河北理工大学06级成型课程设计 4 压下规程设计
粗轧完得中间板坯经过一段中间辊道进入热卷取箱，再经过飞剪、除鳞机后，再进入精轧第一架时温度降为920℃。由于精轧机组温度降可按下式计算：
ti?t0?C(h0(t?t)h) C?0nn (5) hi?1h0?hn式中 t0、h0——精轧前轧件的温度与厚度
tn、hn——精轧后轧件的温度与厚度
温度：
［3］
代入数据可得精轧机组轧制
根据生产现场经验可以预定终轧温度为820℃，即tn=820℃，计算得： C=14.13； t1=（920-14.13）*21/15＝900.2； t2=899.4s； t3=875.7s ； t4=861.8s
表8 精轧各道次轧制温度(℃)
道次 温度℃
上述计算应当在现场同类车间进行实测验证，本设计为课程设计，没有现场数据验证，待毕业实习到现场实测温度。
F1 900
F2 889
F3 875
F4 861
F5 845
F6 827
F7 805
4.8 轧制压力的计算
(1)粗轧段轧制力计算 粗轧段轧制力公式：
P?Blp (6)
①求各道次的变形抗力：变形抗力由各道次的变形速度、变形程度，变形温度共同决定。
变形速度按下式计算：
??2v?h/R/(H?h) (7) ?式中 R、v——轧辊半径及线速度。
根据变形程度、温度、变形速率数据，查Q195高温抗力曲线图，得到Q195变形抗力列入表9、10。
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表9 粗轧各道次轧件的变形抗力
道 次 线速度V(m／S) 温 度(℃) 压下率ε(％) 入口厚度(mm) 出口厚度(mm) 屈服强度σs(MPa)
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
1.56 1196 22.4 250 194 108
1.56 1191 29.9 194 153 112
1.56 1182 28.0 153 98 119
2.62 1170 27.6 98 71 124
2.62 1148 26.8 71 52 126
2.82 1116 26.9 52 38 132
2.82 1140 26.3 38 28 136
2.82 949 25.0 28 21 139
表10 精轧各道次轧件的变形抗力
道 次 轧件出口速V(m／S) 温 度(℃) 压下率ε(％) 入口厚度(mm) 出口厚度(mm) 屈服强度σs(MPa)
②计算各道的平均单位压力：根据克林特里公式计算应力状态影响系数
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，单位压力大时（300MPa）应考虑轧辊弹性压扁的影响，因为粗轧时变形抗力不会超过这一值，故可不计算压扁影响，此时变形区长度l?R?h。则平均单位压力为：
F1 1.54 905 28.6 21 15 148
F2 2.50 898 35.3 15 9.7 149
F3 3.81 887 30.9 9.7 6.7 154
F4 5.27 871 23.9 6.7 5.1 164
F5 7.07 851 21.6 5.1 4.0 166
F6 9.30 833 20.0 4.0 3.21 174
F7 12.00 820 18.8 3.2 2.6 184
(8)
各道计算p列入表11。再将轧件宽度、变形区长和平均单位压力数据代入公式(6)，可得各道次轧制力(见表11)。
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表11 粗轧各道的轧制力
道 次 变形区长度(mm)
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
167 194 108 74.8 1050
13140
170 153 112 83.1 1050
14860
137 98 119 98.0 1050
14180
116 71 124 109.9 1050
13409
97 52 126 132.6 1050
13575
83 38 132 150.5 1050
13227
70 28 136 166.1 1050
12330
59 21 139 179.9 1050
11183
出口厚度(mm) 屈服强度σ(MPa)s 平均压力(p) 带 宽(mm) 轧制力(P/kN)
（2）精轧段轧制力计算
目前普遍公认的最适合于热轧带钢轧制力模型的SIMIS理论公式：
P?BQpLcKKT (9a)
式中：P——轧制力N； B——轧件宽度mm；
Qp——考虑接触弧上摩擦力造成应力状态的影响系数； Lc——考虑压扁后的轧辊与轧件接触弧的水平投影长度mm； K ——决定金属材料化学成分以及变形的物理条件－变形温度、变形
速度及变形程度的金属变形阻力K=1.15?s；
KT——前后张力对轧制力的影响系数； 由以上公式可知平均单位压力：p?QpKKT
① 计算Qp时用西姆斯公式的简化公式克林特里公式Qp?0.75?0.27H?h 2② K可以按照粗轧时的计算方法计算，数据如前表
LcHm
其中 Hm?③KT按下式计算KT?1?a?b?(1?a)?fK
因为前张力对轧制力的影响较后张力小，所以a>0.5，本设计中取a=0.7，前后张力均取3MPa。
④接触弧投影长度计算：
一般以为接触弧长度水平投影长度为Lc?
