中厚板轧制规程设计方法
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一.制定生产工艺及工艺制度1.生产工艺: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。
二.选择坯料1.根据生产经验和实践,目前生产中厚板选择连铸坯已成为主流,所以选择连铸坯2.坯料尺寸的确定坯。
(1)坯料厚度的确定:根据经验,压缩比在6—10之间较好,本设计取10,由成品厚度h=13mm知H=10h=130mm。
(2)坯料宽度的确定假设先轧两道,压下量分别为20mm和10mm,且设两道轧后其长度等于宽度。
假设轧后金属烧损不计,考虑切头尾,切边。
在我国切头尾一般为500mm—2500mm取Δl=500mm,切边Δb=100mm,由体积不变定理得Bˊ×Lˊ×[H-(20+10)]=(l+2×500)×(b+2×100)×13因为Bˊ=Lˊ所以Bˊ=Lˊ=(9000+2×500)(1900+2×100)×13/[130-(20+10)]=1650mm(3)坯料长度的确定由H,B,Bˊ,Lˊ由体积不变定理得H×B×L=Hˊ×Bˊ×Lˊ得L=1270mm三.变形量分配1.根据经验,中厚板压下量在Δh=12mm左右,这里取Δh=12mm2.分配各道次压下量,计算各道次变形程度,轧件尺寸及轧制道次(1)由H=130mm,h=13mm,取轧制道次n=12(二辊7道四辊五道)(2)第一道,先用展宽轧制把坯料的宽度B轧成b(或接近b)且不考虑长度变化由体积不变定理得B×L×H=B×L×(H-Δh1)得Δh1=17mm则变形程度ε1=Δh/H×100%=13.08%轧后轧件尺寸为113×1900×1270mm同理其余道次压下量分配,变形程度,轧件尺寸如下表所示四.设计变形工具1.设计二辊(1)辊身长度L:由L=bmax+a bmax=1900mm 当b=1000-2500mm a=150-200mm 取a=200mm所以L=1900+200=2100mm(2)辊径尺寸中厚板轧机L/D=2.2-2.8 取L/D=2.6 得D=808mm 取810mm(3)辊颈尺寸查表3-5 取d/D=0.75(轧钢机械邹家祥主编) 得d=608mm取d=600mm辊颈长度l 取d/l=1 得l=600mm(3)辊头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。
《塑性成型工艺(轧制)》中厚板轧制设计说明书课题名称12×1800×10000mm轧制规程设计指导教师. 专业小组.2015年06月18日目录第一章制定生产工艺及工艺制度 ........................................................... - 3 -一、制定生产工艺及工艺制度 ............................................................................... - 3 -二、坯料选择 ........................................................................................................... - 3 -三、中厚板压下量 ................................................................................................... - 3 -第二章设计变形工具................................................................................ - 5 -一、设计二辊 ........................................................................................................... - 5 -二、设计四辊 ........................................................................................................... - 5 -第三章计算力能参数................................................................................ - 7 -一、选择速度图 ....................................................................................................... - 7 -二、设计轧制速度(n1、n2、n3、a、b)....................................................... - 7 -三、速度图 ............................................................................................................... - 7 -四、计算各道次时间 ............................................................................................... - 7 -五、计算各道次轧制温度 ....................................................................................... - 8 -六、计算各道次变形抗力 ....................................................................................... - 