用心做的中厚板压下规程设计

《塑性成型工艺（轧制）》课程设计说明书课题名称13×1700×9000mm中厚板压下规程设计指导教师张金标专业小组12材控第4设计组小组成员2015年06月18日课程设计任务书12材料成型与控制工程专业设计小组：第4小组成员：设计课题：中厚板生产压下规程设计指导教师：张金标一、设计产品序号学生学号产品牌号产品规格/mm11110121023、110121001-1210121006Q23510×2000×900021210121007-12101210124510×1900×1000031210121013-121012101912CrNi3A12×1800×1000041210121020-1210121026GCr1513×1700×900051210121027-121012103440Cr14×1600×1100061210121035-1210121041CrNi70A15×1800×1200071210121042-1210121048Q23512×2100×1200081210121049-1210121055458×1800×1300091210121056-121012106212CrNi3A14×2000×9000101210121063-1210121070Gcr1512×2000×8000二、设计条件机组：双机架串列式可逆机组(二辊可逆轧机粗轧，四辊可逆轧机精轧)。主电机：二辊轧机主电机型号ZD250/120，额定功率25002kw，转速0~40~80rpm，过载系数2.25，最大允许传递扭矩1.22MN.m；四辊轧机主电机型号ZD250/83，额定功率20502kw，转速0~60~120rpm，过载系数2.5，最大允许传递扭矩0.832MN.m。三、设计内容制定生产工艺及工艺制度；确定轧制方法；确定轧制道次，分配道次压下量；设计变形工具；计算力能参数；校核轧辊强度及主电机负荷；绘制轧辊零件图、速度图；绘制轧制图表，轧制表。四、设计时间设计时间从2014年06月8日至2015年06月19日，为期两周。材料成型教研室2015.05.300目录第一章制定生产工艺及工艺制度...............................................11.1生产工艺流程........................................................11.2工艺制度............................................................1第二章选择坯料.............................................................22.1选择坯料............................................................22.2坯料尺寸的确定......................................................2第三章变形量分配...........................................................33.1轧制方法的确定......................................................33.2道次压下量的确定....................................................3第四章变形工具的设计.......................................................44.1二辊可逆轧机轧辊的确定..............................................44.2四辊可逆轧机轧辊的确定..............................................5第五章轧制力的计算.........................................................85.1确定速度和时间制度..................................................85.2各道次轧制温度的确定................................................95.3计算各道次变形抗力.................................................105.4用Sims公式计算轧制力..............................................11第六章轧辊强度校核........................................................136.1二辊强度校核.......................................................136.2四辊强度校核.......................................................14第七章主电机容量校核......................................................187.1计算轧制力矩.......................................................187.2附加摩擦力矩的计算.................................................187.3电动机额定力矩的计算...............................................197.4空转力矩的计算.....................................