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1、攀枝花学院课程设计攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 60公斤重轨轨形孔型及立轧孔型设计 学生姓名： 学 号： 201111102040 所在院(系)： 材料工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 2011级压力加工班 指 导 教 师： 肖玄 职称： 助教 2014年 10 月 13 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目60公斤重轨轨形孔型及立轧孔型设计1、课程设计的目的通过本课程设计教学所要达到的目的是：1、训练学生综合运用机械原理、金属塑性成型原理、金属凝固原理、成型工艺设备及设计等课程的理论知识独立思考、分析、初步解决材料成型工艺问题的技能，提高运算、设
2、计绘图能力及查阅资料的技能；2、使学生熟练掌握工艺设计的步骤和方法；3、培养学生以理论为基础并结合生产实际进行工艺设计的设计思想。4、为毕业设计（论文）及毕业后从事工程工作打下良好的基础。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）内容：1、根据所选的题目查阅相关的资料，认真理解题目的意图。2、按要求设计计算出相应的轧制规程（孔型图）。3、对照生产实际，对自己的设计进行综合评定、总结。要求：1、设计过程中要做到严谨、科学、切合实际。2、要有一定的突破及创新。3、设计说明书要严格按要求书写。3、主要参考文献1轧钢车间设计基础，袁康，北京钢铁学院压力加工系2板带钢轧制工艺指导书，
3、李登超3挤压工艺及模具，贾俐俐等，机械工业出版社4冲模设计应用实例，模具实用技术丛书编委会，机械工业出版社5塑性成形工艺与模具设计，高锦张等，机械工业出版社4、课程设计工作进度计划第一周：1、认真领会指导书中所给题目的内容，查阅相关的资料。2、根据自己的理解形成初步的设计方案。第二周：1、对自己的设计方案进行修改。2、书写设计说明书。指导教师（签字）肖玄日期2014年 10月9 日教研室意见：同意。 孙青竹 2014年 10 月11日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称60公斤重轨轨形孔型及立轧孔型设计评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学
4、习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、
5、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年月日摘 要钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导
6、机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还可兼做轨道电路之用。 钢轨的断面形状采用具有最佳抗弯性能的工字形断面，有轨头、轨腰以及轨底三部分组成。为使钢轨更好地承受来自各方面的力，保证必要强度条件，钢轨应有足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度、腰部和底部不宜太薄。60kg/m钢轨在主要干线上铺设。在运量大和车速高的线路上用的60kg轨较普遍。钢轨除了要求具有高强度和高耐磨性外，还需要具有良好的表面质量和外形尺精度，而孔型设计是否合理，直接影响钢轨的尺寸精度和质量。为了使钢轨的产量及质量达到较
7、高的水平，在生产中采用合理的孔型系统和设计方法是必要的。本论文将结合60kg/m重轨的特点从以下几个方面展开：对60kg/m重轨的延伸孔、帽型孔、轨型孔、成品孔的断面孔型设计，以及立轧孔型的设计。关键词：60kg/m重轨,孔型设计,立轧 目 录1 绪论11.1 课题背景11.2重轨生产工艺概述11.3重轨主要生产工艺21.4主要设备31.4.1加热炉31.4.2开坯轧机31.4.3万能轧机机组31.5坯料的选择42 轨轧制孔型设计简介52.1 孔型设计52.2 孔型系统的选择52.2.1钢轨孔型系统52.2.2万能法孔型系统简介52.2.3 万能法孔型系统的分布72.2.4 万能法孔型系统的特
8、点72.3孔型设计原则82.4孔型设计的一般步骤83 重轨孔型设计方法93.1 成品孔设计93.2其他轨形孔设计93.3 帽形孔设计103.4 箱型孔型设计114 60kg/m重轨各孔型数据设计124.1 60kg/m重轨断面尺寸124.2 成品孔型设计124.3其他轨形孔设计144.3.1 成品前孔型设计144.3.2 孔型设计154.4 帽形孔设计174.4.1 第一个帽形孔孔型设计174.4.2 第二、三个帽形孔、孔型设计184.5 箱型孔型设计18结论和结束语20参考文献221 绪论 重轨钢是生产公称重量大于或等于30kg/m钢轨的钢种，我国主要是指生产60kg/m75kg/m的重轨（
