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、辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：冷轧0.45×1200mmQ235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：18目录1前言11.1冷轧概念11.2冷轧工艺特点11.3冷轧薄板生产过程22轧制工艺制度的制定42.1原料的选择42.2工艺制度的确定42.2.1压下制度42.2.2张力制度52.2.3速度制度62.2.4轧制力计算73设备强度及能力校核113.1轧辊各部分尺寸确定113.2咬入能力校核123.3轧辊强度校核123.3.1工作辊校核133.3.2支承辊校核153.3接触应力校核163.4

2、电动机功率校核（第四架为例）173.4.1轧制力矩173.4.2摩擦力矩173.4.3空转力矩174小结18181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0.45×1200mm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

3、、电机功率进行了校核。1.1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：①变形抗力增大，使轧制力加大。②塑性降低，易发生脆裂。18

4、（2）冷轧中采用工艺冷却与工艺润滑；①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。②工艺润滑工艺润滑的作用：①减少金属的变形抗力（实现大压下和轧制更薄板材）；②冷却轧辊；③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40~80%，随着乳化液浓度的增加，其冷却能力下降。（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

5、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：①防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制）；②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）；③降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品；④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18（1）酸洗盐酸或硫酸为溶剂去除热轧来料的氧化铁皮，使之表面光洁，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

6、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

7、后成为钢带的最终交货状态。表1-3-1Q235钢的化学成分,wt%C(max)Si(max)Mn(max)P(max)S(max)0.220.351.400.0450.050182轧制工艺制度的制定2.1原料的选择本设计产品规格要求：0.45×1200mm，钢种为Q235普碳钢。根据冷轧过程中总压下率在60%-80%左右，轧制过程中忽略宽展。原料规格为：2.0×1220mm，则总压下率为77.5%。根据鞍钢冷轧一号线1700连轧机组进行设计,采用四辊轧机五机架连轧：（1）工作辊直径：（520～600）mm，选540mm；（2）支承辊直径：（1400

8、～1525）mm,选1450mm。其主要设备如下表：表2-1-1工作机架参数表部位总高（mm）断面尺寸（mm）窗口尺寸（m