轧管机上导盘设计
CPE工艺的特点及发展趋势刍议
CPE工艺的特点及发展趋势刍议彭龙洲;段炜;余邦键【摘要】概述了CPE工艺的发展历程.CPE工艺具有延伸系数大,适应薄壁钢管轧制,钢管D/S可达40以上的特点.在对工艺参数和设备选型进行分析讨论的基础上,指出CPE机组适合中小直径薄壁无缝钢管的生产,可用作中小规格、中等产量无缝钢管生产机组的升级改造选择机型；由CPE工艺生产小规格无缝钢管,可与连轧管工艺形成互补.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】6页(P12-17)【关键词】无缝钢管;CPE工艺;工艺参数;设备选型;中小直径;薄壁;中等产量;发展趋势【作者】彭龙洲;段炜;余邦键【作者单位】北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029;北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029;北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TG335CPE是斜轧穿孔和延伸（Cross-roll Piercing and Elongation）的缩写，是在传统顶管工艺基础上发展起来的。
传统顶管工艺由海因里希·艾哈德在1891年第一个成功运用于无缝钢管的生产。
用这种方法生产无缝钢管时，先将坯料在立式压力穿孔机上穿成带杯底的空心坯，并经延伸机延伸，然后用芯棒推着带杯底的空心坯通过若干个顶管模将空心坯延伸成荒管。
因受压力穿孔机穿孔比和延伸机延伸系数的限制，毛管长度短，不利于生产较长的钢管，存在管坯单重小、收得率偏低的缺点。
如生产较长钢管，顶管机的延伸系数需变大，又增大了顶管机的床身长度。
CPE工艺由德国SMS Meer公司研制。
与传统顶管工艺相比，其主要特征是用斜轧穿孔机代替了压力穿孔机和延伸机。
工艺过程为：穿孔机将管坯穿孔成毛管后，用缩口机将毛管一端做成杯底状，然后由顶管机进行延伸变形成荒管。
因采用斜轧穿孔机，管坯长度不再是制约因素，管坯直接穿制成毛管，简化了生产过程，其壁厚精度主要由穿孔机确定；因分配到顶管机的延伸系数变小，并采用预穿芯棒，因此顶管机的床身长度可以缩短。
关于二辊斜轧管机的讨论
邱 永 泰
（湖南衡阳钢管 （ 团） 集 有限公司 ，湖南 衡 阳 ４ １ ０ ２ ０ １）
摘
要 ：目前 斜轧管机是我 国热轧无缝 钢管生产 的两大 主力机 型之一 。介绍 了二辊斜轧管机 的特 点 、工艺改
进及技术发展动 向；探讨了导盘与导板 、辗轧角 、扩径轧管与减径轧管 、芯棒润滑与循环等 问题 。同时 ，对 “ 采用
ｍｅ ｔｔｅ ｄ ｏ ｈ ｉ ｅ ｍｉ１ Ａｌｏ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｅ ｓ ｃ ｓ ｕ ｓ ａ ｓ ｃ ａ ｅ ｔ ｈ ｌ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｇ ｉ ｅ ｄ ｓ ｎ ｎ ｒ ｎ ｆｔ ｅ ｐ ｐ ｌ． ｓ ｉｃ ｓ ｅ ｒ ｕ ｈ ｉ ｓ ｅ ｓ ｏ ｉ ｔ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｍｉｌ ｎ ｌ ｄ ｎ ｈ ｕ ｄ ｉ ｃ ａ ｄ ｈ
段 、减 壁段 、均壁 段 和归 圆段 组成 。
伸 变形 （ 随减 径 或扩 径 的切 向变 形 ） 伴 ，改 善穿 孔 毛
轧 管机 分 为纵 轧管 机与 斜轧 管机 两大类
Ｋｅ ｒ ： ２ ｒ ｌ ｒ ｔ ｒ — ｏ ｌｎ ｉ ｅｍｉｌ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｙ ｗｏ ｄｓ － ｏ ｌ ｏ ａ ｙ ｒ ｌｉ ｇｐ ｐ ｌ； ａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ；Ｔｅ ｈ ｃ ｌ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｃ ｎｉ ａ ｖ ｌ ｐ ｎ ；Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ａ ｐ ｒ ｄ ｄ ｃ ｎ ｌｇ ｃ ｌ ｇ ａ ｅ ｕ
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Accu_Roll轧管机工艺特性析
那 么 金 属 入 口 段 的 空 间直 径 就 远 大 于 出 口 段 见图
,
机
,
见图
金属 在 出 口 段被挤
