材料成型及控制工程课程设计--钢轧制规程设计

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1、 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：冷轧 0.45 1200mm Q235 钢轧制规程设计 学 院：材料与冶金学院 专 业：材料成型及控制工程 姓 名：* 指导教师：* 成 绩： 2 目录 1 前言 1 1.1 冷轧概念 . 1 1.2 冷轧工艺特点 1 1.3 冷轧薄板生产过程 . 2 2 轧制工艺制度的制定. 4 2.1 原料的选择 4 2.2 工艺制度的确定 4 2.2.1 压下制度 . 4 2.2.2 张力制度 . 5 2.2.3 速度制度 . 6 2.2.4 轧制力计算 . 7 3 设备强度及能力校核 11 3.1 轧辊各部分尺寸确定 .11 3.2 咬入能力校核 12 3.3

2、轧辊强度校核 12 3.3.1 工作辊校核 13 3.3.2 支承辊校核 15 3.3 接触应力校核 . 16 3.4 电动机功率校核（第四架为例） 17 3.4.1 轧制力矩 17 3.4.2 摩擦力矩 . 17 3.4.3 空转力矩 17 4 小结 18 1 1 前言前言 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布不均的弊病，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。 本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂 1#线而进行。设计生产 规格为 0.45 12

3、00mm 的 Q235 冷轧薄板。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，对咬入条件、 轧辊强度、电机功率进行了校核。 1.1 冷轧概念冷轧概念 冷轧是金属在再结晶温度以下的轧制过程。冷轧时金属不会发生再结 晶，但会发生加工硬化现象。 加工硬化是金属在轧制过程中强度、硬度增加，而韧性、塑性下降的 现象。 冷轧板带钢的优势： 1）可生产厚度更小的薄板 2）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度，板形更好。 3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表面质量好，表面光洁 的产品。 4）带材经冷轧后，进行不同的热处理，可以得到不同机械性能的产品。 1.2 冷

4、轧工艺特点冷轧工艺特点 （1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化； 加工硬化的影响： 变形抗力增大，使轧制力加大。 塑性降低，易发生脆裂。 2 （2）冷轧中采用工艺冷却与工艺润滑； 工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高， 须采用有效的人工冷却。 工艺润滑 工艺润滑的作用： 减少金属的变形抗力（实现大压下和轧制更薄板材） ； 冷却轧辊； 防止粘辊。 天然油脂（动、植物油脂）润滑效果优于矿物油。 常用冷润液-乳化液:通过乳化剂的作用把少量的油剂和大量的水混合 起来，制成乳状的冷润液。乳化液的冷却能力介于水和油之间，一般为水 的 4080%，随着乳化液浓度的增加，其冷却能力下

5、降。 （3）冷轧中采用张力轧制： 张力轧制轧件在轧辊中的辗轧变形是在有一定的前张力和后张力作 用下实现的。 张力-作用在轧件轧制方向上的力。 前张力-作用方向与轧制方向相同的张力。 后张力-作用方向与轧制方向相反的张力。 张力的作用： 防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制） ； 使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧后板 形良好） ； 降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品； 起适当调整冷轧机主电机负荷的作用。 1.3 冷轧薄板生产过程冷轧薄板生产过程 冷轧生产各工序简介： 热轧板卷料酸洗冷轧退火平整精整包装入库 3 （1）酸洗 盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使

6、之表面光洁，便于冷 轧。 （2）轧制 四辊式轧机，56 机架连轧 (3）脱脂与退火 1)脱脂：冷轧后的清洗工序，去除钢板表面的油脂和污物，防止退火后 带钢表面上生成黑斑和灰层。 2)脱脂方法： 电解清洗、机上洗净与燃烧脱脂。 3)退火：使轧制时受到加工硬化的金属重新软化，消除内应力和得到细 小均匀的晶粒。 (4）平整：退火后带钢以小压下率进行轧制的过程叫做平整。 （15%） 目的： 1)消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变； 2)提高材料的强度极限，扩大塑性加工范围。平整量不同钢种的机械 性能产生一定幅度的变化； 3）矫正板材的形状； 4）根据用户的要求生产表面粗糙度不同的带钢，对镀层板加工成光 滑表面，而对涂层板加工层表面打毛均匀的表面。 （5)成品剪切 平整后的钢带经过成品剪切后成为钢带的最终交货状态。 表 1-3-1 Q235 钢的化学成分,wt% C (max) Si (max) Mn (max) P (max) S (max) 0.22 0.35 1.40 0.045 0.050 4