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材加 冷轧规程设计

——力臂系数,冷轧时取:0.3; ——工作辊轧制力; (2) 摩擦力矩 轧辊轴承中的附加摩擦力矩: 式中:——轧辊辊颈直径;
——轧辊轴承摩擦系数,取0.05; 传动机构中的摩擦力矩: 式中:——轧辊与电机间的传动比,取1.7856; ——传动机构粘性系数0.97; 换算到主电机轴上的附加摩擦力矩为:
式中: ——泊松比,取0.28;E——弹性模量,取E=200GPa,代入计算
得: 然后在斯通图解中尺和尺上分别找出对应其值的两点,连成一条直线, 此直线与S形曲线的交点即为的值。根据值查表便可得的值。
斯通图解:
3, 求平均单位压力及总压力 将的值和的值代入公式4.3即可算出平均单位压力。 总压力为:
(2.7)
式中:——由 计算得到; ——轧件宽度, 对各道次依次按上述步骤进行计算,计算结果如表2-3所示。
表2-3 各道次计算结果
道 /% /% /% /MPa /MPa /MPa /mm /mm
次 1 0 32.9 19.74 435 62.5 500 13.33 1.671 2 32.9 53.9 45.50 610 95.0 701.5 10.65 1.132 3 53.9 62.3 58.94 700 102 805 6.74 0.838 4 62.3 67.9 65.66 745 106 856.75 5.50 0.698 5 67.9 70 69.16 755 76.5 866.25 3.37 0.621 道
辽宁科技大学 课程设计说明书
设计题目: 学院、系: 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 成 绩:
冷轧压下规程设计 材料学院
2012 年 1 月 7 日
目录
1冷轧带钢轧制规程设计
1.1.冷轧薄板生产工艺流程概述 1.2. 综述
2 轧制工艺制度
2.1 压下规程 2.2 工艺制度的确定
2.2.1 压下制度 2.2.2 张力制度 2.2.3 速度制度 2.2.4 轧制力计算
——相互接触两个轧辊的半径; ——与轧辊材料有关的系数,
轧辊材料相同,=0.28,得到: 已知mm,mm ,E =200GPa,则:
< < 所以,轧机符合轧制带钢时的轧制要求。
3.3 生产能力校核
3.3.1 电机能力校核
传动力矩计算: (3.3)
(1) 轧制力矩 式中:——轧辊与金属轧件的接触弧长,即;
5 0.642 0.60 0.042 6.540 0.621 20.00 45 108 93.70 1347.44
2.2 工艺制度的确定
2.2.1 压下制度
根据经验采用分配压下系数表2-2,令轧制中的总压下量为∑Δh,则 各道的压下量Δhi为[17]:
(2.1) 式中 bi-压下分配系数。
机架数
表2-2 各种冷连轧机压下分配系数举例
Mg2
98.6KN.M Mg
15KN.M
N•m
图3-1 工作辊弯矩图
N•m N•m
辊身中部产生最大弯曲力矩: 前后总张力差: 水平张力作用产生的最大弯曲力距: 辊身中部的合成力矩: 工作辊在最大重车后的直径D=540mm,因此辊身中部的最大弯曲 应力为:
< 所以,工作辊辊身符合要求。 b)辊头
图3-2 工作辊辊头图
——前后张力平均值,()
计算步骤如下:
1, 确定变形抗力
由于在变形区内各断面处变形程度不等,因此,通常根据加工硬化
曲线取本道次平均总压下率所对应的变形抗力值。平均总压下率按下式
计算:
=
(2.4)
式中:——本道次轧前的预变形量;
——本道次轧后的总变形量;
——冷轧前轧件的厚度;
——本道次轧前轧件的厚度;
3 设备强度及能力校核
3.1 咬入能力校核 3.2 轧辊强度校核 3.3 生产能力校核 3.3.1 电机能力校核
4 后记 5 参考文献
1冷轧带钢轧制规程设计
1.1.冷轧薄板生产工艺流程概述
冷轧是指在再结晶温度以下的轧制过程,也即室温轧制,冷轧 不会发生再结晶过程,但产生加工硬化。与热轧相比,冷轧带材具 有尺寸精度高,表面好,组织性能好,有利于组织性能的产品,如 硅钢板,汽车板等。
但本设计根据经验分析选定各机架之间的单位张力。
2.2.3 速度制度
连轧时,保持正常轧制的条件是轧件在轧制线上每一架的秒流量相
等,即满足公式:
B1h1v1=B2h2v2=……=Bnhnvn
(2.2)
式中:B—轧件的宽度; h—轧件的厚度;v—轧件的水平速度
根据经验值选取最后一架轧机出口轧速为26.0m/s,然后按秒流量相
——本道次轧后轧件的厚度。
根据Q215典型产品的含碳量,由加工硬化曲线查出对应于的值,
然后计算平面变形抗力:。
由求出平均单位张力,则可得到的值。
低碳加工硬化曲线
2,求的值 的值根据轧辊压扁时平均单位压力图解(斯通图解法)得到。先根
据具体轧制条件计算出参数和的值: (2.5)
式中:——摩擦系数;
——接触弧长,,—工作辊半径。 (2.6)
3 设备强度及能力校核
3.1 咬入能力校核
轧机要能够顺利进行轧制,必须保证咬入符合轧制规律,所以要对 咬入条件进行校核。
(3.1)
(3.2) 式中: ——工作辊直径
——轧件的压下量; ——咬入角 ——摩擦角 原料在第一架轧机咬入比较困难,所以对第一架进行咬入能力的校 核。校核如下: 由公式(3.1),得到:
工作辊:辊身直径=540mm,辊身长度=1700mm,压下螺丝中心距 =1980mm;辊颈直径=280mm,辊径长度=180mm。支撑辊:辊身直径 =1450mm,辊颈d=750mm,辊身长度=1700mm,压下螺丝中心距 =2430mm;辊头均采用扁头万向接轴辊头。
电机功率N=5500kW,最大总压力P=1523.76MN
产品规格:0.61350mm 原料规格:2.001400mm
2.1 压下规程
本设计采用五机架连轧,参考经验数据,制定压下规程如表4-1所
示:
表2-1 压下规程
前张
道 H h Δh ε

