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：l⨯=10⨯1900⨯10000mmbh⨯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l⨯=10⨯1900⨯10000mm，加上切边余量，将宽度设计为bh⨯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=99%×98%=97%，则h⨯⨯=KblH⨯⨯⨯HB计算得到B=1610mm,最终确定坯料尺寸为：L⨯=90⨯1610⨯1350mm 。

H⨯B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：LBH⨯⨯ =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 道次压下量的分配粗扎道次轧制方式机架h/mm b/mm l/mm △h/mm ε/%0 除鳞高压水90 16101350\ \ 1纵轧二辊7014351950200.22 2横轧二辊5519501826150.21 3横轧二辊4019502510150.27 4横轧二辊3019503347100.25 5横轧二辊251950401650.17精轧6横轧四辊201950502050.2 7横轧四辊161950627540.2 8横轧四辊141950717120.13 9横轧四辊121950836620.14 10横轧四辊1019501003920.17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40~35=HS 。

3.1.1 辊身长度L 和轧辊名义直径D 的确定:L =a b +max当max b =1000～2500mm,a =150～200mm 。

因为max b =1950mm ，选取a =200mm ，得：a b L +=max =1950+200=2150mm中厚板轧机D L /=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 ； d l /=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:)15~5(1-=D D1)28.0~25.0(D s = 1)20.0~15.0(D b = 1)60.0~50.0(D a = b c )00.1~50.0(=计算的1D =850mm ，s =212mm ，a =425mm ，b =170mm ，c =170mm 。

3.1.4 过渡圆角10386012.0)12.0~1.0(=⨯==D r mm3.1.5 校核咬入条件咬入角一般α=15～25°，取α=20︒.51860)20cos 1()cos 1(max =⨯-=⨯-=D h αmm ，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60~50=HS ，支承辊选用合金锻钢，50~45=HS 。

3.2.1 辊身的尺寸确定根据公式：L =a b +max当max b =1000～2500mm,a =150～200mm ，得L =a b +max =1950+200=2150mm 。

工作辊直径1D ：5384/)5.4~2.3/(1===L L D mm 支承辊直径2D ：10752/)5.2~0.2/(2===L L D mm)0.2~6.1(0.2538/1075/12∈==D D 3.2.2 辊颈的尺寸确定工作辊：2695385.0)55.0~5.0(11=⨯==D d mm 2692690.1)0.1~83.0(11=⨯==d l mm支承辊：53710755.0)55.0~5.0(22=⨯==D d mm 5375370.1)0.1~83.0(22=⨯==d l mm3.2.3 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：530)15~5(1=-=D D D mm 132)28.0~25.0(1==D s mm 106)20.0~15.0(==b mm265)60.0~50.0(1==D a mm 106)00.1~50.0(==b c mm3.2.4 过渡圆角工作辊：6453812.0)12.0~1.0(11=⨯==D r mm 支承辊：129107512.0)12.0~1.0(22=⨯==D r mm3.2.5 校核咬入咬入角一般α=15-25︒，取α=20︒，32538)20cos 1()cos 1(max =⨯-=⨯-=D h αmm 大于5mm ，满足咬入条件。

轧机尺寸设计如下表：表3-1 轧辊尺寸辊身/mm 过渡圆角/° 辊径/mm 辊头/mm 参数 L D r l d D 1s a b c 二辊 2150 860 103 400 470 850 212 425 170 170 支承辊 2150 538 64 269 269 530 132 265 106 106 工作辊2150 1075129537 537\ \ \ \\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1n =20rpm ，抛出速度2n =20rpm ，6至10道次咬入稳扎速度1n =60rpm ，抛出速度2n =30rpm ，1t 、1v 、1l 为稳扎时的时间、平均速度、所扎扎件长度，2t 、2v 、2l 为减速轧制时间，0t 为间隙时间，j t 为轧制时间，计算公式如下：111/v l t =；b n n t /)(212-=；60/11D n v π=；120/)(212D n n v π+=；21l l l -=；222t v l =；210t t t t j ++=间隙时间0t ：根据经验，四辊轧机往返轧制，一般：L ≤3.5m ，不用推床定心, 0t = 2.5s ；L ≤8m ，用推床定心，0t = 6s ；L ＞8m ，用推床定心，0t =4s 。

计算结果如下表：表4-1 轧制速度时间表道次1n /rpm2n /rpmj t /s0t /s 1t /s 2t /s1v /mm/s 2v /mm/s 1l /mm2l /mm1 2020 19.7 17.5 2.2 900 1950 2 20 20 4.6 2.5 2.1 900 1826 3 20 20 5.3 2.5 2.8 900 2510 4 20 20 6.3 2.5 3.8 900 3347 5 20 20 10.6 6 4.6 9004016 6 60 30 9.1 6 2.6 0.5 1689 1267 4386 634 7 60 30 9.9 6 3.4 0.5 1689 1267 5641 634 8 60 30 10.4 6 3.9 0.5 1689 1267 6537 634 9 60 30 9.1 4 4.6 0.5 1689 1267 7732 634 10603010.145.6 0.51689 12679405 634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第一道次轧制之前，坯料被加热，为保证产品质量，粗轧时，应将坯料温度控制在950℃～1200℃之间，各道次轧制结束后轧件温度也应控制在这个范围内。

因此我们选取开轧温度取1150℃，则1T =1150+273=1423K 。

为了确定各道轧制温度，必须求出逐道的温度降。

高温时的轧件温度降可以按辐射散热计算，而认为对流和传导散失的热量大致可与变形功转化的热量相抵消。

由于辐射散热所引起的温度降，在热轧板带时，可用以下公式进行计算：根据公式：41)1000(9.12T h z t =∆式中Z ——为辐射时间，即该道纯扎时间21t t +，Z=21t t +；1T ——前一道的绝对温度，单位K 。

由于轧件头部和尾部温度降不同，为设备安全着想，确定各道温度降时，应以尾部为准，同时间隙时间也有温度降，即公式：4101)1000(9.12Th t t =∆现按上式计算逐道温降。

根据经验，一般的，取开轧温度为1150℃。

例如： 第一道（纵轧）3.1421)10001423(702.29.12142301=⨯⨯-=∆-=t t t 头K3.1420)10007.1421(705.179.127.1421111=⨯⨯-=∆-=t t t 尾尾K同样道理可计算其它道次的轧制温度，结果如表4-2所示。

4.3 各道变形程度由公式变形程度，即压下率ε=H h /∆ ，其中h ∆为各道次压下量，H 为各道次前轧件的厚度，如第一道次的压下率ε=22.090/20/==∆H h ，其他各道次压下率见下表4-2。