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流 动 受 阻而 不 易通 过
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一
一
轧管机
轧 管 机 的工 艺特点
图
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一
轧管机
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轧 管 机 是 一 种 高 精度 无 缝 钢
轧 管 机 在 中 国 的投 产
明 了 上 述 工 艺 特 点的优 越 性
。
大导 盘
,
竺
增 加 推力
,
,
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,
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,
增加 金 属稳 定
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。
性
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导 盘 与轧辊 组 成 一 个 封 闭 孔 型 导 盘 可作上 下
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图
一
轧管 机 孔 型 示 意 图
一
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,
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一
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,
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,
消 耗较 低
,
、
工 艺 设 备简 单
品种多
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单机压缩 比 为
理论
,
较 小 的压 缩 比 对 钢 管 根据现 代 塑性变 形
应性强
该 轧 机 完 全 可 作 为 自动 轧 管 机
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内 在 质 量 没 有不 利 影 响
管坯穿孔工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》
管坯穿孔工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》成海涛;李赤波;李晓【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】3页(P81-83)【作者】成海涛;李赤波;李晓【作者单位】;;【正文语种】中文3 二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整的目标是：管坯咬入平稳，穿孔过程稳定，顶杆无明显抖动，抛钢顺利；毛管尺寸合格、壁厚均匀、内外表面质量良好；穿孔机主传动电机负荷正常。
二辊斜轧穿孔机工艺参数的调整主要包括：轧制中心线、轧辊间距、椭圆度系数、顶伸量、喂入角、辗轧角、扩径量、抱辊位置、轧辊转速、导盘速度和导盘位置等。
3.1 轧制中心线调整轧制中心线应与穿孔机孔型中心线重合或比穿孔机孔型中心线低0～5 mm；两个轧辊的喂入角相等、辗轧角相同。
更换管坯规格以后，要检查穿孔机前台受料槽的高度和下导板的高度是否满足轧制中心线调整的要求。
3.2 轧辊间距调整轧辊间距E是指两个轧辊在孔喉处的距离，它反映了管坯在孔喉处总减径量的大小，是最主要的调整参数。
它与管坯和毛管的尺寸有关，也与轧制负荷有关，按照轧制表的设计值进行调整。
一般来讲，E值为：3.3 椭圆度系数调整椭圆度系数ξ是指在轧辊孔喉处两个导板（导盘）的距离A与两个轧辊的距离E的比值，即：椭圆度系数ξ的大小，反映金属的横向变形程度，影响毛管的直径。
ξ越大，金属的横向变形增大，管坯中心区的金属受到的拉、压应力值增大，容易过早形成孔腔，毛管内表面出现裂纹的可能性加大。
ξ太小，顶头的阻力增加，寿命降低，轧制负荷增大，不利于穿孔过程的顺利进行。
椭圆度系数ξ一般取1.05～1.15为宜，穿轧厚壁钢管和合金钢管管坯时，ξ取小值。
3.4 顶伸量调整顶伸量表示顶头头部伸过轧辊轧制带起始点的距离。
顶伸量L d为：式中D r——顶头头部前端处管坯截面直径，mm。
D r是未知数，它是通过顶头前压下率来确定的。
