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1、+攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 8mm圆钢孔型设计 学生姓名： 学 号：所在院(系)： 材料工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 2010级压力加工班 指 导 教 师： 肖玄 职称： 助教 2013年 11 月 15 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 8mm圆钢孔型设计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
2、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，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
3、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2013年 11月9 日教研室意见：同意。 孙青竹 2013年 11 月12日学生（签字）： 接受任务时间：2013 年 11月15日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 8mm圆钢孔型设计评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度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、
4、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、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
5、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 要型钢是经各种塑性加工成形的具有一定断面形状和尺寸的直条实心钢材，是重要的钢材产品之一，它被广泛的应用于国民经济的各个部门
6、。圆钢属于简单断面型钢的一种，在工业生产中，自然缺少不了孔型设计这一步骤。轧制圆钢的孔型系统有多种，应根据直径、用途、钢号及轧机形式来选用。圆钢规格以直径表示，直径在85160mm的圆钢属于大型型钢；直径在3880mm的圆钢属中型型钢；直径在1036mm的圆钢属小型型钢；常见线材产品规格直径多为513mm，多为圆断面，异型断面线材有椭圆形、方形及螺纹形等，但生产数量很少。关键词：型钢、圆钢、孔型设计。目 录摘要4 1绪论61.1发展概况61.2原料的选择6 1.2.1原料种类的选择6 1.2.2原料尺寸的选择62孔型设计的目的、内容、要求和方法72.1设计目的72.2孔型设计的内容72.3孔型
7、设计的要求72.4孔型的设计方法83.孔型设计83.1孔型设计的一般步骤83.2孔型设计系统9 3.3轧件断面尺寸 93.3.1确定各道次延伸系数93.3.2确定各道次轧件的断面面积10 3.4孔型设计计算 123.4.1精轧孔型设计123.4.2延伸孔型设计164.校核部分234.1校核咬入情况234.2轧辊校核254.2.1轧制压力的计算255.结语27参考文献28 1绪论1.1发展概况我国是世界上最大的线材生产国，年产量占世界生产总量三分之一以上，线材也是我国第二大钢材生产品种，在国内钢铁产量的比重一直较高。但由于资金及认识的滞后，我国仅有为数不多的几家线材厂能生产出高档次的线材产品，因
8、此我国有时还需要从国外进口少量帘线钢丝、钢绞线、镀锌钢丝等硬线产品。高线，即是高速线材，是指用“高速无扭轧机”轧制盘卷，轧制速度在80160米/秒，每根重量（盘）在1.82.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。钢坯在轧机上通过轧辊的孔槽经过若干道次，被轧成所需断面形状和尺寸。这些轧辊孔槽的设计称为孔型设计。孔型设计在型钢中的作用不仅是将钢锭或钢坯在所设计的轧辊孔型中经过若干道次轧制变形，获得所要求的断面形状、尺寸和性能的产品，同时它对产品质量、轧机生产能力、金属消耗、能耗、产品成本和劳动条件等都有直接至关重要的作用
9、1。1.2原料的选择1.2.1原料种类的选择型钢原料分为钢锭、钢坯和连铸钢坯三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多，轧制过程中温降大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、缩孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。采用连铸坯为原料，与采用轧坯相比，金属收得率提高、能耗低、劳动条件改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯2。1.2.2原料尺寸的选择坯重一定情况下，选择大断面坯可以缩短坯料长度，但断面过
10、大使轧制道次增加，机架数增加，投资加大。断面小则长度大。此次设计的断面尺寸为150mm2。坯料长受加热炉宽度限制，一般不超过12m的加热炉技术较为成熟，加热上限温度较高。另外从连轧出入口速度考虑，由连轧关系式中：坯料、成品断面积；坯料、成品轧制速度。轧线出口速度对车间生产能力和技术水平起决定作用，出口速度高，可以增大盘重，提高产量。而且相应提高了入口速度，避免粗轧辊速度低，产生严重热龟裂。但控制水平要求也相应提高。考虑先进性和经济性，采用坯料长12m。故最终选择150方长12m的方坯3。2. 孔型设计的目的、内容、要求和方法2.1孔型设计的内容 通过本课程设计教学所要达到的目的是：1、训练学生
11、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。2.2孔型设计的内容孔型设计的内容包括：（1）断面孔型设计。根据钢坯和成品的断面形状、尺寸及产品性能的要求，选择孔型系统，确定道次，分配各道次的变形量和设计各孔型的形状和尺寸。（2）轧辊孔型设计。根据断面孔型设计，确定孔型在每个机架上的配置方式、数目，轧辊上孔型之间的
12、距离，开槽深浅，以保证轧件能正常轧制，操作方便，具有最高的产量和最佳的产品质量。（3）轧辊辅件设计：主要是导卫装置设计。为了保证轧件能顺利稳定地进出孔型，或使轧件能在进出孔型时扭转一定的角度，必须正确地设计导卫装置的形状、尺寸和在轧机上的固定方式。2.3孔型设计的要求1) 得到符合要求的形状，精确的尺寸，良好的表面质量和内部组织以及力学性能均佳的优质钢材。2) 充分利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形量集中在前几个道次，然后随轧制顺序逐渐减少变形量；3) 采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当；4) 道次数与翻钢程序及次数要合理；5) 轧件在孔型中的状态应力稳定；6) 生产型钢品种多的型钢
13、轧机，其孔型的共用性应广泛；7) 要考虑轧机的调整。8) 轧制工艺稳定，生产操作简单，轧钢机调整方便，并使轧机具有尽可能高的生产能力。9) 使轧制能耗和轧辊消耗最低。10) 劳动条件好，安全，便于实现高度机械化、自动化操作。为达到上述要求，获得最佳的效果，应掌握金属在孔型中的变形规律和孔型设计的方法步骤外，还必须熟悉轧机设备工艺特点和操作习惯，针对具体轧机工艺特点和操作条件进行相应的孔型设计，并在实践中不断改进和完善4。2.4孔型的设计方法 1中间夹扁法已知来料和出延伸孔型的断面都是方或者圆等对称面形状，利用延伸孔型系统间隔出方的特点，设计中间方断面，然后再设计每对方间的其它断面 2经验法 在估计各道次变形基本准确的情况下，由前向后或由后向前逐道推出各孔型的尺寸。其中宽展系数的确定是关键。对于变形复杂的孔型采用等效或相似或移动体积法等加以变换。此次设计中就采用中间夹扁法进行设计。3. 孔型设计3.1孔型设计的一般步骤（1） 了解产品的技术条件 。（2） 选择合理的孔型系统 。每种孔型系统各有优缺点，影响到产量，质量，方案对比。（3） 根
