扁钢孔型设计(flat steel pass design)

扁钢精轧孔型的设计，包括选择孔型系统、确定变形系数和计算孔型尺寸。

选择孔型系统 轧制扁钢的孔型系统主要有3种：开口孔型系统、闭口孔型系统和斜轧孔型系统。

开口孔型系统如图1所示，都带有立轧孔，立轧孔的数目依具体条件而定。开口孔型系统由于具有孔型形状简单，孔型共用性大和轧辊储量少等优点是目前被广泛应用的一种孔型系统。缺点是轧件进入立压孔需要翻钢。

闭口孔型系统见图2，主要用于轧制较宽的扁钢。这种孔型系统可控制轧件宽度并对轧件侧边进行较好的加工。但这种孔型系统具有孔型共用性差和轧辊消耗量大等缺点，已很少采用。

轧制扁钢的斜轧孔型系统的开口是在对角方向上下交替的，孔型的侧边与平面成直角，如图3所示，孔型在轧辊上配成5％～l0％的倾斜。这种孔型系统只适于轧制断面较宽、侧边要求平直的尖角扁钢和特殊用途扁钢。这种孔型系统可保证产品表面质量好、四角尖锐和侧面平直。但轧制时轧辊轴向串动并具有闭口孔型相同缺点等，故也很少采用。

确定变形系数 扁钢孔型设计时，常用压下系数η来进行变形量的计算。常用的压下系数如表1所示。3种孔型系统的宽展系数的选取是有区别的。开口孔型系统大致估计给出或采用表2数据。斜轧孔型系统属于限制宽展孔型。闭El孔型系统应尽量取其宽展系数与实际相符，也可给予一定限制宽展。各宽展系数见表2。

计算孔型尺寸 以宽厚比大于2的一般扁钢的孔型设计为例说明如下。

(1)成品孔设计。孔型高度h_k取扁钢标准尺寸h，即h_k=h。

光辊轧制时，只计算轧件宽度b_n即可，b_n=b×(1．011~1．015)；闭口孔型时，孔型宽度为b_k=[b-(0．5～1．0)△-]×(1．011～1．015)。式中b为成品宽度；△-为负偏差。

(2)其他平轧孔设计。其他平轧孔的高度是按压下系数η确定的；其宽度是按压下量与宽展系数β确定的。

(3)立轧孔型的设计。立轧孔在孔型系统中配置的位置不同，有成品前的立轧孔和中间的立轧孔，其孔型构成尺寸也不同。

成品前的立轧孔，即靠近成品孔的立轧孔，可以是成品前孔，也可以是成品再前孔。

表1 轧制扁钢常用的压下系数η

表2 轧件在各孔型中的宽展系数β

成品前立轧孔形状与尺寸构成如图4所示，其槽底宽度b_k=(0．98～1．05)B，式中B为进立轧孔轧件宽度；孔型高度h_k=h，式中h为从该孔轧出轧件高度；轧槽深度h_p=(1/3～2/5)h_k；侧壁斜度y=(3～10)％，常用5％；槽口宽B_k=b_k+2yh_p；槽底凸度h_d=0．3～0．8mm，越靠近成品孔其值越小；槽底凸度为一圆弧，其半径R=(4h_d²+b_k²)/8h_d；辊缝s=(0．01～0．03)D，式中D为轧辊直径；槽口处外圆角r=5～15mm。

中间立轧孔型的高度h_k=H_料-(8～15)，式中H_料为来料高度；槽底宽度b_k=B_料+(0．5～20)mm，式中B_料为来料宽度；辊缝s=5～12mm或更大；槽口宽度B_k=b_k+2yh_p，式中h_p为轧槽深度，y为孔型侧壁斜度，y=6％～12％；槽底凸度h_d=0．5～1．2mm；外圆角半径r=5～8mm；槽底与侧壁相交处可用圆弧连接R’=0．5～1．5mm。

立轧孔设计时应注意到立轧孔的压下量大小都会影响到成品表面质量和几何形状的正确。一般成品前立轧孔压下量应取2～8mm，中间立轧孔压下量应取8～12mm。若压下量过大，会造成立轧件产生严重“弓腰”现象。当压下过小时，立轧件压不透，促成四角不尖锐。

立轧孔共用规格视轧制扁钢厚度而定。扁钢厚度小于12mm时，成品立轧孔在扁钢厚度上共用相邻规格为2～3个。扁钢厚度大于或等于12mm时，成品立轧孔在扁钢厚度上共用相邻规格为1个。立轧孔在扁钢宽度上的共用范围，由立轧孔辊缝的调整范围而定。