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?h R河北理工大学06级成型课程设计 4 压下规程设计
表12 精轧各道的轧制力
道 次: 轧制力(KN)
F1 9898
F2 7968
F3 7670
F4 7439
F5 6782
F6 5788
F7 5120
4.9 辊缝计算
依照西姆斯弹跳方程计算各道设定辊缝，计算结果见表13。
S=h- P/k
（9b）
表13 精轧各道的轧制力
道 次: 轧机刚度(KN/mm) 出口厚度（mm）
F1 8000 15
F2 8000 9.7 8.7
F3 8000 6.7 5.74
F4 7500 5.1 4.11
F5 7500 4.0 3.10
F6 6000 2.96 2.04
F7 5000 2.6 1.58
设定辊缝（mm） 13.76
4.10 精轧轧辊转速计算
精轧是带张力连轧，轧件出入口速度与张力大小密切相关。因而，轧辊转速是
精轧轧制必需设定的操作数据。它是由轧辊线速度求得。轧辊线速度与设定轧件出口速度相差前滑系数，故需要求得精轧各架前滑值。按照巴甫洛夫公式，前滑计算如下
(10)
其中 中性角 (11)
轧辊直径选取如下： 前5架F1～F5 D=500mm ；后两架 F6～F7 D=400mm。
轧辊线速度和轧辊转速计算见表14。
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表14 精轧转速
道 次: 出口厚度（mm） 中性角( °) 前滑值 出口速度(m/s) 轧辊线速度(m/s) 轧辊转速（rpm）
F1 15 3.54 0.06 1.54 1.45 55.4
F2 9.7 3.38 0.07 2.50 2.37 60
F3 6.7 2.69 0.06 3.81 3.63 62
F4 5.1 2.05 0.05 5.27 5.08 66
F5 4.0 1.73 0.05 7.07 6.90 71
F6 3.2 1.66 0.04 9.30 9.14 84
F7 2.6 1.46 0.04 12.00 11.78 92
4.11 传动力矩
1）传动力矩
轧制力矩按下式计算 Mz?2P?R1?h
式中 ?——合力作用点位置系数（或力臂系数），中厚板一般?取为0.4～0.5，粗轧道次?取大值，随轧件的变薄则?取小值。
各道次的轧制力矩值如下表：
表15 各道的轧制力矩的计算 (MZ/MNM)
道 次 粗 轧 道 次 精 轧
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
2.11 F1 0.37
2.43 F2 2.78
1.88 F3 0.20
1.50 F4 0.14
1.27 F5 0.11
1.06 F6 0.07
0.84 F7 0.05
0.64 － －
传动工作辊所需要的静力矩，除轧制力矩外，还有附加摩擦力矩Mm，它由以下两部分组成，即 Mm?Mm1?Mm2， 其中Mm1在四辊轧机可近似地由下式计算：
Mm1?Dg?Pfdz??D?z?? ? （12）?式中： f——支撑辊轴承的摩擦系数，取f＝ 0.005；
dz——支撑辊辊颈直径，对于粗轧机：dz＝986mm； 对于精轧机： dz
＝680mm。
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