热轧圆钢及线材孔型设计

热轧圆钢及线材孔型设计 说明书（V1.0）

二零零四年七月

目 录

第1章 绪

论…………………………………………………………… 1.1概

述……………………………………………………………… 1.2软件功

能………………………………………………………… 1.3运行环

境………………………………………………………… 1.4用户界

面………………………………………………………… 第2章 工艺参数输

入………………………………………………… 2.1概

述……………………………………………………………… 2.2钢号及成

分……………………………………………………… 2.3原料面积计

算……………………………………………………

2.4成品面积计

算………………………………………………………… 2.5延伸系数计

算…………………………………………………… 2.6轧制速度输

入…………………………………………………… 2.7轧机形式/温

度…………………………………………………… 2.8保存/返

回………………………………………………………… 第3章 孔型参数输

入………………………………………………… 3.1概

述……………………………………………………………… 3.2孔型形

状………………………………………………………… 3.3翻钢形

式………………………………………………………… 3.4延伸系

数………………………………………………………… 3.5轧辊直径/材

质…………………………………………………

3.6速

比……………………………………………………………… 3.7轧件温

度………………………………………………………… 3.8延伸系数修改

………………………………………………… 3.9保存/返

回………………………………………………………… 第4章 孔型设

计……………………………………………………… 4.1概

述……………………………………………………………… 4.2图形显

示………………………………………………………… 4.3表格显

示………………………………………………………… 4.4孔型设

计…………………………………………………… 4.5孔型设计验

证………………………………………………………… 4.5.1温度改

变…………………………………………………

4.5.2辊径改

变…………………………………………… 4.5.3压下改

变………………………………………………… 4.5.4钢种改

变………………………………………………… 4.６参数调整 4.6.1轧件宽度调

整…………………………………………… 4.6.2速比调

整………………………………………………… 4.6.3辊径调整

………………………………………………… 4.6.4钢种调

整………………………………………………… 4.７打印输

出……………………………………………………… 4.8 保存/返

回 …………………………………………………… 第5章 孔型修

改……………………………………………………… 5.1概

述……………………………………………………………… 5.2孔型尺寸修

改…………………………………………………… 5.3温度影响系数修

改……………………………………………… 5.4钢种影响系数修

改……………………………………………… 5.5辊径影响系数修

改……………………………………………… 5.6轧件宽度修

改…………………………………………………… 5.7速比调

整………………………………………………………… 5.8打印输

出………………………………………………………… 5.9保存/返

回……………………………………………………… 第6章 模拟轧

钢…………………………………………………… 6.1概

述…………………………………………………………… 6.2模拟轧钢调

整…………………………………………………… 6.3模拟钢种改

变…………………………………………………… 6.4模拟温度改

变…………………………………………………… 6.5模拟辊径改

变…………………………………………………… 6.6自适应轧制过

程………………………………………………… 6.7打印输

出………………………………………………………… 第7章 共用孔型设

计………………………………………………… 7.1 概

述…………………………………………………………………

7.2 共用孔型设

计………………………………………………………

热轧圆钢及线材孔型设计软件 使用说明书 (CARD）

第1章 绪论 1.1概述

热轧圆钢及线材孔型设计软件是在实际孔型设计经验和满足实际轧钢操作要求的基础上开发的轧钢专业软件，该软件适用于热轧圆钢、线材的孔型设计、指导操作和教学演示。

应用该软件可提高孔型设计效率和孔型设计质量，通过孔型优化设计，模拟轧钢过程，在线指导轧钢工合理调整轧机，缩短试轧周期，提高产品的尺寸精度。便于技术人员和轧钢操作人员加强对孔型设计、轧制过程、轧件变形规律的理解，是轧钢技术人员、操作人员理想的辅助工具。 该软件采用VB 6.0语言编写，具有友好的用户界面，灵活方便的操作手段。其智能化的数据输入、孔型设计系统、动态数据库，符合轧钢技术人员、操作人员实际应用的要求,操作步骤简便，易于掌握。

1.2软件功能

? 图形显示孔型设计过程。 自动显示孔型图形及数据。?

