热轧工艺计算说明

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1、5.1、热轧工艺计算说明5.1.1热轧压下规程计算（7A04）见热轧压下规程表，现用7A04热轧压下规程计算来说明热轧压下规程的计第12项：H及h由合金的高温塑性和铸造组织性能、轧机能力等因素决定。Ah- 2第 35 项：Ah = H -h;& = x 100%;8 = -8H3第6项：轧前宽度由铸锭或上一道次的轧后宽度而定。第79项：先由AB = c -求得AE。上式中，c取0.45, R为轧辊半径，在这里取375mm；-B + BB = B + AB,B = 1 2 1 2第10项：轧前长度由铸锭或上一道次的轧后长度而定。第11项：轧后长度L,根据体积不变原理有L = Bi X H X L

2、求得22hx B2第12项：轧制时间t =, V为轧制速度，轧制速度取15003000mm/s1V第13项：辅助时间，取为5s。第14项：总时间t = t +1 ， 其中t表示辅助时间。1 2 2第15项：咬入角a = JAh/R80/兀，其中R表示轧辊直径，取375mm。第1625项：温降AT =竺丄CG式中：k金属的散热系数，J/kg C,对铝及其合金取20900；F该道次之平均散热面积，m2；pt该道次轧制时间与间隙时间之和，s；C轧件之比热，J/kgC；G一轧件重量，kg。F + F其中F = F前工P2_ T I T轧后温度T =T -ATC，平均温度T = 一-。2 1 2第262

3、7项：26项的咬入弧水平投影长度L = -R x Ah ；其中R=375mm。27项的接触面积水平投影F = L x B。第2829项：第28项的特定条件下的b查得为27MPa。sV .第29项的平均金属的变形速度为h*R/Ah第3032项：第30项变形程度影响系数n可由表查得；第31项变形温度影响系数n可由表查得；t第32项变形速度影响系数n可由表查得。u第3334项：33项实际变形抗力：bxn xn xns s t u34项平均变形抗力：K = 1.15 xbs第35项：压力系数PKn； = pK = o.785 + 025* 时 + h)/2第36项：平均单位压力P = n - KK 二

4、 1.15bb 二 n n n bbsS t 卩 S第37项：总轧制力P 二 P F = P - B - L第38项：轧制力矩M = P Lz第39项：轴承中的摩擦系数 f 取0.003。1第4042项：第40项电机的最大转速n取120r/min。电第42项减速比i为.356；第41项轧辊转速为N = 60gV。兀gD第4346项：第43项连接轴的传动效率为0.95;第44项齿轮机座的传动效率为0.96;第45项减速机的传动效率为0.97； 第46项为总的传动效率为0.87。第4750项：第47项摩擦力矩M 二PgdgD /D )gff 1121其中：P为轴承的负荷，等于轧制压力和弯辊力之和；

5、f 轧辊轴承的摩擦系数，即第39项取0.003;1D / D 为工作辊和支撑辊直径之比；12D工作辊辊径直径。第48项总的摩擦力矩叫M1fi+（_ _ 1）其中： M 即第47项；f1i为减速比即第42项；n为总的传动效率即第46项;M为轧制力矩即第38项。第49项空转力矩-0-06gMz ; 第50项静力矩M = M + M + M。C i f O第5154项：第51项为各段轧制时间的总力矩，工MC2 gt1第52项为间歇时间的空转力矩之和，M / 2 gt0 n 2第53项为轧制时间总和；第54项为间歇时间总和。乙 M 2 g + 乙 M 2t第55项：等效力矩，M二；n +工:o nTn

6、n其中：工t 轧制周期内各段轧制时间的总和S；工t 轧制周期内各段间隙时间总和S；各段轧制时间对应的总力矩，N m各段间隙时间对应的空转总力矩，Nm第56项：计算电机功率，按N二1.03M nKW 。其中：M 轧制道次等效力矩，Nm；n轧辊最大转数；n由电动机到轧机的传动效率，取0. 87。第57项：选择电机功率。5.1.2 热轧工艺的校核1 热轧咬入条件校核自然咬入条件应满足 AhmaxWD(l-cosB)摩擦系数f,根据用乳液润滑的条件，查表3-4得f=0.40tanB 二f=0.40则 3 =22 cos 3 =0.927 hmaxW D(1-cos B )=750(l0.91)=55m

7、m由热轧工艺表可知，各道次压下量均小于55mm，满足自然咬入条件。2 热轧时的温降计算温降按式AT =计算，其中K=20900J/KgC,将计算结果列入7A04热轧工CG艺规程表中，终轧温度为253.49C，符合工艺要求。3 轧制压力计算及轧辊强度校核平均单位压力P的计算结果见7A04热轧工艺规程表。支持辊最大允许压力 P ； zyPzy4D3 0 y5( L + 21)4 x 14003 x 2005(2800 + 2 x1120)二87112kN工作辊最大允许压力 P ； gy2 x10003 x722d3 t P =gy y =75 =207668 kNgy 5QRgAh+yd D) 5