9 -七、选用Sims公式计算各道次轧制力 ................................................................. - 9 -第四章轧辊强度校核............................................................................... - 11 -一、二辊轧机强度校核 ......................................................................................... - 11 -二、四辊轧机强度校核 ......................................................................................... - 12 -第五章主电机容量校核.......................................................................... - 14 -一、绘制力矩图 ..................................................................................................... - 14 -二、计算各机架电机最大输出力矩及等效力矩 ................................................. - 15 -三、校核各机架主电机容量 ................................................................................. - 16 -参考文献.................................................................................................... - 23 -第一章制定生产工艺及工艺制度一、制定生产工艺及工艺制度1.制定生产工艺选择坯料→原料清理→加热→除鳞→纵轧一道(使长度接近成品宽度)→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。
辽宁科技大学课程设计说明书设计题目:EH32中厚板轧制规程的编制学院、系:材料与冶金学院专业班级:材料加工工程11级2班学生姓名:指导教师:成绩:2014年12 月31 日目录1前言 (2)1.1 EH32中厚板产品介绍 (2)1.2 EH32中厚板成分介绍: (2)2中厚板生产工艺流程简介 (2)3. 轧制规程编制 (5)3.1轧制工艺参数设计 (5)3.1.1选择坯料 (5)3.1.2坯料尺寸的确定 (5)3.1.3确定轧制方法 (5)3.1.4确定轧制道次 (6)3.1.5道次压下量的分配 (6)3.1.6速度制度 (8)3.1.7轧制时间 (8)3.1.8温度制度 (9)3.2轧制力的计算 (11)3.2.1平均单位压力 (11)3.2.2总轧制力的计算 (11)3.3计算传动力矩 (12)3.3.1轧制力矩的计算 (12)3.3.2附加摩擦力矩的计算 (12)3.3.3空转力矩的计算 (13)3.3.4动力矩的计算 (13)4辊型设计计算 (15)5设备校核 (18)5.1轧辊强度校核 (18)5.1.1支撑辊强度校核 (19)5.1.2 工作辊强度计算 (19)5.1.3接触应力的计算 (20)5.2主电机功率校核 (21)5.2.1电机过载校核 (21)5.2.2电机的发热校核 (21)6结语 (22)7参考文献 (23)1前言1.1 EH32中厚板产品介绍一般船体结构钢A、B、D、E级是根据钢材冲击温度来区分的,各等级钢的冲击值均相同,不是根据强度等级区分的。
A级钢是在常温下(20℃)所受的冲击力。
B级钢是在0℃下所受的冲击力。
D级钢是在-20℃下所受的冲击力。
E级钢是在-40℃下所受的冲击力。
高强度船体结构钢又可分为AH32 DH32 EH32 AH36 DH36 EH36。
1.2 EH32中厚板成分介绍:EH32化学成分:碳(C)≤0.18锰(Mn)0.90~1.60铝(Al)≥0.015硅(Si)0.10~0.50磷(P)≤0.04硫(S)≤0.04屈服强度σs (MPa)3152中厚板生产工艺流程简介中厚板的生产工艺流程根据每个厂的生产线布置情况、车间内物流的走向以及其主要产品品种和交货状态的不同而具有其各自的特点,但加热、轧制、冷却和精整剪切仍是中厚板生产工艺流程的核心部分,而具体的工艺流程一般可根据成品的交货状态,分为直接轧制交货、热处理交货和抛丸或涂漆交货。
攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:16MnR中厚板轧制规程制定学生姓名:学号:200911101052所在院(系):材料工程学院专业:材料成型及控制工程班级: 2011级压力加工班指导教师:肖玄职称:讲师2014年10 月13 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书目录1 绪论 (5)2中厚板生产工艺 (6)2.2中厚板生产工艺流程的制订 (7)2.3 中厚板生产工艺流程 (7)2.3.1坯料 (7)2.3.1.1坯料的选择 (7)2.3.1.2 铸坯的材质 (8)2.3.1.3 铸坯检查与清理 (8)2.3.2坯料加热 (8)2.3.2.1 加热炉选择 (8)2.3.2.2加热温度 (9)2.3.2.3 加热速度 (9)2.3.2.4 加热时间 (9)2.3.2.5保温时间 (9)2.3.2.6 燃料选择 (10)2.3.3 轧制 (10)2.3.3.1 除鳞 (10)2.3.3.2 粗轧 (10)2.3.3.3 精轧 (11)2.3.4 