使用点击鼠标的方式进行孔型设计和修改。? ? 孔型设计与修改时动态计算各项工艺和力能参数。

孔型设计过程中校核温度、钢种、辊径对孔型设计的影响。?

? 根据实际生产过程中轧件的变形情况，在设计过程中修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致。 ? 根据实际生产过程中温度、钢种、辊径对轧件变形的影响，修改计算参数，使计算的轧件宽度与实际轧件宽度一致。

? 利用图形演示轧件在调整孔型高度的情况下，轧件变形及力能参数的变化。

? 模拟轧制过程中，孔型高度调整对各架轧机孔型中轧件变形及力能参数的影响。

? 在不同温度、钢种、辊径的设定下，模拟轧制过程中，孔型高度调整对各道次孔型中轧件变形及力能参数的影响。

? 通过输入各道次孔型高度和成品高度、宽度，自动修正计算参数，适应生产过程中轧件的变形规律，计算轧件变形和力能参数，并进行轧制过程中轧机调整的模拟。 ? 保存孔型设计、孔型修改的数据。

绘制、打印孔型图、孔型变形参数和力能参数计算表。?

1.3运行环境 硬件环境:CPU：PⅢ

内存：256M 硬盘：20G

软件环境:Windows98以上版本。 1.4用户界面

用户界面主要包括三个部分，即菜单系统、状态显示或提示部分、命令操作与数据输入部分。

打开软件，首先显示孔型设计、模拟轧钢软件首页，首页上方功能栏中有孔型设计、孔型修改、模拟轧钢、共用孔型设计、帮助五项基本功能，点击以上功能控件便可开始软件的使用。如图1-4-01

图1-4-01

第2章 工艺参数输入 2.1概述

在本章中，你将掌握以下主要功能：如图2-1-01 ? 输入标题：在标题框中输入每个孔型的标题。 钢种及碳当量的储存及调用。可存储30个钢号及成分供设计时调用，并根据需要添加和删除钢号。?

? 根据需要输入原料、规格、成品规格、轧制道次，自

动计算原料面积、成品面积、总延伸系数及平均延伸系数。 ? 输入粗轧机组、中轧机组、精轧机组的轧制道次，开终轧温度，并用图形显示轧机布置及进行水平及立式轧机的转换。

图2-1-01

2.2钢号及成分 【功能】

? 钢号及成分可以是字母、数字或字母与数字组合，要求输入与钢号对应的成分有C%、Mn%、Cr%、V%、Mo%.程序将通过以上成分含量计算该钢种的C当量，并且参与轧件宽展、轧制压力、轧制扭矩、电机功率的计算。 ? 钢号数据库可存储30个不同钢号供设计选用，对相同的钢号可以自动进行判断以免重复输入，数据库的钢号可以通过添加钢号及删除钢号控件进行添加和删除。 【操作说明】

? 钢号及成分的添加：在钢号栏中将设计所需钢号输入，将C,Mn,Cr,V,Mo的成分分别输入相应的输入框中，点击添加键，可将钢号及成分添加到钢号数据库中以便于设计过程中选用

? 钢号及成分的选择：，拉动钢号及成分表格右侧的移

动键找出所选钢号，将鼠标指向钢号所在数据行，点击鼠标，所选钢号及成分便显示在钢号及成分的输入框中，输入框显示的钢号及成分即为设计所选的钢号及成分。 ? 钢号及成分的删除：将鼠标指向钢号所在数据行，点击鼠标，所选钢号及成分便显示在钢号及成分的输入框中，此时点击删除钢号控件，该钢号及成分便从钢号数据库中删除。

? 钢号及成分数据库：钢号及成分数据库可存储30个常用钢号及成分，如果使用的钢号超过30个，需要随时删除暂时不用的钢号。 2.3原料面积计算 【功能】

? 原料形状限定为方形或矩形两种原料，高度和宽度范围为60～320mm,原料园角半径范围为0～20mm, 原料长度范围为3～12m,以上尺寸的输入均设有自动保护，以免输入值超出限制范围。