................207.5动力矩的计算.......................................................207.6各道次各阶段的传动力矩的计算.......................................217.7各机架电机输出力矩等效力矩的计算...................................237.8校核各机架主电机容量...............................................24第九章参考文献............................................................26个人小结...................................................................27第4组设计总结............................................................33附表1—轧制表附图1—二辊轧机轧辊零件图附图2—支承辊零件图附图3—工作辊零件图附图4—轧制速度、负荷图附图5—轧制节奏图1第一章制定生产工艺及工艺制度1.1生产工艺流程选择坯料——原料清理——加热——除鳞——纵轧一道（使宽度接近成品宽度）——转90˚横轧到底——矫直——冷却——表面检查——切边——定尺——表面尺寸形状检查——力学性能试验——标记——入库——发货。1.2工艺制度在保证压缩比的条件下，坯料尺寸尽量小。加热时出炉温度应在1120～1150˚，温度不要过高，以免发生过热或过烧现象；用高压水去除表面的氧化铁皮，矫直时选用辊式矫直机矫直，开始冷却温度一般要尽量接近终轧温度，轧后快冷到相变温度以下，冷却速度大多选用5～10˚C或稍高一些。切边用圆盘式剪切机进行纵剪，然后用飞剪定尺。2第二章选择坯料2.1选择坯料设计中厚板产品牌号：GCR15,产品规格：h×b×l=13×1700×9000。按厚度分：我国分类方法如下:0.001～0.2mm箔材，0.2～4mm薄板，4～20mm中板，20～60mm厚板,60～500mm特厚板,则所设计的产品为中厚板。因为连铸坯更加节能，组织和性能好，成材率高；主要用于生产厚度小于80mm中厚板，则产品所选的坯料用连铸坯。2.2坯料尺寸的确定根据所设计的产品的尺寸h×b×l=13×1700×9000，设计坯料的尺寸。2.2.1坯料厚度的确定根据经验，我国对一般用途的钢板宜采用6～8倍以上的压缩比，而重要用途的在8～10倍以上更为可靠，故本设计中选压缩比为10，所以选取坯料厚度H=13×10=130mm2.2.2坯料长度的确定采用先纵轧一次，使坯料长度尺寸接近于成品宽度，再转90横轧到底，则坯料长度L=B+切边量-宽展,去切边量为25mm，宽展为500mm，则L=1700+2×25-500=1250mm。2.2.3坯料宽度的确定金属的烧损系数一般为1%～2%，采用板形控制技术来减少头尾形状偏差，切头尾△L=50mm，切边△b=25mm根据体积不变原理可得：（1-1%）×H×B×L=(l+2×50)×(b+2×25)×h;带入数据解得：B=1286mm，取B=1290mm，再次校核K=98.75%。所以最终得到坯料尺寸为：H×B×L=130×1290×1250。3第三章变形量分配3.1轧制方法的确定先经过二辊轧机纵轧一道,然后转90，横轧到底。3.2道次压下量的确定坯料尺寸：H×B×L=130×1290×1250mm，则总的压下量△h=130-13=117mm。根据经验值选取轧制道次n=10，制定压下规程。由于开始轧制时受咬入能力限制，所以在轧制前设计一个除鳞箱，保证咬入能力较好，并选取咬入条件较好的经验方法。道次压下量与道次关系如图1—1所示。由图1—1所示，各道次的压下量逐渐减小，同时幅度也在逐渐减小，所以粗轧的压下量较大，而精轧的压下量较小。设定总轧制道次为十道次，粗轧为七道次（选取二辊可逆轧机），精轧为最后三道次（选取四辊可逆轧机）。制定压下规程如表1—1。表1—1道次压下量的分配道次轧制方式机架轧件厚度h/mm轧件度宽b/mm轧件长度l/mm压下量△h/mm变形程度0除鳞高压水13012901250--1纵轧二辊92.91290175037.128.52横轧二辊6717501788.725.927.83横轧二辊4917502445.81826.94横轧二辊36175033291326.55横轧二辊2817504280.1822.26横轧二辊2317505210.6521.77横轧二辊1917506307.6417.48横轧四辊1617507490.3315.89横轧四辊1417508560.3214.310横轧四辊1317509218.817.1图1—1道次压下量分配原则道次n道次△h4第四章变形工具的设计4.1二辊可逆轧机轧辊的确定初轧机轧辊受力较大且有冲击负荷，应有足够的强度，而辊面硬度可放在第二位，含Cr、Ni、Mo等合金的的铸钢轧辊使用于轧制合金钢，所以粗轧选用铸钢轧辊轧制合金钢。4.1.1辊身尺寸设计由L=maxb＋a，maxb=1750mm当maxb=1000～2500mm，a=150~200mm取a=200mm，所以L=1750＋200=1950mm。中厚板轧机L/D=2.2～2.8，则D=696～886mm，取D=800mm。4.1.2辊颈尺寸设计查表3-5取d/D=0.67～0.75(轧钢机械邹家祥主编)则d=536～600mm，取d=550mm，辊颈长度l：查表0.83~1.0，取d/l=1.0得l=550mm。4.1.3辊头尺寸设计因为对于中厚板轧机来说轧辊调整行程比较大，倾角在8˚～12˚间所以应选择万向辊头。各部分的尺寸关系如下：minD=maxD－maxD×重车率；中厚板轧机最大重车率5%～8%取5%，