150方坯高线轧制8mm圆钢孔型设计(终)

辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：150方坯高线轧制8mm圆钢孔型设计学院、系：***专业班级：****学生姓名：***指导教师：***成绩：2012年12月31日引言...........................................................................................................31.原料的选择............................................................................................41.1.原料种类的选择...........................................................................41.2原料尺寸的选择...........................................................................41.3原料的质量、规格及尺寸偏差...................................................42.孔型设计的目的、内容、要求和方法...............................................52.1设计目的.......................................................................................52.2孔型设计的内容...........................................................................52.4孔型设计的要求...........................................................................62.5孔型的设计方法...........................................................................63.孔型设计................................................................................................73.1孔型设计的一般步骤：...............................................................73.2孔型设计系统...............................................................................73.2.1延伸孔型系统......................................................................73.2.2精轧孔型系统......................................................................93.3轧件断面尺寸.............................................................................113.3.1确定各道次延伸系数........................................................113.3.2确定各道次轧件的断面面积............................................123.3.3定孔型系统中的中间轧件（椭圆或菱形孔）尺寸........133.4孔型设计计算.............................................................................153.4.1精轧孔型设计....................................................................153.4.2延伸孔型设计....................................................................204.校核部分..............................................................................................284.1校核咬入情况.............................................................................284.2轧辊校核.....................................................................................304.2.1轧制压力的计算................................................................314.2.2轧制力距计算....................................................................334.2.3轧辊校核............................................................................33结语.........................................................................................................37致谢.....................................................................................................38参考文献.................................................................................................39引言型钢是经各种塑性加工成形的具有一定断面形状和尺寸的直条实心钢材，是重要的钢材产品之一，它被广泛的应用于国民经济的各个部门，如机械、金属结构、桥梁建筑、汽车、铁路车辆制造等，它都占有不可缺少的地位。孔型设计是型钢生产中必不可少的步骤之一，孔型设计的合理与否直接影响到产品的质量、轧机的生产能力、产品的成本、劳动条件和劳动强度等。圆钢属于简单断面型钢的一种，在工业生产中，自然缺少不了孔型设计这一步骤。轧制圆钢的孔型系统有多种，应根据直径、用途、钢号及轧机形式来选用。热轧圆钢的直径为5—250mm，圆钢规格以直径表示，直径在85—160mm的圆钢属于大型型钢；直径在38—80mm的圆钢属中型型钢；直径在10—36mm的圆钢属小型型钢；5—9mm的圆钢称为线材又叫盘圆。国外线材规格已扩大到Φ50mm。常见线材产品规格直径多为Φ5～Φ13mm，多为圆断面，异型断面线材有椭圆形、方形及螺纹形等，但生产数量很少。我国是世界上最大的线材生产国，年产量占世界生产总量三分之一以上，线材也是我国第二大钢材生产品种，在国内钢铁产量的比重一直较高。但由于资金及认识的滞后，我国仅有为数不多的几家线材厂能生产出高档次的线材产品，因此我国有时还需要从国外进口少量帘线钢丝、钢绞线、镀锌钢丝等硬线产品。高线，即是高速线材，是指用“高速无扭轧机”轧制盘卷，轧制速度在80—160米/秒，每根重量（盘）在1.8—2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。钢坯在轧机上通过轧辊的孔槽经过若干道次，被轧成所需断面形状和尺寸。这些轧辊孔槽的设计称为孔型设计。孔型设计在型钢中的作用不仅是将钢锭或钢坯在所设计的轧辊孔型中经过若干道次轧制变形，获得所要求的断面形状、尺寸和性能的产品，同时它对产品质量、轧机生产能力、金属消耗、能耗、产品成本和劳动条件等都有直接至关重要的作用。1.原料的选择1.1.原料种类的选择型钢原料分为钢锭、钢坯和连铸钢坯三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多，轧制过程中温降大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、缩孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。采用连铸坯为原料，与采用轧坯相比，金属收得率提高、能耗低、劳动条件改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯。1.2原料尺寸的选择坯重一定情况下，选择大断面坯可以缩短坯料长度，但断面过大使轧制道次增加，机架数增加，投资加大。断面小则长度大。此次设计的断面尺寸为150mm2。坯料长受加热炉宽度限制，一般不超过12m的加热炉技术较为成熟，加热上限温度较高。另外从连轧出入口速度考虑，由连轧关系CVAVAbbff式中：fbAA,——坯料、成品断面积；fbVV,——坯料、成品轧制速度。轧线出口速度对车间生产能力和技术水平起决定作用，出口速度高，可以增大盘重，提高产量。而且相应提高了入口速度，避免粗轧辊速度低，产生严重热龟裂。但控制水平要求也相应提高。考虑先进性和经济性，采用坯料长12m。故最终选择150方长12m的方坯。1.3原料的质量、规格及尺寸偏差1.原料质量1)连铸坯表面不得有肉眼可见的裂纹、重皮、结疤、夹杂。2)表面不得有深度大于3mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、耳子、凸块、凹坑和深度大于2mm的发纹。3)连铸坯横截面不得有缩孔、皮下气泡2.原料的规格及尺寸偏差表1原料的规格及尺寸偏差名义尺寸(mm)长度(mm)宽度(mm)对角线偏差单重(kg)150×150尺寸150偏差±4尺寸150偏差±46mm2052钢坯长mmmmm80012，总弯曲度小于100mm，不得有明显的扭转。2.孔型设计的目的、内容、要求和方法2.1设计目的延伸孔型课程设计是轧钢工艺课程的一个重要的教学环节，通过课程设计要求达到以下目的：1.通过本次课程设计，把在《轧钢工艺学》及《轧制原理》课程中所学得的知识在实际的设计工作中综合地加以运用，使这些知识得到巩固、加深和发展。2.本次设计是学生在进行了《机械设计基础》课程设计基础上进行的，通过本次课程设计，进一步培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握轧钢工艺设计的基本方法和步骤，为以后进行设计工作打下良好的基础。2.2孔型设计的内容孔型设计的内容包括：（1）断面孔型设计。根据钢坯和成品的断面形状、尺寸及产品性能的要求，选择孔型系统，确定道次，分配各道次的变形量和设计各孔型的形状和尺寸。（2）轧辊孔型设计。根据断面孔型设计，确定孔型在每个机架上的配置方式、数目，轧辊上孔型之间的距离，开槽深浅，以保证轧件能正常轧制，操作方便，具有最高的产量和最佳的产品质量。（3）轧辊辅件设计：主要是导卫装置设计。为了保证轧件能顺利稳定地进出孔型，或使轧件能在进出孔型时扭转一定的角度，必须正确地设计导卫装置的形状、尺寸和在轧机上的固定方式。2.4孔型设计的要求1)得到符合要求的形状，精确的尺寸，良好的表面质量和内部组织以及力学性能均佳的优质钢材。2)充分利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形量集中在前几个道次，然后随轧制顺序逐渐减少变形量；3)采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当；4)道次数与翻钢程序及次数要合理；