＝(孔型高度H-辊缝t)/2。

本发明由于将原5个规格组改为3个规格组，扩大共用范围节约孔型换辊时间40～33％，具有提高作业率的优点，K₂切线椭圆孔与K₁成品孔配合使用，解决大圆钢两侧直线平段为弧形曲线，规格组内上限、中限、下限外形质量普遍提高1～2级尺寸精度。本发明通过生产实际运用表明具有提高产品质量的优点。

具体实施方式

本发明为解决φ90～φ130mm五个规格组的孔型存在的问题，将五个规格组的孔型改进为三个规格组优化孔型结构，减少换孔换辊次数。规格共用由5mm增加到10mm，即三个规格共用K₂～K₅孔型，孔型宽度是按上限规格设计，高度按下限规格设计，当一个规格组轧制下限小规格时，宽度余地过大，特别是椭圆充不满，使椭圆轧件两侧形状发生变化，这种椭圆轧件喂入成品孔时，轧件不稳定，成品公差椭圆度带来一定影响，为此必须对椭圆孔结构加以改进，将椭圆孔结构由普通椭圆改进为切线椭圆，切线椭圆按下限规格高度中间规格宽度计算出椭圆孔半径R，然后根据上限规格宽度尺寸作切线。这种椭圆改善成品两侧直线为弧线，有利于椭圆度控制尺寸精度提高。切线椭圆半径R与成品钢材直径d有直接关系，一般用R/d系数考虑，系数大为椭圆宽高比大，不利于成品两侧弧形曲线，而容易形成两侧直线平段，系数小为椭圆宽高比小，有利于成品两侧弧形曲线形成。但椭圆轧件宽高比过小影响喂入成品孔，夹板内稳定性，一般R/d系数为0.65～0.75。除椭圆孔结构影响成品断面形状外，成品孔本身结构对成品钢材形状也有很大影响，常规成品孔在生产实际应用中，张开角20°～25°半径范围内常出现比其他部位圆钢直径大20丝，体现了不足之处。按成品孔圆的高度、宽度、辊缝尺寸计算出圆弧半径＝(b²+4h²)/8h，(b为孔型宽度，H为孔型高度，h＝(H-t)/2，t为辊缝)。成品孔圆实际上是一个水平尺寸与高度直径相差不大椭圆孔。由于是椭圆孔，因此它的圆心不在孔型高度1/2位置，这种孔型没有中心夹角，孔型除高与宽之外，孔型在任意方位20°、40°、60°对角之差仅0.05mm，在孔型槽上下开口对齐之下，只要卡量水平直径与垂直直径即可判断面尺寸公差，椭圆度是否合格，简化了轧制调整，这种成品孔与切线椭圆的配合使用可提高到国标规定尺寸精度1～2级。