中厚板轧后冷却 (11)2.3.4.1 冷却方式 (11)2.3.4.2 冷床 (12)2.3.5 精整及热处理 (13)2.3.5.1 热处理 (13)2.3.5.2 矫直 (13)2.3.5.3 翻板、表面检查及修磨 (13)2.3.5.4 划线与剪切 (13)2.3.5.5 钢板的标志与包装 (14)2.3.5.6 钢板的质量检验 (14)3 总结 (15)参考文献 (16)1 绪论中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板,主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器和其它类似设备,一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2,温度在 -20-450°C范围内工作,要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外,还必须有较好冷弯和焊接性能,如:Q245R 、Q345R、14Cr1MoR、15CrMoR等。
前言板钢轧制制度的确定要求充分发挥设备潜力、提高产量、保证制度,并且操作方便、设备安全。
合理的轧制规程设计必须满足下列原则和要求:在设备允许的条件下尽量提高产量,充分发挥设备潜力提高产量的途径不外是提高压下量、减少轧制道次、确定合理速度规程、缩短轧制周期、提高作业率、合理选择原料增加坯重等。
在保证操作稳定的条件下提高质量,为保证钢板操作的稳定,要求工作辊缝成凸型,而且凸型值愈大操作愈稳定。
压下规程是钢板轧制制度中最基本的核心内容,它直接关系着轧机的产量和产品的质量。
轧制制度中得其他内容如温度制度、速度制度都是以压下制度为核心展开的。
反过来,温度制度、速度制度也影响到压下速度。
目录1·制定生产工艺和工艺制度…………………………………………………………1·1制定生产工艺流程……………………………………………………………1·2制定生产工艺制度……………………………………………………………2·压下规程制定……………………………………………………………………2·1坯料的选择………………………………………………………………………2·2确定轧制方法……………………………………………………………………2·3轧制道次的确定,分配各道次压下量…………………………………………2·4咬入能力的校核…………………………………………………………………3·速度制度确定…………………………………………………………………………4·温度制度确定…………………………………………………………………………5·压下规程表的制定……………………………………………………………………6·各道次变形程度和变形速率的制定…………………………………………………6.1 变形程度的确定…………………………………………………………………6.2 变形速率的确定…………………………………………………………………7·轧制压力的制定…………………………………………………………………………7.1 变形抗力的确定…………………………………………………………………7.2 平面变形抗力的确定……………………………………………………………7.3 计算平均压力p…………………………………………………………………7.4 轧制压力的确定…………………………………………………………………8·电机输出力矩的制定…………………………………………………………8.1 传动力矩的计算………………………………………………………8.2 附加摩擦力矩的确定…………………………………………………8.3 空转力矩的计算………………………………………………………8.4 动力矩的计算…………………………………………………………8.5 电机输出力矩的计算…………………………………………………8.6 电机额定力矩的计算…………………………………………………9·电机的校核…………………………………………………………………9.1 主电机能力的限制…………………………………………………9.2 各机架电机输出力矩等效力矩的计算……………………………9.3 校核各机架的电机输出力矩………………………………………9.4 校核各机架的电机输出力矩………………………………………10·电机输出负荷图……………………………………………………………10.1 速度制度图………………………………………………………10.2 电机负荷图………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………1·制定生产工艺和工艺制度1·1制定生产工艺选择坯料→原料清理→加热→除磷→纵轧到底→矫直→冷却→表面检查→切边→定尺→表面尺寸形状检查→力学性能检测→标记→入库→发货。
《塑性成型工艺(轧制)》中厚板轧制设计说明书课题名称12×1800×10000mm轧制规程设计指导教师. 专业小组.2015年06月18日目录第一章制定生产工艺及工艺制度 ........................................................... - 3 -一、制定生产工艺及工艺制度 ............................................................................... - 3 -二、坯料选择 ........................................................................................................... - 3 -三、中厚板压下量 ................................................................................................... - 3 -第二章设计变形工具................................................................................ - 5 -一、设计二辊 ........................................................................................................... - 5 -二、设计四辊 ........................................................................................................... - 5 -第三章计算力能参数................................................................................ - 7 -一、选择速度图 ....................................................................................................... - 7 -二、设计轧制速度(n1、n2、n3、a、b)....................................................... - 7 -三、速度图 ............................................................................................................... - 7 -四、计算各道次时间 ............................................................................................... - 7 -五、计算各道次轧制温度 ....................................................................................... - 8 -六、计算各道次变形抗力 ....................................................................................... - 9 -七、选用Sims公式计算各道次轧制力 ................................................................. - 9 -第四章轧辊强度校核............................................................................... - 11 -一、二辊轧机强度校核 ......................................................................................... - 11 -二、四辊轧机强度校核 ......................................................................................... - 12 -第五章主电机容量校核.......................................................................... - 14 -一、绘制力矩图 ..................................................................................................... - 14 -二、计算各机架电机最大输出力矩及等效力矩 ................................................. - 15 -三、校核各机架主电机容量 ................................................................................. - 16 -参考文献.................................................................................................... - 23 -第一章制定生产工艺及工艺制度一、制定生产工艺及工艺制度1.制定生产工艺选择坯料→原料清理→加热→除鳞→纵轧一道(使长度接近成品宽度)→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。
典型产品生产规程设计1 制定生产工艺1.1制定生产工艺选择坯料→原料清理→加热→除磷→横轧两道次(使宽度接近成品宽度)→转90°纵轧到底→矫直→冷却→表面检查→切边→定尺→表面尺寸形状检查→力学性能检测→标记→入库→发货。
1.2制定工艺制度在保证压缩比的情况下,坯料尺寸尽量小,加热时出炉温度应在1120-1300℃,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;矫直时采用辊式矫直机矫直,开使冷却温度一般要接近纵轧温度,轧后快冷到相变温度以下,冷却速度大都选用5-10°或稍高一些,切边时用圆盘式剪切机进行纵剪,然后用飞剪定尺。
2 制定压下规程2.1原料设计2.1.1原料的质量按成品钢板的质量和计划成材率计算出原料的质量。
计划成材率指的是在设计原料尺寸时的成材率,计算成材率可以按下面的公式计算。
=()()()()rp twlt t w w l l l s +∆+∆++计划成材率式中t —成品板厚度 W —成品板宽度 L —成品板长度t t +∆—轧制平均厚度 w w +∆—轧制平均宽度rp l —试样长度S —烧损 △t —宽度余量 △w —厚度余量2.1.2原料的尺寸由计算出的原料质量和连铸坯或初轧坯,钢锭的规格范围,考虑到压缩比,横轧时轧机送钢的最小长度,轧机允许最大轧制长度,加热炉允许装入长度等因素,决定原料的厚度、宽度和长度。
