优化辊锻道次与工步延伸系数分配确定

1.辊锻道次

工步数n为要达到我们所要求的辊坯的形状和尺寸而需要的辊次。

辊锻时，原毛坯的断面积与辊坯最小断面积之比称为总拔长系数λ_max：

式中 A₀——原毛坯的断面积。辊锻时，所用原毛坯的直径应按辊坯大头部分加上烧损量来确定；

A_min——辊坯最小断面积，从图7-5中确定。

总拔长系数为每次辊锻拔长系数的乘积：

λ_max=λ₁λ₂…λ_n

若每次都取相同的拔长系数λ_cp，则

λ_max=λⁿcp

式中 λ_cp——辊锻平均延伸系数，一般取1.3～1.7。

辊锻平均延伸系数λ_cp与型槽孔型系的选择有关，其值按表7-3选取。

表7-3λ_cp与型槽孔型系的关系

对上式取对数，则得辊锻道次n：

式中 λ_max——辊锻最大延伸系数，可根据λ_max=A₀/A_min求得。

2.拔长系数分配

求出辊锻道次n和最大延伸系数λ_max后，需要确定各辊锻工步的延伸系数λ_i（i=1，2，…，n），以便设计各工步型槽断面尺寸。

（1）图解法 下面列举一种圆—椭圆—方孔型系延伸系数分配的图解方法（见图7-8）：

1）根据已知的轧辊中心距D₀与下料坯料直径d₀的比值D₀/d₀和D₀与第二道次方孔边长c₁的比值D₀/c₁，按图7-8a查出轴长比a值。(www.xing528.com)

2）根据D₀/d₀和a值，按图7-8b查出第一道次辊锻工步（圆—椭圆）延伸系数λ₁。

从图7-8a可以看出，椭圆形坯料放入方孔型槽中要翻转90°，为了保证椭圆形坯料断面在方孔型槽中不产生纵向弯曲或偏扭，对金属椭圆断面的轴长比b/h_孔要加以限制。图7-8a就是为了求b/h_孔用。

纵坐标D₀/c₁、横坐标D₀/d₀为已知值。D₀为两轧钢的中心距，c₁为方孔型槽的边长，d₀为原毛坯的直径。

，称为型槽充满系数，一般取δ=0.8～0.9，目的是为了避免金属流入分型面，因此有意将型槽放大一些。图7-8a中δ=0.9。

已知、和δ，从图7-8a中可以找到b/h_孔值，再根据D₀/a₁、D₀/d₀、b/h孔值可从图7-8b中找到λ值，即为圆—椭圆第一道制坯辊锻工步的拔长系数λ₁。

图7-8 确定拔长系数的图表

a）圆（或方）—椭圆—方孔系 b）圆—椭圆

3）求出λ_max，并按下式计算第二道辊锻工步（椭圆—方）次延伸系数λ₂。

如果是方—椭圆—圆孔型系，可用方—椭圆—圆孔型系中的确定拔长系数的图表。

（2）经验法 在延伸系数分配中，必须满足：

λ₁、λ₂、…、λ_n为第1、2、…、n道工步的拔长系数；

A₁、A₂、…、A_n为第1、2、…、n道工步辊坯的最小断面积；

λ_i的选择根据所采用的孔型系，按经验分配方法确定。

根据辊坯不同断面形状，先取一个λ₁值，其数值在平均拔长系数λ_cp=1.3～1.7的范围内（辊坯为方形取大系数，为圆形取小系数），然后以λ₂=λ₁/（1.2～1.3）的比例关系求出λ₂，看λ₁λ₂是否等于λ_max，如不等，代以另外数值，使其满足λ_max=λ₁λ₂。