8、Q375 x 46 + 0.003 x1000 x 黑)max zm D1400z2d3 t g y2x5403x72工作辊辊头的最大允许压力pgtP =g yd =750 =34112kNgt 5(jRgAh+M D) 5(375 x 46 + 0.003 x1000 x 黑)max zm D1400z由上述计算可知，轧机的最大允许为87112kN。7A04热轧工艺规程表终轧制 力的计算可知，各道次的轧制力均未超过87112kN,从设备的强度条件看是安全 的。强度校核：工作辊传动的4辊轧机，工作辊辊身只计算弯曲应力，辊径受弯 曲应力和扭转应力联合作用，计算弯扭合成应力，辊头只计算扭转应力。按

9、结果 校核强度。轧辊危险截面受力图见图5-1:I剪力也弯範图Nillii图5-1:轧辊危险截面受力图(1)辊身I -I截面P a P B P B合成弓矩：Msh =迁-2 g4 = 4(a -亍式中a = L+l1.539(3.126 - -9) = 8028.6kN gm 42M8028.6kNgmb sh = 190.3MPa ；0.1D30.1 x 0.75313628.2 kN所以M -弯曲应力：sh取轧辊的抗拉强度为lOOOMpa，安全系数为5,则许用应力。=200MPa,b b 所以满足辊身强度条件。sh(2)辊颈II-II截面Pgl 13628.2kNx0.416弯矩：M = 1

10、417.3kNgm ；j弯4弯曲应力：b j = M弯=1417和聖=90.0MPa；0.1d 30.1x 0.543扭矩：P 込 S R A h + dfi)=I3628.2*(3.375 x 0.036 + 0.54 x 0.003)=802.77kNgm扭曲应力：TMj扭0.2d 3802.77kN gm0.2 x 0.543=25.50MPa合成应力:按摩尔理论计算c = 0.375c + 0.625、Q2 + 3t2 = 96.41MPa T，所以满足辊头强度条件。j以上可知危险截面的强度都能满足要求，即轧辊安全。4 等效力矩的计算及电机校核等效力矩M二工 M 2 g + 工 M 2

11、tnont + 乙 tnn由7A04热轧工艺规程计算表可知M = 51.71x 104Ngm电机的计算功率N二1.03Mg = 5509.02kW 选取电机功率N=2X3200Kw。j耳N x0.9756400x0.975校核电机的温升条件：M =h= 52x 104Ngm ；H n120HM M，所以满足温升条件。H校核电机的过载条件：取 k=2.5, kM = 2.5 x 52 x 104 N gm = 130 x 104 N gm ；HM=106x104NgmkM ,所以满足过载条件。刀 maxH电动机在允许最大力矩kM下工作时，其允许持续时间应在15s内，否则H电动机温升将超过允许范围

12、。5.2、冷轧工艺计算说明5.2.1 冷轧压下规程计算（1060）见冷轧压下规程表，现将表中有关计算说明如下，以1060为例。第12项：H及h由产品状态和轧机能力以及合金的塑性决定。第38项：第3项，绝对压下量Ah = H-h第4项，道次加工率e = AhH x100%H - H第5项，道次前总加工率e = 0 xlOO%HH -h第6项，道次后总加工率8 = 0一X100%h 第7项，道次平均加工率8=0.48 + 0.68h第810项：第8项轧前金属屈服极限。可查表得;SH第9项轧后金属屈服极限。可查表得；Sh第 10 项，Q =G + G 。3 S 3 sh第1113项：道次前张力道次后

13、张力平均张力q=(5.670.6h) X10Hq=(4.30-0.5H)X10hq = (q + q )/2h第1415项：第14项平均变形抗力k = 1.15Q ；s第15项考虑张力影响k = 1.15c -Q。s第1618项：第16项轧前长度L1轧前长度由铸锭或上一道次的轧后长度而定；第17项轧后长度L2轧后长度L，根据体积不变原理有2L = B X日xL求得，其中B1=B2;2 hx B2第18项轧制速度V。第1920项：第19项轧制时间t = 乂 ; 1 V第20项辅助时间取t =5s。2第21项：摩擦系数，取f=0.15。第22项：接触弧水平投影L JRXAh其中R为工作辊直径，取325mm。第 2324 项：第 23 项m = 2f gL/( + h)，其中 L =pR Ah ；第 24 项 y = 4agf 來/( + h)，其中 a 二 R/9500，第25项m由m、y,可查表得。第2627项：第26项轧辊弹性压扁弧水平投影L = m x( + h)/(2xm);第 27 项参数二5 二 2 x f x L/( + h)。第 28 项：压力系耳：=p/k = 0.785+0.25g冠