在选择原料尺寸时应注意尽可能采用倍尺轧制,即当计算出原料质量小于最大允许原料质量的一半时,应按倍尺轧制考虑选用厚度尺寸。
由于厚板特别是较厚板的订货坯料一般不大,甚至几家用户订货的钢板需要编组在一起进行轧制,因此在选择厚板原料的计算中需要考虑的因素很复杂,而且这些因素互相影响,互相制约。
选择成品尺寸为h ×b ×l=30mm ×2100mm ×5000mm 坯料尺寸:H=220mm B=1600mm取切边为30mm ∆=,切头、尾为50mm δ=,每块板坯轧成n 块成品,n=4 根据体积不变原理有:(b +2∆)×(l ×n +2δ)×h=H ×B ×L 代入数据求得:L=3700mm2.2轧制规程的设计2.2.1坯料的选择中厚板的原料的主体是连铸坯,为了确保成品钢板的综合性能,连铸坯与成品钢板间的最小压缩比保持在6:1以上。
中厚板轧机压下规程设计原料:200×1500×2500mm ,45#钢,T k =1150℃, 切边量=100~150mm 成品:20×2200mm轧机:双机架四辊可逆轧机,无立辊,D g =900mm ,D 支=1800mm ,L=2800mm ,P Z =5000t ,扭转力矩=2×172kn *m , W=2×4000KW设计及校核:1.轧制方法:切边量2.采用按经验分配压下量再进行校核及修订的设计方法:先按经验分配各道压下量,排出压下规程如表-1。
3.校核咬入能力:热轧钢板时最大咬入角一般为15°~22°,低速咬入时取为20°,则最大压下量△h max =900(1一cos20°) =53毫米。
故咬入不成问题(D 取900毫米)。
4.确定速度制度:为操作方便,采用梯形速度图。
根据经验资料取平均加速度a=40转/分/秒,平均减速度b=60转/分/秒。
由于咬入能力很富余,且咬入时速度高更有利于轴承油膜的形成,故采用稳定速度咬入。
对第1~4道,咬入速度等于抛出速度,n 1=n 2=20转/分;对5~9道取n 1=40转/分;对10~14道取n 1=60转/分,为了减少反转的时间,采用较低的抛出速度n 2=20转/分。
5.确定轧制延续时间:㈠、对1~4道,如图-1,取n 1=20=n 2,轧制周期时间t =t z h 十t 。
,其中t 。
为间隙时间,t zh 为纯轧时间,v 为t zh 时间的轧制速度,l +为在t zh 时间轧过的轧件长度,l 为该道轧后轧件长度,则:l BHL h =v = 160D n π米/秒t zh =图 1对第1道 v = 160D n π米/秒 = 3.149002060⨯⨯=0.942米/秒t zh =166795942+=1.87秒 计算各道次v 、t zh 列入表-1。
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。
材料成型课程设计中厚板14*2800工艺设计姓名:学号:班级:指导老师:完成时间:2013年1月10日目录1. 设计题目2. 设计目的3. 设计任务4. 设计要求5. 设计方法及步骤5.1 制定生产工艺5.2 制定压下规程5.2.1 确定板坯料的尺寸5.2.2 确定轧制方法5.2.3 分配各道次压下量5.2.4 校核咬入条件5.3 确定速度制度5.3.1 确定速度图形式5.3.2 选择各道咬入、抛出转速5.3.3 计算各道纯轧时间5.3.4 确定各道间隙时间5.3.5 绘制速度图5.4 校核轧机5.4.1 计算各道轧制温度5.4.2 计算各道变形程度5.4.3 计算各道平均变形速度5.4.4 确定各道变形抗力5.4.5 确定各道变形区长度5.4.6 计算各道平均单位压力及各道总压力5.5 校核电机5.5.1 计算各道轧制力矩5.5.2 计算各道附加力矩5.5.3 计算空转力矩5.5.4 计算动力矩5.5.5 确定各道总传动力矩5.5.6 绘制电机负荷图6. 总结与收获7. 参考资料8. 附录8.1 本设计过程中主要为参数计算的Matlab 程序 8.2 Matlab 程序计算结果9. 轧机速度制度图1、电机负荷图2.设计内容一、设计题目:题目内容:用钢种为345Q 、坯料为mm 200*2300*2500的连铸坯轧制产品规格为mm 2800*14的板料的压下规程设计。
主要设备数 项目 粗轧机 精轧机 轧机型式 四辊可逆轧机 PC 轧机 工作辊辊身尺寸mm / 3800950~850⨯φ 3800950~850⨯φ 支撑辊辊身尺寸mm / 37001800~1700⨯φ 37001800~1700⨯φ 工作辊辊颈尺寸mm / 480500⨯φ 420450⨯φ 支撑辊辊颈尺寸mm / 11501200⨯φ 11501200⨯φ 工作辊材质 合金铸铁 合金铸铁 支撑辊材质 铸钢 铸钢 最大轧制压力MN / 70 70 最大轧制力矩m MN */ 2×2.6 2×1.975 最大轧制速度1/-ms 4.239 6.123 最大工作开口度mm / 500 400 主电机功率Km / 2×5000 2×5500 主电机转速rpm / 90~45~0 130~65~0 压下速度/mm s-1 25 15本设计主电机的功率分别选用:粗轧机组 Kw P H 500021⨯= 精轧机组 Kw P H 550022⨯=计算钢种:345Q 坯料:mm 200*2300*2500的连铸坯; 产品规格:2800*14已知条件:开轧温度1200℃,纵轧时开轧温度1150℃;轧机为单机架四辊可逆式,设有大立辊及高压水除鳞装置,机前还设有回转板坯的锥形辊道;工作辊辊身直径850~950毫米,支持辊辊身直径1700~1800毫米、辊颈直径1200毫米,辊身长度3700毫米;工作辊轴承为滚动轴承,支承辊轴承为油膜轴承;轧机最大允许轧制压力70MN ;主电机功率2×5000KW ,转速0~45~90rpm,最大允许扭转力矩2×2.6MN*m。