材加 冷轧规程设计

——力臂系数，冷轧时取：0.3； ——工作辊轧制力； (2) 摩擦力矩 轧辊轴承中的附加摩擦力矩： 式中：——轧辊辊颈直径；
——轧辊轴承摩擦系数，取0.05； 传动机构中的摩擦力矩： 式中：——轧辊与电机间的传动比，取1.7856； ——传动机构粘性系数0.97； 换算到主电机轴上的附加摩擦力矩为：
式中： ——泊松比，取0.28；E——弹性模量，取E=200GPa，代入计算
得： 然后在斯通图解中尺和尺上分别找出对应其值的两点，连成一条直线， 此直线与S形曲线的交点即为的值。根据值查表便可得的值。
斯通图解：
3， 求平均单位压力及总压力 将的值和的值代入公式4.3即可算出平均单位压力。 总压力为：
(2.7)
式中：——由 计算得到； ——轧件宽度， 对各道次依次按上述步骤进行计算，计算结果如表2-3所示。
表2-3 各道次计算结果
道 /% /% /% /MPa /MPa /MPa /mm /mm
次 1 0 32.9 19.74 435 62.5 500 13.33 1.671 2 32.9 53.9 45.50 610 95.0 701.5 10.65 1.132 3 53.9 62.3 58.94 700 102 805 6.74 0.838 4 62.3 67.9 65.66 745 106 856.75 5.50 0.698 5 67.9 70 69.16 755 76.5 866.25 3.37 0.621 道
辽宁科技大学 课程设计说明书
设计题目： 学院、系： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 成 绩：
冷轧压下规程设计 材料学院
2012 年 1 月 7 日
目录
1冷轧带钢轧制规程设计
1.1.冷轧薄板生产工艺流程概述 1.2. 综述
2 轧制工艺制度
2.1 压下规程 2.2 工艺制度的确定
2.2.1 压下制度 2.2.2 张力制度 2.2.3 速度制度 2.2.4 轧制力计算
——相互接触两个轧辊的半径； ——与轧辊材料有关的系数，
轧辊材料相同，=0.28，得到： 已知mm，mm ，E =200GPa，则：
＜ ＜ 所以，轧机符合轧制带钢时的轧制要求。
3.3 生产能力校核
3.3.1 电机能力校核
传动力矩计算： (3.3)
(1) 轧制力矩 式中：——轧辊与金属轧件的接触弧长，即；
5 0.642 0.60 0.042 6.540 0.621 20.00 45 108 93.70 1347.44
2.2 工艺制度的确定
2.2.1 压下制度
根据经验采用分配压下系数表2-2，令轧制中的总压下量为∑Δh，则 各道的压下量Δhi为[17]：
(2.1) 式中 bi－压下分配系数。
机架数
表2-2 各种冷连轧机压下分配系数举例
Mg2
98.6KN.M Mg
15KN.M
N•m
图3-1 工作辊弯矩图
N•m N•m
辊身中部产生最大弯曲力矩： 前后总张力差： 水平张力作用产生的最大弯曲力距： 辊身中部的合成力矩： 工作辊在最大重车后的直径D=540mm，因此辊身中部的最大弯曲 应力为：
＜ 所以，工作辊辊身符合要求。 b)辊头
图3-2 工作辊辊头图
——前后张力平均值，()
计算步骤如下：
1， 确定变形抗力
由于在变形区内各断面处变形程度不等，因此，通常根据加工硬化
曲线取本道次平均总压下率所对应的变形抗力值。平均总压下率按下式
计算：
=
(2.4)
式中：——本道次轧前的预变形量；
——本道次轧后的总变形量；
——冷轧前轧件的厚度；
——本道次轧前轧件的厚度；
3 设备强度及能力校核
3.1 咬入能力校核 3.2 轧辊强度校核 3.3 生产能力校核 3.3.1 电机能力校核
4 后记 5 参考文献
1冷轧带钢轧制规程设计
1.1.冷轧薄板生产工艺流程概述
冷轧是指在再结晶温度以下的轧制过程，也即室温轧制，冷轧 不会发生再结晶过程，但产生加工硬化。与热轧相比，冷轧带材具 有尺寸精度高，表面好，组织性能好，有利于组织性能的产品，如 硅钢板，汽车板等。
但本设计根据经验分析选定各机架之间的单位张力。
2.2.3 速度制度
连轧时，保持正常轧制的条件是轧件在轧制线上每一架的秒流量相
等，即满足公式：
B1h1v1=B2h2v2=……=Bnhnvn
(2.2)
式中：B—轧件的宽度； h—轧件的厚度；v—轧件的水平速度
根据经验值选取最后一架轧机出口轧速为26.0m/s，然后按秒流量相
——本道次轧后轧件的厚度。
根据Q215典型产品的含碳量，由加工硬化曲线查出对应于的值，
然后计算平面变形抗力：。
由求出平均单位张力，则可得到的值。
低碳加工硬化曲线
2，求的值 的值根据轧辊压扁时平均单位压力图解（斯通图解法）得到。先根
据具体轧制条件计算出参数和的值： (2.5)
