1450 四辊热带钢粗轧机组压下规程设计及四辊组轧机座辊系设计一、设计技术参数：1、原料：180—200mm×1300mm；产品：30—50×1260mm2、材质：Q235、Q195、08F、203、工作辊承受四列圆锥滚子轴承，支承辊承受滚动轴承4、出炉温度 1100℃—1150℃，精轧机组开轧温度 930℃—950℃ 二、设计要求1、制定轧制规程：设计轧制道次压下量，压下率，轧制力，轧制力矩2、确定四辊轧机辊系尺寸3、绘制辊系装配图和轧机零件图三、工作量1、完成CAD 设计图 2 张2、完成设计计算说明书3、查阅文献 5 篇以上四、工作打算11.14——11.15 预备参考资料11.15——11.25 计算，画草图11.28 中期检查11.28——12.07 画电子图，写说明书12.08——12.09 考核辩论一、1450 四辊热带钢粗轧机组的L/D1、L/D2 及 D2/D1 初定由《轧钢机械》〔第三版〕诌家祥主编教材表 3—3 可知：L=1450mm，其中 L/D1=1.5—3.5〔常用比值为 1.7—2.8〕取L/D1=2.0∴D1=L/2.0=1450/2.0=725mmL/D2=1.0—1.8(常用比值为 1.3—1.5)取 L/D2=1.4∴D2=L/1.4=1450/1.4=1035.7mm,取 D2=1040mm.二、1450 四辊热带钢粗轧机组压下规程设计从设计技术参数中供给的数据可以看出，Q235、Q195 和 08F 属于一般碳素钢，查《金属塑性变形抗力》教材可知，Q235 的变形抗力最大。
而20 号钢为优质碳素构造钢，其变形抗力也比较大，故在制定压下规程的时候制定了两个，来综合考虑限假定轧制原料为 180mm×1300mm，产品为 50×1300mmn log F - log F轧制道次 =o 1log llog〔200 ´ 1300〕- log〔50 ´ 1300〕= log 1.35=5.20取 n=51、粗轧机组压下规程满足的要求：⑴为保证精轧坯要求的温度，尽可能的削减粗轧的轧制道次和提高粗轧机组的轧制速度⑵为简化精轧机组的调整，粗轧机组供给的精轧坯厚度范围尽可能小，一般精轧坯厚度为20—65mm⑶精轧机组的总压下量尽可能加大，以削减精轧机组的负荷2、粗轧机组制定压下规程的步骤⑴在咬人条件允许的条件下参考现有资料预安排各道次压下量⑵制定轧制速度，计算纯轧时间和间隙时间，制定轧制道次温度降⑶计算单位压力和轧制力、轧制力矩和总传动力矩⑷校验轧辊强度和电机功率⑸校正不合理道次压下量，直到满足要求为止3、粗轧压下规程根本参数计算〔1〕粗轧压下量安排如表 1道次 入口厚度h0〔mm〕压下量Δ h〔mm〕延长率％延长系数安排120054271.37214638261.3531082523.11.34831922.91.35641421.91.28（2） 咬人角计算将各道次压下量及轧辊直径代人可得各轧制道次咬人角如表2道次12345轧辊直径〔mm〕725725725725725压下量〔mm〕5438251914咬人角°22.2518.6315.0913.1511.28由咬人条件知，热轧钢板时咬人角α 一般为 15—23°。
故能满足咬人要求3） 为了简化计算，现做如下假设：① 每道次的轧制速度分别为：1.8m/s、2.0 m/s、2.2 m/s、2.5 m/s、2.7 m/s②由于轧件长度未知，同时轧制过程中温度对变形抗力的影响较小，故假定每道次的轧制温降平均为 25℃即每道次的轧制温度分别为: 1100℃1075℃1050℃、1025℃、1000℃（4） 计算各道次的平均变形速度ε ：可用下式计算变形速度Dh / Rε =2ν〔 H + h〕式中R、ν 为轧辊半径及线速度，代人数据可得平均变形速度如表3道次 1变形速度ε 24、Q235 压下规程的设计22.53 43 3.954.7s（1） 求各道次的变形抗力s ：由《金属塑性变形阻力》的变形阻力曲线，依据以上计算的变形速度和轧制温度可以查出各道次 40％压下率时的变形阻力，在经过换算成该道次实际压下率时的变形抗力例如第一道次由ε =2S-1 及 t=1100℃,查出 40％压下率时得变形抗力为 92Mpa再由 t 图左上角的关心曲线查出该道压下率为 27％时的变形程度修正系数 Ks≈0.95，故可求出该道实际变形抗力s =87.4Mpa.其他各道次的实际变形抗力的求法如上所示。
