轧制例题

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4.6. 压下规程设计
4.6.1. 中厚板压下规程设计：
例 题 分 析 ：
已知原料规格为115×1600×2200 mm，钢种为Q235；产 品规格为8×2900×17500 mm；开轧温度1200℃，横轧开 轧温度114200 mm四辊可逆轧机，设有大立 辊和高压水除鳞；最大允许轧制力为4200×104N，最大允 许扭矩为2×224×104N.m；主电机功率2×4600kW， a=40rpm/s, b=60rpm/s。 试制定压下规程。
0.5
2.5
五、确定速度制度：因轧件较长，采用梯形图； a= 40rpm/s;;b = 60rpm/s;; 因咬入富裕，可稳定高速咬入； 取第2、3、4道次：n1=n2=n3=20rpm； 第5、6、7道次：n1=n2=40rpm, n3=20rpm； 第8、9、10道次：n1=n2=60rpm，n3=20rpm； 如表2所示；
第三道：转90度横轧，认为轧件温度均匀取上道次的尾温； t j 2 T20 4 t j 2 t z 3 T20 4 T31 T20 12.9 ?;T30 T20 12.9 ? h2 1000 h2 1000 第四道：进入四辊轧辊，间隙时间应长些；轧件头尾不换向； t j 3 t z 3 T31 4 t j 3 t z 4 T30 4 T41 T31 12.9 ?;T40 T30 12.9 ? h3 1000 h3 1000
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解：一、坯料选择(已知)： 115×1600×2200 mm→ 8×2900×17500 mm 二、轧制方法：先经立辊侧压一道后纵轧一道，使坯料长度等 表1 压下量分配表 于钢板宽度(因：坯料长度与成品宽度接近)；转90 度，横轧到底； h/
道 次 0 1 2 轧制 方式 机 架 主 压 水
E 2.1105 , N / m m2 ; K 1.0; KT 1.0
试设计轧辊辊型并画出原始辊型图。 2、画出下列辊型情况下的轧辊与轧件的形状： 已知：三辊劳特轧机，原始总辊型C总 = 0.7mm，C上 = C下 = 0.55mm； C中 =-0.2mm；当钢在中、上辊间过钢时，yf上= 0.65mm， yf中= 0.45mm，yt上= yt下= 0.13mm，yt 中= 0.07mm。
注：此处计算变形速率是为计算变形抗力的，故应以各道 次的最高速度计算速率；
D
十、求各道次变形抗力：由钢种、变形速率、温度、程度查曲线， 如第三道，
0 3s 1 , T 1119 C , 30%, s , 0.3 82MPa; 28%, K 1.0, s 82MPa
例 题 分 析 ：
例：某中厚板轧制，由1200℃开轧经4道次轧制结束， 终轧温度为1050℃。试确定各道次温度。 解：轧制过程如图所示； 第一道：
T0 tz 1 T1 12.9 1000 H ? T11 1200 273 1473 K ; 轧件头部轧制时温度
Z T1 t 12.9 h 1000
4
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八、计算各道次变形程度：略； 九、计算变形速率：如第三道次，