? 原料面积根据原料高度、宽度及园角自动进行计算。 【操作说明】

? 坯料高度、宽度、园角、料长从输入框输入，程序可自动计算坯料截面积并显示。 2.4成品面积计算 【功能】

? 选择成品的品种，自动限制成品规格的输入范围，限制范围为1～原料高度之间。 【操作说明】

? 成品的品种分园钢、螺纹钢两种，在品种的下拉框中选择，点击所选品种后，即显示在品种框中。

? 成品规格在品种规格输入框中输入，成品的截面积自动计算并显示在成品面积的显示框中。 2.5延伸系数计算 【功能】

? 程序根据原料面积、成品面积自动显示总延伸系数、输入轧制道次后，自动计算平均延伸系数，对于螺纹钢可选择单线或双线切分轧制，同时计算相应的延伸系数。 【操作说明】

? 轧制道次输入：设计孔型所选定的轧制道次在轧制道次框中输入，轧制道次输入后，自动计算并显示平均延伸系数。

? ，同时程序自动计算并显示两线切分轧制的总延伸系数和平均延伸系数。?单线轧制与两线切分轧制：孔型设计程序可以进行单线轧制与两线切分轧制的孔型设计。程序自动默认单线轧制，如果是两线切分轧制，需点击两线切分轧制前的 2.6 轧制速度输入

【功能】

? 轧机形式分为全连轧、半连轧两种，选择全连轧时需要输入成品终轧速度，速度限制范围为1～120m/s；选择半连轧时，需要同时输入粗轧开轧速度及成品终轧速度，粗轧开轧速度限制范围为0.1～1m/s。 【操作说明】

? ，选择全连续轧制方式，程序只要求输入成品轧制速度，粗轧开轧速度输入框关闭。? 全连续轧制：点击 ? ，选择半连续轧制方式，程序要求输入粗轧开轧速度和成品终轧速度。?半连续轧制：点击 2.7轧机形式/温度 【功能】

? 机组选择输入框中有粗轧机组、中轧机组1-3、预精轧机组、精轧机组、定减径机组，共有7个机组供选择。 ? 每个机组的轧制道次在轧制道次输入框中输入。 ? 每个机组的开轧、终轧温度在温度输入框中输入，轧制温度将参与轧件宽度、轧制压力、轧制扭矩、电机功率的计算。

? 点击添加机组后，自动填入数据表，并生成机组示意图，机组的平立形式可以通过水平、立式轧机的选择框进行改变。 【操作说明】

? 机组选择：机组分为粗轧机组、中轧机组1-3、预精轧机组、精轧机组、定减径机组，点击所选机组后，在轧制道次的输入框中输入不同道次，对于三辊轧机，允许输入的轧机轧制道次不大于9道次，对于二辊轧机，每个机组的轧机数根据实际情况确定，最多不得超过10架。轧制道次即为该机组轧机数量。

? 温度输入：每个机组的开轧温度和终轧温度在输入框中输入。

轧机型式输入:? 当采用全连续轧制方式时，粗中精轧机机组的轧机型式默认为二辊轧机，当采用半连续轧制方式时，粗轧机机组的轧机可以选择二辊轧机或三辊轧机。 ? 添加机组：输入或确定机组、轧制道次、温度、轧机形式后，点击添加机组键，以上数据自动添加在表格中，同时显示轧机形式的示意图。

? 删除机组：用鼠标触发表格中需要删除的机组数据栏，点击删除机组键，该行数据则被删除，然后可以重新输入新的机组数据。

? 平立轧机选择：输入轧制道次并选择二辊轧机后,需要设计每道轧机是水平轧机或立式轧机.点击选择框选择水平或立式轧机,轧机示意图中的轧机形式将随即改变。 2.8 保存/返回 【功能】

设计人员可以将工艺参数输入的内容保存在给定的文件名下。? 【操作说明】

? 点击保存键，弹出保存对话框，输入文件名，点击对话框中的保存键。该界面的所有数据将保存该文件名的文件中。在此界面中保存文件只能保存当前界面的数据，其它界面的数据将被清空。