顶头前压下率ε为：顶头前压下率ε可参考以下值：穿孔碳素钢管坯，ε取4%～9%；穿孔低合金钢管坯，ε取4%～8%；穿孔高合金钢管坯，ε取4%～6%。
三辊穿孔机和二辊斜轧穿孔机的结构特点
三辊穿孔机和二辊斜轧穿孔机的结构特点1、三辊穿孔机的结构特点曼内斯曼兄弟研究斜轧时，首先提出的就是三辊斜轧穿孔机。
但由于以后研制的二辊斜轧穿孔机的成功和广泛应用，三辊斜轧穿孔机没有得到发展。
1965年为配合研究应用连铸圆管坯轧制无缝钢管，英国钢管投资公司制造投产了1台三辊穿孔机。
我国自行设计制造的三辊穿孔机于1973年投入试验运转，成功之后又与自行设计制造的Φ108三辊轧管机配套组成一条完整的生产线，目前仍在运转。
三辊穿孔机除机架外，其前后台与二辊穿孔机基本相同。
我国设计制造的三辊穿孔机的辊为桶形辊，绕轧制中心线互为120°，呈品字形布置。
轧机牌坊为开口式，上下两半由螺栓固紧。
在牌坊上设有3个直径为600mm的大孔洞，用来安装装有轧辊的转鼓，转鼓既可绕孔洞中心回转以改变喂入角，又可沿孔洞中心线移动，以实现压下，在机架的进口侧设有大转盘，大转盘上有3个互成120°的凹槽，内嵌轧辊机架的进口端，转动大转盘，即可调整喂入角。
三辊穿孔机具有三辊轧机的共同特点，即没有导卫装置，轧辊直径受限，一般为350～500mm。
三辊穿孔机的优点如下。
(1）在穿孔过程中，坯料不受交变应力的破坏作用，如图1所示。
因此可大大减少穿孔时引起的内表折叠，能穿难变形钢种和铸坯。
(2）没有导卫装置，因此没有变形金属与导卫之间的摩擦，减少轴向滑移，提高了穿孔效率和降低能耗，提高了毛管表面质量而且毛管壁厚均匀。
三辊穿孔机的缺点如下。
(1）作用在顶头上的压力较大，比二辊穿孔机大20%～25%,顶头使用寿命短，穿薄而长的毛管困难。
(2）毛管外表面折叠增多。
由于二辊穿孔技术日臻完善，能够满足生产发展的需要，而三辊穿孔机固有的缺点，却难以克服，因而在国外也仅有20世纪60年代末建造了三台穿孔机。
我国目前有4台三辊穿孔机，分别与三辊轧管机组和顶管机组配套，提供穿孔毛管。
图1 二辊与三辊斜轧穿孔对比2、二辊斜轧穿孔机的结构特点穿孔机由主机架、轧辊主传动、前台和后台组成。
650粗轧机毕业设计
φ650粗轧机设计摘要线材的用途很广，在国民经济各个部门中，线材占有重要地位。
近年来，对线材性能及表面质量的要求越来越高。
尤其是对线材的化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都要做检验，符合标准方可出厂。
所以，对线材的苛刻要求决定了新轧机及相关新技术的飞速发展。
线材轧机属于小型轧钢机械范畴。
线材轧机与其它轧钢机一样，其主机列也包括执行机构、传动装置、和原动机三个基本组成部分。
本次设计在收集整理了国内外先进的线材轧制设备和技术的基础上，对设计方案进行了优化选择。
首先，根据压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩，对电机进行选择、校核。
然后对于主要零部件进行了受力和强度分析、校核；对于主传动装置中的减速器进行了设计，同时对润滑式进行了选择。
关键词：线材轧机；轧制力；轧制力矩；强度；主传动The Design ofφ650 Bar and Wire Rod MillAbstractAs the use of wire rod is very broad, in every department of national economy, wire rod possess important position. In recent years, for the requirement of the surface quality and performance of wire rod, it is more and more higher.So many parameters to be inspected, especially for the chemical composition ,mechanical performance, crystal microscopic organizes and crystal microscopic size of wire rod, accord with standard side can be sold out. So new rolling mill and related new technology should be developed fast for the harsh requirement of wire rod. The rod mill belongs to the small steel rolling category. The