3.14 980 20 1000m m/ s 60 60 2 h 2 1000 25 3.0s 1 H h R 90 65 490 n
表3 传动力矩表 道 轧制 次 力
1 2 3 传动力矩 修正力矩
Mzh
Mm
Mk
Mda
Mdb
负 加
稳 轧
负 减
空 减
空 加
负 减
稳轧
负 加
…
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十四、主电机校核：据计算结果知
M max KG M H 5.5MN.m M jum M H
∴主电机不过载、不发热； 十五、总结：将有关数据整理列入轧制表中，如表17-1所示； 由表中计算结果看，压下规程基本上满足设计原则和要求的， 可作为实际操作时的参考。
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例 题 分 析 ：
2、有一架二辊轧机，采用钢轧辊，辊身长度930mm，辊径 630mm；轧制力600t；板材宽度750mm；辊身中部温度450 ℃，边部温度40℃；压下螺丝中心距1380mm。 试设计合理辊型。 解：一、计算轧辊总凸度：据已知条件取有关参数如下
11.9 106 ,0 C 1 , KT 1.0, K 32 / 27, E 2.1105 MPa
三、经验分配压下量：如下表所示，
除鳞 115 115 90 1600 1550 1550 2200 2260 2900 50 25 3.1 21.7
mm
b/ mm l/
mm △h/mm
h/%
轧边 纵轧
四 辊 四 辊
转90度，横轧到底
3 …
横轧
四 辊
65
2900
2150
25
28
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表2 轧制速度时间表 四、校核咬入条件： 轧制速度 轧制时间 热轧钢板，咬入角一般为15~22°，取/s 合 道 速度制 计 稳 0 负 稳 负 次 度 咬 20 抛 max /s
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十一、计算单位压力、轧制力： 平均单位压力公式：Sims公式的简化式，
l p 1.155n s 1.155 0.785 0.25 s h l hR 490 25 111m m 1 1 h H h 90 65 77.5m m 2 2 111 p3 1.155 0.785 0.25 82 105.4 MPa 77.5 P3 Blp3 2900 111 105.4 34.6 MN
Mm
M m1 M m 2 0.41 0.15 0.560MN .m i M k 0.05M H 0.05 1.9 0.10MN .m M da GD 2 GD 2 a ?;; M db b? 38.2 38.2
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注：中厚板轧制，力臂系数取0.5； 支承辊轴承处摩擦系数取0.005； 据轧辊尺寸设计，作辊颈1300mm； 2)根据速度图计算每道次各阶段的传动力矩：数据列入表3
yt总 2 yt上 2KT R t 2 1.0 11.9 106 315450 40 0.075m m
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2P 32L2 2 L 3l 8b 2 4 L b 15kD 2 2 L b 6 ED4 32 4652 2 465 3 225 - 8 3752 4 465- 375 4 2 60010 32 6 3.14 2.1105 6304 15 6302 2 465- 375 27 0.077mm y f 总 2P K w
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十二、驱动力矩的计算： 1)力矩各组成计算： 轧制力矩： M P l 34.6 0.5 0.111 1.9MN.m
Z
附加摩擦力矩：
D2 1800 34.6 0.005 1.3 M m1 Pfd1 D 980 1 0.41MN .m 1 M M m1 1 1.9 0.41 M m 2 1 z 1 1 1 0.94 0.15MN .m
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例 题 分 析 ：
1、已知：三辊劳特轧机，新设计 C总 = 0.6mm，分配 C上 = C下 = 0.4mm； 试设计中辊凸度及换辊制度。 解：∵C总 =2C中 + C下 +C上 ∴0.6 = 2C中 +0.4+0.4 ∴C中 = -0.1mm，即中辊为凹辊； 设工作两个月后，因磨损C上′ = C下′ = 0.3mm； 则据0.6 = 2C中′ +0.3+0.3 ∴C中′ = 0 ，即中辊为平辊。
4
T10 T1 T11 ?; 轧件尾部轧制时温度
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例：某中厚板轧制，由1250℃开轧经4道次轧制结束， 终轧温度为1050℃。试确定各道次温度。 解：轧制过程如图所示；
例 题 分 析 ：
第二道：换向(可逆轧制)
t j1 T10 4 t Z 1 t j1 t z 2 T11 4 T21 T10 12.9 ?;T20 T11 12.9 ? h1 1000 h1 1000


C总 y f总 - yt总 0.077- 0.075 0.002m m
二、分配：
C上 C下 0.001 m m
----凸辊；
三、辊型曲线：抛物线，
y 4 109 x 2
0.001
930
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课 堂 练 习 1、已知四辊可逆轧机，工作辊辊径500mm，支承辊辊径1300mm，轧 件宽度1020mm，辊身长度1200mm，辊颈长度710mm，轧辊为合金锻 钢，轧制力1500t，辊身温差150℃。已知：
第三道：转90度横轧，认为轧件温度均匀取上道次的尾温； t j 2 T20 4 t j 2 t z 3 T20 4 T31 T20 12.9 ?;T30 T20 12.9 ? h2 1000 h2 1000 第四道：进入四辊轧辊，间隙时间应长些；轧件头尾不换向； t j 3 t z 3 T31 4 t j 3 t z 4 T30 4 T41 T31 12.9 ?;T40 T30 12.9 ? h3 1000 h3 1000
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六、确定时间： 1)每道次各阶段时间；
2)间隙时间tj：根据经验，四辊轧机往返轧制， 一般：L≤3.5m，不用推床定心， tj = 2.5s； L≤8m，用推床定心， tj = 6s； L＞8m，用推床定心， tj = 4s； L—本道次轧后轧件长度； 七、轧制温度：选用下列公式计算温度；
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十三、最大轧制力：计算结果表明最大轧制力道次是第6道， 最大扭矩是第3道；
Pmax P6 36.2 MN ; Pyx 42MN ; ; Pmax Pyx M max M 3 4.3MN .m M yx 4.48MN .m; ; M max M yx
∴轧辊、传动部件安全。
入 轧 出 加 轧 减
1
间隙时间/s 空减 空 转 空 加
hmax Dmin 1 cos max 55m m 20 20 20
20 20 20
2.15 0 2.15
合 计 /s
2
由表1知各道次压下量不超过25mm， 3 20 20 20 0 故：咬入条件满足； …
0.33
1.67
空载加速：
M n M k M da Mz Mn Mm Mk i 传动力矩表 M n M k M db Mn Mk
负 加
稳定轧制：
空载减速： 表3
道 轧制 次 力
1 2
Mzh
Mm
Mk
空
Mda
转：
传动力矩
负 减 空 减 空 加 负 减
修正力矩
稳轧 负 加
Mdb
稳 轧
3
…
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例：某中厚板轧制，由1250℃开轧经4道次轧制结束， 终轧温度为1050℃。试确定各道次温度。 解：轧制过程如图所示；
例 题 分 析 ：
第二道：换向(可逆轧制)
t j1 T10 4 t Z 1 t j1 t z 2 T11 4 T21 T10 12.9 ?;T20 T11 12.9 ? h1 1000 h1 1000