铜陵学院毕业论文(设计)
`第一章 选择坯料
1.1制定生产工艺
产品牌号:45钢
产品规格:h?b?l=10?1900?10000mm
本次所设计的产品为中厚板,连铸坯节能,组织和性能好,成材率高,主要用于生产厚度小于80mm中厚板,所以坯料选用连铸坯。
根据车间设备条件及原料和成品的尺寸,确定生产工艺过程如下:原料的加热→除鳞→轧制(粗轧、精轧)→矫直→冷却→划线→剪切→检查→清理→打印→包装。
板坯加热时宜采用步进式连续加热炉,加热温度应控制在1200℃左右,以保证开轧温度达到1150℃的要求。另外,为了消除氧化铁皮和麻点以提高加热质量,可采用“快速、高温、小风量、小炉压”的加热方法。该法除能减少氧化铁皮的生成外,还提高了氧化铁皮的易除性。
板坯的轧制有粗轧和精轧之分,对双机架轧机通常将第一架称为粗轧机,第二架称为精轧机。粗轧阶段主要是控制宽度和延伸轧件。精轧阶段主要使轧件继续延伸同时进行板形、厚度、性能、表面质量等控制。精轧时温度低、轧制压力大,因此压下量不宜过大。 1.2 确定坯料尺寸
所设计的产品的尺寸为h?b?l=10?1900?10000mm,加上切边余量,将宽度设计为1950mm,长度暂时不定,设计坯料的尺寸。
产品的厚度h为10mm,首先选取压缩比,压缩比由经验值选取,选取的最低标准为6-8,因此压缩比选取9,则坯料厚度H为90mm,由b=1950mm,坯料L=b-600, 取坯料长度L=1350mm,由于体积不变,坯料在轧制过程中会产生废料,选择烧损为98%,切损设计为98%,所以成材率K=98%×98%=96%,则
h?b?l=H?B?H?K
计算得到B=1680mm,最终确定坯料尺寸为:H?B?L=90?1680?1350mm 。
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陈伟:中厚板生产压下规程设计
第二章 变形量分配
2.1 确定轧制方法
先经过二辊轧机纵轧一道,在不考虑切边的情况下,使板坯长度等于成品宽度,然后转90°横轧到所需规格。 2.2 确定道次压下量
坯料尺寸:H?B?L =90?1680?1350mm,则总的压下量为90-10=80mm。选取轧制道次n=10,根据经验方法制定压下规程。
粗扎为前5道次(选取二辊可逆轧机),精轧为后5道次(选取四辊可逆轧机),制定压下规程如表1:
表2-2 道次压下量的分配 道次 0 1 粗2 扎 3 4 5 精轧 6 7 8 9 10 轧制方式 除鳞 纵轧 横轧 横轧 横轧 横轧 横轧 横轧 横轧 横轧 横轧 机架 高压水 二辊 二辊 二辊 二辊 二辊 四辊 四辊 四辊 四辊 四辊 h/mm 90 70 55 40 30 25 20 16 14 12 10 b/mm 1680 1456 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 l/mm 1350 1950 1846 2563 3417 4100 5125 6406 7321 8541 10249 △h/mm \\ 20 15 15 10 5 5 4 2 2 2 ?/% \\ 0.22 0.21 0.27 0.25 0.17 0.2 0.2 0.13 0.14 0.17
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第三章 变形工具的设定
3.1二辊可逆轧机的确定
初轧机轧辊受力较大且有冲击负荷,为提供的强度,粗轧选用二辊锻钢轧辊,辊面硬度HS?35~40。
3.1.1 辊身长度L和轧辊名义直径D的确定:
L=bmax?a
当bmax=1000~2500mm,a=150~200mm。 因为bmax=1950mm,选取a=200mm,得:
L?bmax?a=1950+200=2150mm
中厚板轧机L/D=2.2~2.8,选取2.5,得到D=860mm。 3.1.2 辊颈直径d和长度l的确定
辊颈选用滚动轴承d/D=0.5~0.55,取0.55,得到辊颈直径d?470mm; l/d=0.83~1.0,取辊颈长度l?400mm。 3.1.3 辊头的尺寸计算
中厚板轧制辊头选用万象辊头:
D1?D?(5~15)
s?(0.25~0.28)D1 b?(0.15~0.20)D1 a?(0.50~0.60)D1 c?(0.50~1.00)b
计算的D1=850mm,s=212mm,a=425mm,b=170mm,c=170mm。 3.1.4 过渡圆角
r?(0.1~0.12)D?0.12?860?103mm
3.1.5 校核咬入条件
咬入角一般α=15~25°,取α=20?.