? 返回，点击返回键，返回主界面。

第3章 孔型参数输入 3.1概述

在本章中，你将掌握以下主要功能：如图3-1-01 ? 选择或输入相应的参数（孔型序号、选择形状、选择翻钢、延伸系数、轧辊直径、轧辊材质、速比、轧制温度）后，点击添加/修改键，以上参数将填入表格，孔型序号自动转为下一个序号，准备输入下一孔型形状。

? 形状下拉框中共有13种孔型可供选择，选择翻钢（输入）下拉框有翻钢90 °、45°及不翻钢三种形式可供选择，轧辊材质下拉框有铸铁轧辊及钢质轧辊供选择。 ? 选择或输入相应的参数，在输入过程中有平均延伸系

数及剩余道次总延伸系数提示，并根据输入的延伸系数，自动计算各道次轧件面积。

? 孔型形式及各有关参数输入完成后，可对延伸系数进行修改，并自行计算相应的轧件面积。

图3-1-01 3.2孔型形状 【功能】

? 选择形状输入框共有13孔型形状供设计人员选择，设计人员选择孔型形状时，需要根据经验判断孔型衔接的合理性，每次添加新的孔型形状时，程序首先进行计算及判断，如果该孔型形式选择不合理，可能导致运算错误，程序将拒绝添加该孔型，设计人员此时应考虑是否改用其它孔型形状。 【操作说明】

? 打开孔型形状输入框，点击所选择的孔型。 3.3翻钢形式 【功能】

进入本道次孔型之前，设计人员确定轧件是否翻钢.? 输入框共有翻钢90 °、翻钢45°及不翻钢三种翻钢形式供选择.

进入的轧件在前一道次轧制和本道次轧制时? ，轧件

的角度和受力方向的改变与轧机的平、立布置无关。 【操作说明】

? 打开翻钢输入框，确定该道次孔型轧前是否翻钢,点击所选择的翻钢形式。 3.4延伸系数 【功能】

? 输入范围为：1.0-1.7之间。输入延伸系数前，程序自动(显示)提示平均延伸系数。根据输入的延伸系数自动进行计算轧件面积。

? 输入的延伸系数将在孔型设计过程中作为孔型设计的参考值，而不是最终计算的结果。 【操作说明】

? 在延伸系数输入框中输入该道次设定的延伸系数作为孔型设计的参考值，如果不输入则自动默认为平均延伸系数。

3.5辊径直径／材质 【功能】

? 根据设计要求输入轧辊直径／材质，将用于轧件宽度的计算。

轧辊直径还用于计算轧辊转速、轧制压力等工艺和力能参数。? 【操作说明】

? 选择轧辊直径／材质输入框，输入轧辊直径／材质。 3.6速比 【功能】

速比用于计算电机转速。?

? 在孔型设计界面中,允许重新设定和修改速比。 【操作说明】

? 选择速比输入框，输入该道次轧机的速比，默认值为1， 3.７钢温 【功能】

? 允许设计人员输入每道次的轧制温度。轧制温度将用于计算轧制压力。

? 如果轧制温度没有输入，程序将根据工艺参数输入界面，每个机组的开轧温度、终轧温度，按线性关系分配每道次的轧制温度，并自动显示在输入框中。 【操作说明】

? 选择温度输入框，输入该道次轧制温度，框中默认的是根据各机组开轧，终轧温度的线性分布值。 3.８延伸系数修改，如图3-8-01 图3-8-01 【功能】

? 在孔型形状等参数输入后，可以通过延伸系数修改功

能对延伸系数进行修改。

? 所修改的延伸系数的孔型序号可以用上一道、下一道控件进行选择或点击表中该孔型序号的数据行选择孔型序号。

? 通过输入点击延伸系数的＋、－调整键，对延伸系数相应进行增减，同时表格中的轧件面积根据延伸系数的变化自动进行计算。

? 界面右上为延伸系数提示框。在输入孔型形状的同时，根据已输入的延伸系数自动计算出剩余总延伸系数和平均延伸系数，供设计人员参考。 【操作说明】

? 选择延伸系数修改键，弹出延伸系数修改对话框，通过点击上一道，下一道，改变所修孔型的序号。 ? 延伸系数的改变值通过点击＋、－键进行调整。调整时表中的延伸系数同时修改，并且按表中延伸系数重新计算所有道次的轧件面积。延伸系数每次调整量通过下拉框进行选择。