rod mill is same with other mills, its main engine row also includes the implementing agency, the transmission device, and the driving force three basic building blocks. This design in the collection reorganized the domestic and foreign advanced rod rolling equipment and in the technical foundation, carries on the choice and the appraisal to the design proposal. First, according to assigns depresses the regulations and the rolling speed computation roll force and the roll torque, and has carried on the choice and the examination to the electrical machinery. Then, has carried on the stress analysis and the essential examination regarding the main spare part. Regarding main drive's in reduction gear, the shaft coupling, the rotary coupling spindle have carried on the design, simultaneously has carried on the choice to the lubrication way. Finally, carries on the analysis appraisal to this rolling mill's economic efficiency.Key words: wire rod rolling mill; roll force ; roll torque; intensity; main drive目录1 绪论 (1)1.1轧钢生产发展背景 (1)1.2中小型型钢发展趋 (2)1.4轧辊调整在轧钢过程中的重要性 (4)1.5课题研究的内容及方法 (4)2方案设计评述 (6)2.1轧机布置形式的选择 (6)2.2轧机零件的选择 (6)2.2.1机架的结构选择： (6)3轧制压力和轧制力矩的计算 (8)3.1孔型的选择 (8)3.1.1箱－圆－椭圆－圆孔型系统的特点 (8)3.1.2轧制参数的确定 (9)3.2轧制力的计算 (9)3.2.1第一轧制道次平均单位压力计算 (9)3.2.2轧制总压力的计算 (11)3.2.3轧制力矩的计算 (13)4轧机主电机力矩与电动机功率 (14)4.1轧机主电动机力矩 (14)4.2轧辊驱动力矩 (14)4.3初选电机容量 (16)4.4附加摩擦力矩 (17)4.5电机校核 (18)5轧辊与轧辊轴承 (20)5.1轧辊的选择与强度的校核 (20)5.1.2轧辊的强度校核 (20)5.2轧辊轴承 (24)5.2.1轴承的选择 (24)5.2.2轧辊轴承的计算 (24)6机架强度的计算 (26)6.1机架的结构设计 (26)6.2机架的强度计算及校核 (26)7减速器的设计 (30)7.1计算各轴的动力参数 (30)7.2齿轮的设计 (31)8系统的润滑 (37)8.1润滑需要注意的事项 (37)8.2常用的润滑剂的特点 (37)8.3润滑方式的选择 (37)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1 绪论1.1轧钢生产发展背景在20世纪末，世界轧钢技术发展迅速。
毕业设计指导教师简介及其毕业设计题目汇总
Φ140钢管延伸机侧压进系统设计
2
Φ170钢管穿孔机侧压进传动系统设计
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28m环炉装料机主传动系统设计
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219钢管矫直机主传动系统设计
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7
120方坯拉矫机传动系统设计
8
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9
