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1、1课程设计课 题 中厚板压下规程设计 学生姓名 系 别 机械工程系 专业班级 09 材控 1 班 指导教师 二 零 一 二 年 五 月 学 号_ _ 1课 程 设 计 任 务 书09 材料成型与控制工程专业姓名： 学号：指导教师： 设计课题：中厚板生产压下规程设计一、设计产品序号 学生学号 产品牌号 产品规格/mm1 08 三位同学，改专业两位同学 Q235 10200090002 1，2，3，4，6，7 45 101900100003 9，10，11，12，13，14 12CrNi3A 1218000100004 15，16，17，18，19，20 4Cr13 13170090005 21，
2、23，26，27，29，30 Q235 122100120006 32，33，34，35，36，37 45 81800130007 38，39，40，41，42，43 12CrNi3A 14200090008 44，45，46，47，48 4Cr13 12200080009 49，50，51，52，53 Q235 920501200010 54，55，56，57，130 45 1023001200011 131，132，133，134，135 12CrNi3A 1319001200012 136，137，138，139，140 4Cr13 1521009000二、设计条件机组：双机架串列式可逆
3、机组(二辊可逆轧机粗轧，四辊可逆轧机精轧)。主电机：二辊轧机主电机型号 ZD250/120，额定功率 25002kw，转速 04080rpm，过载系数 2.25，最大允许传递扭矩 1.22MN.m；四辊轧机主电机型号 ZD250/83，额定功率20502kw，转速 060120rpm，过载系数 2.5，最大允许传递扭矩 0.832MN.m。三、设计内容制定生产工艺及工艺制度；确定轧制方法；确定轧制道次，分配道次压下量；设计变形工具；计算力能参数；校核轧辊强度及主电机负荷；绘制轧辊零件图、速度图；绘制轧制图表，轧制表。四、设计时间设计时间从 2012 年 05 月 21 日至 2012 年 06
4、 月 01 日，为期两周。材料成型教研室2012.05.20 1第一章 制定生产工艺及工艺制度1.1 生产工艺选择坯料原料清理加热除鳞纵轧一道（使宽度接近成品宽度）转 90横轧到底矫直冷却表面检查切边定尺表面尺寸形状检查力学性能试验标记入库发货。1.2 工艺制度在保证压缩比的条件下，坯料尺寸尽量小。加热时出炉温度应在 11201150，温度不要过高，以免发生过热或过烧现象；用高压水去除表面的氧化铁皮，矫直时选用辊式矫直机矫直，开始冷却温度一般要尽量接近终轧温度，轧后快冷到相变温度以下，冷却速度大多选用 510C 或稍高一些。切边用圆盘式剪切机进行纵剪，然后用飞剪定尺。 2第二章 选择坯料设计中
5、厚板产品牌号：45,产品规格：hbl=8180013000。按厚度分：我国分类方法如下:0.0010.2mm 箔材，0.24mm 薄板，420mm 中板，2060mm 厚板,60500mm特厚板,则所设计的产品为中厚板。因为连铸坯更加节能，组织和性能好，成材率高；主要用于生产厚度小于 80mm 中厚板，则产品所选的坯料用连铸坯。根据所设计的产品的尺寸 hbl=8180013000，设计坯料的尺寸。2.1 坯料厚度的确定产品的厚度 h 为 8mm，首先选取压缩比，压缩比由经验值选取，选取的最低标准为 6-8，考虑到成材率，因此压缩比选取 8，则坯料厚度 H 为 64mm；2.2 坯料长度的确定由
6、成品（b+b）坯长 L，展宽为 500700,取展宽为 600mm，则 L=（1800+200）-600=1400mm。2.3 坯料宽度的确定根据体积不变原理，坯料在轧制过程中会产生废料，选取成材率 K=99%，我们选取切头尾L=100mm,切边b=100mm,根据体积不变定可得：99%HBL=(l+2100)(b+2100)8;带入数据解得：B=2381mm，取 B=2380mm，再次校核 K=99.04%。所以最终得到坯料尺寸为：HBL=6414002380mm。 3第三章 变形量分配3.1 轧制方法的确定先经过二辊轧机纵轧一道,然后转 90 度，横轧到底。3.2 道次压下量的确定坯料尺寸
7、：HBL=6414002380mm，则总的压下量为 648=56mm。根据经验值选取轧制道次 n=12，制定压下规程。由于开始轧制时受咬入能力限制，所以在轧制前设计一个除鳞箱，保证咬入能力较好，并选取咬入条件较好的经验方法。道次压下量与道次关系如图 1 所示。由图 1 所示，各道次的压下量逐渐减小，同时幅度也在逐渐减小，所以粗轧的压下量较大，而精轧的压下量较小。设定总轧制道次为十二道次，粗轧为七道次（选取二辊可逆轧机），精轧为后五道次（选取四辊可逆轧机） 。制定压下规程如表 1。表 1 道次压下量的分配道次 轧制方式 机架 轧件厚度 h/mm 轧件度宽 b/mm 轧件长度 l/mm 压下量h/
8、mm 变形程度 /%0 除鳞 高压水 64 2380 14001 纵轧 二辊 44.8 2380 2000 19.2 302 横轧 二辊 31 2000 3439.48 13.8 30.80 3 横轧 二辊 25 2000 4264.96 6 19.35 图1 道次压下量分配原则道次n道次h 44 横轧 二辊 21 2000 5077.33 4 165 横轧 二辊 18 2000 5923.56 3 14.29 6 横轧 二辊 15 2000 7108.27 3 16.67 7 横轧 二辊 13 2000 8201.85 2 13.33 8 横轧 四辊 12 2000 8885.33 1 7.