9、含道岔）使用的钢种。重轨要承受机车车辆运行时的压力、冲击载荷和摩擦力的作用，所以，要求有足够的强度、硬度和一定的韧性。要适应铁路重载、高速的需要，除增加重轨的单重外，还要提高综合性能。要求更高的强韧性、耐磨性、抗压溃性和抗脆断性。生产过程质量要求严格，除保证其化学成分外，还要求检验力学性能、落锤试验和酸蚀低倍组织检验等。钢轨钢化学成分的一般范围：C=0.65%0.75%，Mn=0.8%1.0%，Si=0.20%0.25%。重轨钢用连铸大方坯或模铸来生产。为使钢轨更好地承受来自各方面的力，保证必要强度条件，钢轨应有足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度、腰部和底部不宜太薄。钢轨的强度、耐磨
10、性以及抵抗冲击的能力，在很大程度上取决于钢轨的材质，也就是取决于钢材的化学成分、金相组织、生产工艺和热处理质量。钢轨的化学成分除含铁外还含有碳、锰、硅、硫和磷等，其中含碳量高可增加钢轨的强度,但含碳过高将使其塑性及冲击韧性降低。适当提高锰和硅的含量能增加钢轨的强度、硬度和韧性，硫和磷是有害杂质，不容许超过规定的限度。此外，在钢轨中加入适量的铬、镍、钼、钒、钛或铜等元素制成合金钢轨，可提高钢轨的质量。中国自70年代起已生产含稀土、低锰、中硅及含钛、含铜等低合金钢轨。为提高轨端部分的抗磨性能防止压陷保证钢轨全长磨耗均匀，通常在钢轨的两端进行轨面淬火，以提高其硬度，全长淬火钢轨使用效果更好。60kg
11、/m、50kg/m钢轨在主要干线上铺设，站线及专用线一般铺设43kg/m钢轨。对于重载铁路和特别繁忙区段铁路，则铺设75kg/m钢轨。此外，为了适应道岔、特大桥和无缝线路等结构的需要，我国铁路还采用了特种断面（与中轴线不对称工字型）钢轨。现采用较多的为矮特种断面钢轨，简称AT轨。1.1 课题背景国内方面：目前我国国内生产钢轨主要厂家有鞍钢，包钢，攀钢三家，国内钢厂年生产能力达300万吨左右。其中，以生产50kg/m、60kg/m重轨为主，兼能生产38kg/m75kg/m钢轨及其配套道岔轨，并能够生产吊车轨，以及在线、离线热处理钢轨和时速350Km高速轨。在未来，我国重轨研究将趋向于重载铁路用超
12、高强度钢轨，我国铁路部门在20年前就提出了开发超高强度钢轨的要求，经过实验研究分析得到，贝氏体钢轨适宜用在重载铁路上。如果这种钢轨研究成功将可以解决高速、重载铁路要求：抵抗接触疲劳损伤的能力，以减少钢轨打磨费用，同时贝氏体钢轨可用于制作道岔中的尖轨和辙又以大幅度延长道岔的使用寿命。 国外方面：20 世纪70 年代，新日铁公司八幡厂开发了电感应加热、轨头喷吹压缩空气欠速淬火的离线淬火轨（称之为NHH），1979年又在碳素轨的基础上加入Cr，Nb 合金元素，开发了焊缝无软化区的NS低合金离线淬火轨。1987 年6 月又建成了在线余热钢轨淬火生产线，采用压缩空气作淬火介质，称DHH 轨。DHH 轨的
13、化学成分是在碳素热处理轨NHH 的基础上提高了Si、Mn含量，并添加了少量的Cr。随着在线热处理钢轨生产和技术的进一步完善，日本于1994 年重新制定了热处理钢轨标准，将新日铁DHH340，DHH370，钢管公司THH340，THH370 统一为HH340，HH370 两种牌号并规定其化学成分及最低性能指标。现在国内外都在大力倡导研究高速铁路用重轨。铁路的高速化是铁路运输未来发展的主要方向。随着我国经济的快速发展，高速铁路运输的市场需求越来越大，铁道部的中长期铁路网规划也提出了发展我国高速铁路的目标，不论是从我国的经济承受能力和技术上看，还是从市场需求和国家的政策上看，我国现在已经具备了大力发
14、展高速铁路的各种条件，正处在一个发展高速铁路的良好时机。在欧州，铁路以高速著称，根据高速的要求以及近年来钢轨生产在冶炼，轧制、热处理等方面新技术的发展欧州正在起草新的钢轨标准。钢轨是轮轨式高速铁路运输的重要组成部分之一，其技术要求高，执行的标准严格。作为铁路主要构件的钢轨的发展趋势是：高强度、纯净化、严格控制钢中夹杂物、提高钢轨平直度和尺寸精度。1.2重轨生产工艺概述成品道次万能孔型法：前苏联库兹涅茨冶金公司提出，成品道次采用传统二辊式孔型轧制法。用万能机架取代，用四辊精轧孔型轧制重轨的新工艺。使轨头的延伸系数 大于腰部的延仲系数 ，头腰延伸系数近似等于轨底延伸系数。二辊孔塑一四辊孔型轧边孔型法：毛轧机是两架二辊机架，把矩形坯轧制成轨型坯。然后经过万能机架和边轧机架可逆轧制，最后经三辊成品孔型轧出成品。新日铁八皤厂采用该法。T塑坯万能孔型法：1983年法国萨西洛尔开发了万能孔型轧制重轨的新方法。采用T型坯在万能孔型中轧制，使轨头