后张
总压力
/mm

/Mpa
次 /mm /mm /mm /%
速/m/s
力/Mpa
P/MN
/Mpa
1 2.00 1.342 0.658 32.9 1.671 8.940 90 35 40.28 1378.10
压下分配系数 bi 道次(机架)号
1
2
3
4
5
5
0.47
0.30
0.12
0.08
0.03
在确定各架压下分配系数,亦机确定各架压下量或轧后厚度的同 时,还需根据经验分析选定各机架之间的单位张力。
2.2.2 张力制度
式中:——带材上a、b两点间的原始距离; ——带材原始张应力; ——b点速度与a点速度之差,; ——带材的弹性模量。
已知,,,所以: 而,得到:
由于,因此,第一架轧机可以实现带钢顺利咬入。
3.2 轧辊强度校核
轧辊直接承受轧制力和转动轧辊的传动力矩,属于消耗性零件,就 轧机整体而言,轧辊安全系数最小,轧辊强度往往决定整个轧机负荷能 力,因此,要对轧辊进行校核。
轧辊材质为复合铸钢,许用应力=240MPa,许用接触应力 =2400MPa;许用剪切应力=73MPa;许用接触剪应力=730MPa。轧辊各 部分尺寸分别为:
冷轧板带钢品种繁多,工艺复杂,最基本不可缺少的工序为热 轧板卷的酸洗和碱洗,冷轧,热处理,平整,剪切,检验,包装, 入库等。基本工艺流程图如下:
。 下图是鞍钢冷轧成产典型产品工艺流程图:
1.2.鞍钢冷轧厂冷轧产品简介
钢铁作为基础的生产资料,在国民经济中有着举足轻重的地位。在 钢材加工过程中,除了少部分采用锻造或铸造等方法直接成材外,其余 约80%以上都是经过轧制成材。而冷轧板带钢的生产工艺,避免了热轧 中存在的温降和温度分部不均的弊病,可以生产出厚度更薄、尺寸更精 确、表面更光洁、板形更平直的板卷。在国民经济中,冷轧板带钢的生 产占据着极其重要的地位。
/mm /MPa /MN 次 1 0.638 0.407 0.1355 0.75 1.489 15.67 651.44 1378.10 2 0.470 0.220 0.1740 0.60 1.370 13.584 830.91 1523.76 3 0.402 0.162 0.2730 0.64 1.400 10.726 984.20 1425.20 4 0.394 0.155 0.9494 0.73 1.473 10.1901 1105.86 1521.45 5 0.270 0.0729 0.4142 0.70 1.450 8.6940 1148.00 1347.44
等原则计算各架轧机轧速,见表4-1。
2.2.4 轧制力计算
各机架摩擦系数的选取:第一道次考虑咬入,不喷油,故取0.06, 以后喷乳化液,取值Stone公式计算平均单位压力: (2.3)式中:;
——考虑轧辊弹性压扁的变形区长度;
——平面变形抗力,;
2 1.342 0.922 0.420 31.3 1.132 13.02 100 90 57.16 1523.76
3 0.922 0.754 0.168 18.22 0.838 15.92 104 100 77.35 1425.20
4 0.754 0.642 0.112 14.85 0.698 18.69 108 104 91.53 1521.45
本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂2#线而进行。预设计 生产规格为0.8×1250mm的1Cr18Ni9冷轧不锈钢薄板。本设计对冷轧的 生产特点以及主要工序作了简单的介绍,并制定了轧制制度,计算了轧 制力,对轧辊强度、电机功率进行了校核。力求通过本次课程设计能对 冷轧带钢有更深层次的了解。
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