9、69 9 横轧 四辊 11 2000 9693.09 1 8.33 10 横轧 四辊 10 2000 10662.40 1 9.09 11 横轧 四辊 9 2000 11847.11 1 10.00 12 横轧 四辊 8 2000 13328.00 1 11.11 第四章 变形工具的设计4.1 二辊可逆轧机轧辊的确定初轧机轧辊受力较大且有冲击负荷，应有足够的强度，而辊面硬度可放在第二位，含Cr、Ni、Mo 等合金的的铸钢轧辊使用于轧制合金钢，所以粗轧选用铸钢轧辊轧制合金钢。4.1.1 辊身长度 L由 L=bmaxa bmax=2000mm 当 b=1000-2500mm a=150-200mm
10、 取 a=200mm，所以 L=2000200=2200mm。4.1.2 辊径尺寸 中厚板轧机 L/D=2.2-2.8 取 L/D=2.5 得 D=802mm 取 800mm。4.1.3 辊颈尺寸 查表 3-5 取 d/D=0.75(轧钢机械 邹家祥主编) 得 d=608mm 取 d=600mm，辊颈长度 l 取 d/l=1 得 l=600mm。4.1.4 辊头设计 因为对于中厚板轧机来说轧辊调整行程比较大，倾角在 8-12间所以应选择万向辊头。各部分的尺寸关系如下Dmin=DmaxDmax重车率 中厚板轧机最大重车率 5%-8% 取 5% Dmin=8008005%=760mmD1=Dmin
11、(5-15mm) 取 D = Dmin5=755 mm；1 5S=（0.25-0.28）D 取 S=0.25D =188.75 mm；11a=(0.5-0.6) D 取 a=0.5 D =377.5 mm；b=(0.15-0.2) D 取 b=0.2 D =151mm；11c=b=151mm。4.1.5 辊颈与辊身的过度圆角 r由 r/D=0.10.12 取 0.1 得 r=0.1800=80mm，图 2 轧辊示意图4.1.7 校核咬入条件 咬入角一般 =1525 度，取 = ， hmax =（1-cos ）D=（1-cos ）02020800=48.2mm，粗轧各道次压下量 h 最大为 19
12、.2mm，满足咬入。4.2 四辊可逆轧机轧辊的确定精轧选用四辊可逆轧机，热轧机工作辊选择轧辊材料时以辊面强度为主多采用铸铁轧辊，而支承辊在工作中主要承受轧制力，且直径较大，要着重考虑强度和轧辊淬透性，多选用含Cr 合金锻钢，因此四辊可逆轧机的工作辊选用铸铁轧辊，支承辊选用 Cr 合金锻钢 。2四辊的尺寸设计与二辊相同，其中支承辊不传递扭矩，辊头不需设计。4.2.1 支承辊设计4.2. 1.1 辊身长度设计和二辊一样 L=2200 mm。4.2.1.2 辊径 D 2查表 3-3 (轧钢机械 邹家祥主编)取 L/D =2.0 得 D =1100mm。2 64.2.1.3 辊颈尺寸取 d =D0.7
13、5 d =11000.75=825mm 取 d =850mm。2 24.2.1.4 辊颈长度 l l /d =1.0 得 l =850mm。224.2.2 工作辊设计4.2.2.1 辊身设计同前 L=2200 mm。4.2.2.2 辊径尺寸 据经验当轧件较厚时 由于要求较大工作辊直径，取 D /D 较小值 由表 3-3 得(轧钢机21械 邹家祥主编) 取 D /D =1.6 得 D =687.5mm 取 D =700mm。2114.2.2.3 辊颈尺寸 取 d /D =0.65 d =450mm 取 l /d =1 得 l =450mm。1114.2.2.4 辊颈与辊身的过度圆角 r 取 r
14、=0.1D =70mm。4.2.2.5 辊头设计 选择万向辊头 选择原因同二辊。各部分的尺寸关系如下所示：Dmin=DmaxDmax重车率 中厚板轧机最大重车率 5%-8% 取 5% Dmin=7007005%=665D1=Dmin(5-15mm) 取 D = Dmin5=660mm；1S=（0.25-0.28）D 取 S=0.25D =165 mm；1a=(0.5-0.6) D 取 a=0.5 D =330mm；1b=(0.15-0.2) D 取 b=0.2 D =132mm；1c=b=132mm。4.2.2.6 辊颈与辊身的过度圆角 r 2 7取 r =0.1D =66mm。224.2.3 校核咬入咬入角一般 =15-25 ，取 =20 ， hmax=（1-cos ）=（1-cos ）2020700=42.2mm，精轧各道次压下量h 最大为 1mm，满足咬入。表 2 轧机尺寸表辊身 辊颈 辊头长度L(mm)直径D(mm)长度 l (mm)直径d(mm)直径DI(mm)厚度S(mm)(mm)(mm)(mm)二轧辊机 2200 800 600 600 755 188.75 377.5 151 151工作辊 2200 700 450 450 660 165 330 132 132四辊轧机支承辊 2200 1100 850 850 _ _ _ _ _第五章
