断面孔型设计(pass design for sections)

根据轧件断面形状和尺寸确定和计算对应的孔型形状及各部分尺寸的孔型设计。

基本原则      (1)孔型系统合理。(2)充分利用钢的高温塑性，把大的变形量和不均匀变形尽量集中在前几道次，然后顺轧制程序逐渐减少变形量。(3)尽量采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当。(4)道次数与翻钢程序及次数要合理。(5)轧件在孔型中的状态应稳定或力求稳定。(6)生产品种多的型材轧机，其孔型的共用性应广些。(7)轧机调整方便。

内容和程序     断面孔型设计按下述程序进行：

(1)确定变形方式，选择孔型系统：选择孔型系统在整个孔型设计中关系重大，它反映了所轧产品的形状变化规律。应在充分调查研究和对比的基础上，确定生产该产品的合理孔型系统。

(2)计算与确定轧制道次”：若已知坯料断面面积F₀和成品断面面积F_n，则可计算出总延伸系数μ_Z=式中F₁、F₂、F₃…F_n-1为第1、2、3…n-1道次的轧后的轧件断面面积；μ₁ 、μ₂、μ₃…μ_n为轧件在第1、2、3…n遭次的延伸系数。

如用平均延伸系数μ_p代替各道次的延伸系数，则

μ_z=μ_pⁿ

平均延伸系数μ_p是根据经验数据或同类轧机用类比法选取。按总延伸系数μ_z和平均延伸系数μ_p可计算出总轧制道次数n：

轧制道次数应选整数，具体取奇数还是偶数道次则取决于轧机的布置型式。

总轧制道次数确定之后，还应继续确定在每个机架上的轧制道次数。此时应注意使各机架轧制时间均衡，并保证轧制节奏时间最短。

(3)分配各道次延伸系数：根据总轧制道次数，再合理地分配和确定每道次的延伸系数，使各道次的延伸系数的连乘积等于总延伸系数胁，同时还应注意以下问题：

咬入条件：在前几道次中，因为氧化铁皮附着在钢锭或钢坯表面上，其摩擦系数较低，所以前几道次的延伸系数常受咬入条件限制而较小；

电机能力：在前几道次中，原料的断面面积较大，虽然延伸系数不大，但轧件断面面积减缩量仍较大，轧制时电机负荷也大，因此前几道次的延伸系数也常受电机能力的限制而较小；

金属的塑性：某些合金钢在受到加工变形前塑性较差，因此要求前几道次的变形量要小些，延伸系数也较小；

孔型磨损：在成品孔型和成品前孔中，为了保证成品的尺寸和表面质量，变形量宜小，以减少孔型的磨损程度和磨损速度；

轧件温度：在经过前几道次的轧制后，轧件表面上的氧化铁皮已经脱落，同时轧件温度仍然较高，断面面积变小，塑性得到了改善，因此在中间的轧制道次中要充分利用轧件的高温塑性给以较大的变形量，此时延伸系数也较大。

根据上述情况，延伸系数的分配一般如图所示。

各道次延伸系数分配曲线各道次的延伸系数确定以后，若其连乘积等于总延伸系数，则说明确定的各道次延伸系数是正确的，否则需调整各道次的延伸系数使其连乘积等于总延伸系数。

(4)确定与计算各道次轧件断面形状和尺寸：根据各道次的延伸系数确定各道次轧件的断面面积，然后按此面积及其几何关系确定轧件的断面形状和尺寸(见延伸孔型系统)。

(5)确定孔型形状和设计孔型尺寸：根据轧件的断面形状和尺寸，确定与计算相应孔型的形状和尺寸(见箱形孔型系统、菱-方孔型系统、菱-菱孔型系统、椭圆-方孔型系统、六角-方孔型系统、椭圆- 圆孔型系统、椭圆-立椭圆孔型系统和混合孔型系统。)