hmax?(1?cos?)?D?(1?cos20)?860?51mm,粗轧各道次压下量h最大为20 mm,满足咬入。
3.2 四辊可逆轧机的确定
精轧选用四辊可逆轧机,热轧机工作辊选择轧辊材料时以辊面强度为主多采用铸铁轧辊,而支承辊在工作中主要承受轧制力,且直接较大,要考虑强度和轧辊淬透性,多选用含合金锻钢,因此四辊可逆轧机的工作辊选用铸铁轧辊HS?50~60,支承辊选用合金锻钢,HS?45~50。
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陈伟:中厚板生产压下规程设计
3.2.1 辊身的尺寸确定
根据公式:
L=bmax?a
当bmax =1000~2500mm,a=150~200mm,得L=bmax?a=1950+200=2150mm。 工作辊直径D1:D1?L/(3.2~4.5)?L/4?538mm 支承辊直径D2:D2?L/(2.0~2.5)?L/2?1075mm
D2/D1?1075/538?2.0?(1.6~2.0) 3.2.2 辊颈的尺寸确定
工作辊:
d1?(0.5~0.55)D1?0.5?538?269mm l1?(0.83~1.0)d1?1.0?269?269mm
支承辊:
d2?(0.5~0.55)D2?0.5?1075?537mm l2?(0.83~1.0)d2?1.0?537?537mm
3.2.3 辊头尺寸的确定
工作辊选用万象辊头,由于支承辊不传递扭矩,故不需要辊头。 对工作辊:
D1?D?(5~15)D?530mm s?(0.25~0.28)D1?132mm b?(0.15~0.20)?106mm
a?(0.50~0.60)D1?265mm c?(0.50~1.00)b?106mm
3.2.4 过渡圆角
工作辊:r1?(0.1~0.12)D1?0.12?538?64mm 支承辊:r2?(0.1~0.12)D2?0.12?1075?129mm
3.2.5 校核咬入
咬入角一般α=15-25?,取α=20?,hmax?(1?cos?)?D?(1?cos20)?538?32mm 大于5mm,满足咬入条件。 轧机尺寸设计如下表:
表3-1 轧辊尺寸
参数 二辊 工作辊 支撑辊
辊身/mm L D 2150 860 2150 538 2150 1075
过渡圆角/° r 103 64 129
辊径/mm l d 400 470 269 269 537 537
辊头/mm s a b 212 425 170 132 265 106 \\ \\ \\
D1
850 530 \\ c 170 106 \\
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第四章 轧制力计算
4.1速度和时间制度的确定
中厚板轧件较长,为操作方便选用梯形图。根据经验资料取平均加速度a=40rpm/s,平均减速度b=60rpm/s。
由于咬入能力很富余,故采用高速稳定咬入,1至5道次咬入稳扎速度n1=20rpm,抛出速度n2=20rpm,6至10道次咬入稳扎速度n1=60rpm,抛出速度n2=30rpm,t1、v1、l1为稳扎时的时间、平均速度、所扎扎件长度,t2、v2、l2为减速轧制时间,t0为间隙时间,tj为轧制时间,计算公式如下:
t1?l1/v1;t2?(n1?n2)/b;
v1?n1?D/60;v?(n?n)?D/120;
212l1?l?l2;l2?v2t2;
tj?t0?t1?t2
间隙时间t0:根据经验,四辊轧机往返轧制,一般:L≤3.5m,不用推床定心, t0 = 2.5s;L≤8m,用推床定心,t0= 6s;L>8m,用推床定心,t0=4s。 计算结果如下表:
表4-1 轧制速度时间表
v1/mm
道次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
v2/m
l1/mm
l2/mm
1950 1846 2563 3417 4100 4491 634 5772 634 6687 634 7907 634 9615 634
n1/rpm
20
20 20 20 20 60 60 60 60 60
n2/rpm
20 20 20 20 20 30 30 30 30 30
tj/s
19.7 4.6 5.3 6.3 10.6 9.1 9.9 10.4 9.1 10.1
t0/s t1/s t2/s
17.5 2.5 2.5 2.5 6 6 6 6 4 4
2.2 2.1 2.8 3.8 4.6 2.6 0.5 3.4 0.5 3.9 0.5 4.6 0.5 5.6 0.5
/s m/s 900 900 900 900 900
1689 1267 1689 1267 1689 1267 1689 1267 1689 1267
由表可以得出粗扎时间为46.5s,精轧时间为48.6s,相差不大,满足一般生产要求。 4.2 各道次轧制温度的确定
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