? 提示框分别显示平均延伸系数和剩余总延伸系数，其中剩余总延伸系数根据每道次系数的延伸系数自动改变。 3.9保存／返回 【功能】

? 设计人员可以将孔型参数输入及工艺参数输入两个

一道孔型时，实际轧件高度输入后，还可以输入成品宽度。 ? 通过＋、－键可以将实际轧件宽度输入，当确认每一道次的轧件高输入无误后，点击修正计算，程序将对计算公式自动进行修正，使计算得到的成品高度和宽度，与实际轧件高度宽度一致。

? 通过轧件高度的调整模拟修正计算以后的轧机调整。螺纹横斜高度调整与孔型设计中的操作相同。点击返回键可退出模拟轧钢，模拟过程的孔型工艺及力能参数将不被保留。 6．7打印输出 【功能】

? 模拟轧钢过程的各种数据的调整不能保留，设计人员可以随时通过打印输出界面所显示的图形及表格来保存模拟轧钢的模拟结果,以便进行分析研究。 【操作说明】

? 点击打印输出键弹出打印输出对话框，输入标题栏中相应的内容后，点击打印图形或打印表格键，便可以预览打印内容。

第七章 共用孔型设 7.1 概述

在本章中，你将掌握以下主要功能。如图（7-1-01）

? 调用原有孔型系统，保留共用孔型部分，重新设计为新的孔型系统。

通过共用孔型的设计，自动修改相应的工艺参数，形成完整的孔型文件?

? 在共用孔型设计中,具有孔型设计的全部功能 设计完成后，可保存和打印新设计的孔型及其工艺力能参数?

图7-1-01 7.2 共用孔型设计 【功能】

根据现有的孔型系统，保留共用孔型部分设计，重新设计为新的孔型系统。?

? 重新设计的孔型系统自动保存轧制道次、轧制速度、成品规格、成品面积的修改。

? 进入孔型设计界面，程序自动计算新增或修改的孔型参数，对新的孔型系统进行设计。 【操作说明】

? 原始孔型文件打开：选择作为共用孔型原始文件，输入设计文件名，点击确定按钮，进入共用孔型参数输入界面。

? 共用孔型参数输入如图（7-2-01）：根据现有的孔型

系统，保留共用孔型部分设计。首先，删除非共用孔型部分。然后，根据孔型设计新的要求，增加或修改孔型。如果增加新的孔型，最大道次不超过共用孔型原始文件最大设计道次。点击孔型设计按钮，进入共用孔型设计界面。

图7-2-01

? 共用孔型设计：共用孔型设计界面包括孔型设计，保存和打印输出。该界面操作可以参考《第四章 孔型设计》部分的说明。

轧制压力计算和测量比较

爱克伦达公式计算18a槽钢的轧制压力与实测值之比较 传统理论计算轧制压力的公式普遍选用爱克伦达公式，该公式是一个估算轧制压力的半经验公式，往往参数的选用

会直接影响轧制压力的计算结果，

在生产中不可能对所有品种的轧制压力均进行实测，只能从某些理论经验中有依据地推断，可以得到轧机负荷较为

准确的估计。这样就可以充分发挥轧机的能力， 合理利用设备。所以对轧制压力的实测值和理论计算的比

较有必要：

1987年11月份＊＊＊厂对型钢φ800轧机进行了轧制压

力和轧制力矩的测量。

从87年1月14日～11月24日由北京钢铁学院邹家祥教授组织，同大轧厂技术人员一道对φ75圆钢和18a槽钢进

行了粗精轧工4个机架的测量。

从以往的经验所知：爱克伦达公式对简单断面的圆钢、椭

圆及矩形坯等计算轧制压力都比较接近真实值， 所以本次比较仅选用精轧机列明显有腿长的孔型进行计算，以了解异型材的理论计算轧制压力和实测值的差距。

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2008-9-12 15:35

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范恋雪 热加工币 +1 感谢支持！ 2008-9-12 20:33

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