各道次的实际变形抗力如下表 4道次 1实际变形抗 87.42106.053117.424131.845142.14力s 〔Mpa〕s（2） 计算各道次的总压力 Ρ ：依据中厚板轧制的状况，可取应力状态影响系数 η=0.785+0.25L/ h ，其中h 为变形区轧件平均厚度，L 为变形区长度单位压力大〔 p ＞200Mpa〕时应考虑轧件弹性压扁的影响，由于轧制中厚板时 p 一般在此值以下，故可以不计压扁影s响，而平均单位压力 p =1.15 sη ，各道次的总压力可按Ρ =BL p 计算此时变形区长度RDhL= 725 ´ 54 / 2第一道次时L=s则平均单位压力 p =1.15s=139.91mm139.91η =1.15×87.4×〔0.785+0.25× 173 〕=99.22MpaΡ =BL p =1300×139.91×99.22=18.05MN其次道次时L =则平均单位压力 p =1.15s=117.37mm725 ´ 38 / 2sη =1.15×106.05×〔0.785+0.25× 117.37 〕=123.91Mpa127Ρ =BL p =1300×117.37×123.91=18.91MN第三道次时L =则平均单位压力 p =1.15s=95.20mm725 ´ 25 / 2sη =1.15×117.42×〔0.785+0.25× 95.20 〕=139.65Mpa95.5Ρ =BL p =1300×95.20×139.65=17.28MN第四道次时L =则平均单位压力 p =1.15s=82.99mm725 ´19 / 2sη =1.15×131.84×〔0.785+0.25× 82.99 〕=161.82Mpa73.5Ρ =BL p =1300×82.99×161.82=17.46MN第五道次时L =则平均单位压力 p =1.15s=71.24mm725 ´14 / 2η =1.15×142.14×〔0.785+0.25× 71.24 〕=179.39Mpas 57Ρ =BL p =1300×71.24×179.39=16.61MN道次变形区长度L(_mm)平均单位压力总压力Ρ〔MN〕12345各道次的总压力如表 5 所示p 〔Mpa〕139.9199.2218.05117.37123.9118.9195.20139.6517.2882.99161.8217.4671.24179.3916.61（3） 计算各道次的传动力矩：轧制力矩可以依据轧制力和能量消耗来确定。
在此我们选用依据轧制力来确定轧制力矩的方法进展说明简洁轧制时，除了轧辊给轧件的力外，没有其他的外力两个轧辊对轧件的法向力 N 、N 和摩擦力T 、T 的合力 P 、P必定是大小相等而且方向相反，且1 2 1 2 1 2作用在一条直线上，该直线垂直于轧制中心线，轧件才能平衡，如以下图为各力系轧件对轧辊的反作用力p总轧制力矩M=2Ρ a=2Ρ Lψ式中Ρ ——轧制力，kN a——力臂，mmΨ ——力臂系数M——轧制力矩，kN•mm 或 MN•m在热轧时，力臂系数Ψ =0.39~0.48，其中粗轧机组：Ψ =0.40~0.48力臂系数与变形区几何外形以及摩擦系数有关，变形区几何外形以及摩擦系数越大，Ψ 越小但在简便计算时，常取Ψ =0.5pB因此 M=2Ρ a=2Ρ Lψ =Ρ Lp当考虑前后张力时， M=Ρ L+〔 TT 〕RF式中TB， TF ——张力，kN；R——轧辊半径，mmp为了简便计算，本工程中无视张力的影响所以M=2Ρ a=2Ρ Lψ =Ρ L而轧制功率P=F×νp第一道次时M=Ρ L=18.05×139.91/1000=2.52MN•mP=Ρ ×ν =18.05×1.8=32.48MWp其次道次时M=Ρ L=18.91×117.37/1000=2.22MN•mP=Ρ ×ν =18.91×2.0=37.81MWp第三道次时M=Ρ L=17.28×95.20/1000=1.65MN•mP=Ρ ×ν =17.28×2.2=38.02MWp第四道次时M=Ρ L=17.46×82.99/1000=1.45MN•mP=Ρ ×ν =17.46×2.5=43.65MWp第五道次时M=Ρ L=16.61×71.24/1000=1.19MN•mP=Ρ ×ν =16.61×2.7=44.86MW道次1轧制力矩M p〔MN•m〕 轧制功率〔MW〕2.5232.48所以每道次的总轧制力矩和轧制功率计算如表6 所示23452.221.651.451.1937.8138.0243.6544.86（4） 材料为Q235 的压下规程如表 7 所示道次12345入口厚度 h0〔mm〕2001461088364出口厚度 h1〔mm〕146108839450压 下 量 Δ h5438251914〔mm〕相 对 压 下27.026.023.122.921.9量％延长系数1.371.351.301.301.28轧 制 速 度〔m/s〕 变形速度e变形区长度L〔mm〕1.82.02.22.52.72.0139.912.5117.373.095.203.982.994.771.24变形抗力ss87.4106.05117.42131.84142.14〔Mpa〕总轧制压力Ρ 。