式中：——摩擦系数；
——接触弧长，，—工作辊半径。 (2.6)
3 设备强度及能力校核
3.1 咬入能力校核
轧机要能够顺利进行轧制，必须保证咬入符合轧制规律，所以要对 咬入条件进行校核。
(3.1)
(3.2) 式中： ——工作辊直径
——轧件的压下量； ——咬入角 ——摩擦角 原料在第一架轧机咬入比较困难，所以对第一架进行咬入能力的校 核。校核如下： 由公式(3.1)，得到：
工作辊：辊身直径=540mm，辊身长度=1700mm，压下螺丝中心距 =1980mm；辊颈直径=280mm，辊径长度=180mm。支撑辊：辊身直径 =1450mm，辊颈d=750mm，辊身长度=1700mm，压下螺丝中心距 =2430mm；辊头均采用扁头万向接轴辊头。
电机功率N=5500kW，最大总压力P=1523.76MN
产品规格：0.61350mm 原料规格：2.001400mm
2.1 压下规程
本设计采用五机架连轧，参考经验数据，制定压下规程如表4-1所
示：
表2-1 压下规程
前张
道 H h Δh ε
轧
后张
总压力
/mm
力
/Mpa
次 /mm /mm /mm /%
速/m/s
力/Mpa
P/MN
/Mpa
1 2.00 1.342 0.658 32.9 1.671 8.940 90 35 40.28 1378.10
压下分配系数 bi 道次（机架）号
1
2
3
4
5
5
0.47
0.30
0.12
0.08
0.03
在确定各架压下分配系数，亦机确定各架压下量或轧后厚度的同 时，还需根据经验分析选定各机架之间的单位张力。
2.2.2 张力制度
式中：——带材上a、b两点间的原始距离； ——带材原始张应力； ——b点速度与a点速度之差，； ——带材的弹性模量。
已知，，，所以： 而，得到：
由于，因此，第一架轧机可以实现带钢顺利咬入。
3.2 轧辊强度校核
轧辊直接承受轧制力和转动轧辊的传动力矩，属于消耗性零件，就 轧机整体而言，轧辊安全系数最小，轧辊强度往往决定整个轧机负荷能 力，因此，要对轧辊进行校核。
轧辊材质为复合铸钢，许用应力=240MPa，许用接触应力 =2400MPa；许用剪切应力=73MPa；许用接触剪应力=730MPa。轧辊各 部分尺寸分别为：
冷轧板带钢品种繁多，工艺复杂，最基本不可缺少的工序为热 轧板卷的酸洗和碱洗，冷轧，热处理，平整，剪切，检验，包装， 入库等。基本工艺流程图如下：
。 下图是鞍钢冷轧成产典型产品工艺流程图：
1.2.鞍钢冷轧厂冷轧产品简介
钢铁作为基础的生产资料，在国民经济中有着举足轻重的地位。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部不均的弊病，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。在国民经济中，冷轧板带钢的生 产占据着极其重要的地位。
/mm /MPa /MN 次 1 0.638 0.407 0.1355 0.75 1.489 15.67 651.44 1378.10 2 0.470 0.220 0.1740 0.60 1.370 13.584 830.91 1523.76 3 0.402 0.162 0.2730 0.64 1.400 10.726 984.20 1425.20 4 0.394 0.155 0.9494 0.73 1.473 10.1901 1105.86 1521.45 5 0.270 0.0729 0.4142 0.70 1.450 8.6940 1148.00 1347.44
等原则计算各架轧机轧速，见表4-1。
2.2.4 轧制力计算
各机架摩擦系数的选取：第一道次考虑咬入，不喷油，故取0.06， 以后喷乳化液，取值Stone公式计算平均单位压力： (2.3)式中：；
——考虑轧辊弹性压扁的变形区长度；
——平面变形抗力，；
2 1.342 0.922 0.420 31.3 1.132 13.02 100 90 57.16 1523.76
3 0.922 0.754 0.168 18.22 0.838 15.92 104 100 77.35 1425.20
4 0.754 0.642 0.112 14.85 0.698 18.69 108 104 91.53 1521.45
本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂2#线而进行。预设计 生产规格为0.8×1250mm的1Cr18Ni9冷轧不锈钢薄板。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，对轧辊强度、电机功率进行了校核。力求通过本次课程设计能对 冷轧带钢有更深层次的了解。