Φ170钢管穿孔机上支持器系统设计
2、大学开始受教育经历
1986/09-1989/01，东北大学，力学部，一般力学专业，研究生毕业，获得硕士学位。导师：韩二中教授。
1982/09-1986/07，苏州大学，纺织工程学院，大学本科毕业，学士学位。
3、研究工作经历
2004/09-现在，辽宁科技大学，机械工程与自动化学院，工程图学部，副教授。
1995/03-2004/08，辽宁科技大学，机械工程与自动化学院，工程图学部，讲师。
1
SOB钢包回转台设计
2
φ650粗轧机设计
1
顶枪升降及旋转机构设计
2
冷轧上卷小车设计
3
螺旋焊管自动探伤机设计
4
龙门式镗铣加工中心主轴部件的改型设计
5
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6
小型圆钢打捆机设计
8
李昌
工学博士，副教授，硕士生导师，中国机械工程学会高级会员。主要从事机械可靠性工程/现代传动及数字化设计/高速重载齿轮传动系统动力学及使役损伤机理分析/可靠性试验方法/机构运动精度可靠性分析/金属表面先进制造技术等方面的研究。曾参与完成国家863高技术研究发展计划项目、国家自然科学基金项目、辽宁省自然科学基金项目、辽宁省教育厅基金项目、鞍山市中小企业基金计划校企合作项目、中航606所预研课题6项；主持国家自然科学基金项目、辽宁省博士启动基金项目、辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目、鞍山市高端科技人才培养计划项目、辽宁科技大学专项基金项目共6项；入选辽宁省“百千万人才工程”万层次人选。担任《兵工学报》、《航空动力学报》杂志特邀审稿专家。精通多种CAE软件(如ADAMS、ANSYS、LS-DYNA)的仿真和二次开发技术，精通VC++6.0编程技术和多种CAD软件(如Pro/E、UG、MDT等)的三维建模技术。在国内外重要核心期刊发表论文38篇，EI检索29篇，累积申报发明和实用新型专利8项。
穿孔机导盘调整及受力分析
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图 １ 穿 孔 机 孔 型
２ 穿孔 机 孔 型结 构
导盘数控机床的创新设计
导盘数 控机 床是在 传 统 工艺 及加 工 原 理基 础 上 对导盘 机床进 行 的创新 设计 。采 用 液 控伸 缩 式 主轴
图 ４ 液 压 夹 紧 机 构
和工 件 自动夹紧方 式 ，矩形 导 轨 与滚 珠 丝杠 相结 合 的机 械结构 ，提高 了设备 的强 度 、刚度 和 机床 的传 动精度 ，重 复定位 精度达 到 ０ ０ ８Ｉ ． ０ ｌ Ｔ ｍ，表 面粗糙 度
基础 。
参 考文 献 ：
【】 １ 公安部政治部 ． 消防燃烧学 ［ ． Ｍ］北京 ： 中国人 民公安大
学 出版社 ， ０ ． ２ ４ ０
Ａ ｓｒｃ：Ｉ ｅｌ ｔ ｅａ ｅ ｈ ｅｅｏｉｌｌ ｅｉ ｆｈ ｏ ｌ Ｃｍ ｃｉ ｏ，ｗ ｉ ｈ ｉ ｓ ｎｔｅｔ ｄ ｉ ａ ｍ ｎａ ｂｔａ ｔ ｎｔ ｓ ｄ ｃｄ ，Ｃ ｉ ｓ ｒ １ ｓ ｎｏ ｔｅ ｒ ａｈｎ ｔ ｌ ｈｃ ｅ ａ ｚ ａｉｏ ｌ ａｕ ｈ ａ ｎ 西 ａ ｄ ｇ ｎ ｍａ Ｎ ｅｏ ｈ ｍｐｓ ｅ ｏ ｈ ｒ ｔ ｎ ｌ
由西 门子交流伺服 电机驱 动。滚珠丝杠结合矩形 导轨
的传 动方式 ，提高 了加工 精度 。 （ ） 主轴 油 缸运 动将 滑 轴前 端齿 与导 盘 内齿 啮 ４ 合后 ，电机在交流变频器 驱动下带动导盘旋转 ，完成 主传动 。 （ ）转 动 、移 动接 合 部分 采 用定 时 间歇 式 自动 ５
收 稿 日期 ：２ １ ００～１ １ ２— ４
．
．
基金项 目：吉林省教育厅 “ 十二五”科学技术研究重点资助项 目 （０ １２ ） ２ １１５ 作者简介 ：关 尚军 （ ９５ ） １６ 一 ，男 ，副教授 ，从事机械设计及制造教学及科研工作。Ｅ—ｍ ｉ ｓ ５９ １３ ｃｍ。 ’ ａ ：ｇｊ ０ ＠ ６ ．ｏ ｌ ６
轧管工艺流程简介
热轧无缝钢管生产线工艺流程一、天津钢管公司热轧无缝钢管轧机类别简介天津钢管公司拥有三种热轧无缝钢管生产线，每一种生产线对应着一种轧机，分别为MPM轧机，阿塞尔轧机和PQF轧机。
其中一套轧管生产线为φ250mm口径MPM轧机，三套轧管生产线为219mm 口径阿塞尔轧机，其余生产线为168mm、258mm和460mm口径PQF 轧机。
限动芯棒连轧管机，英文缩写MPM（即Multi-Stand Pipe Mill），是无缝钢管生产中的重要设备。
中国第一套限动芯棒连轧管机组，引进自意大利，于1992年在天津钢管集团股份有限公司投产。
经技术改造，天津钢管集团的Φ250mm限动芯棒连轧管机组已经由设计年产能力50万吨，扩大到现在的年产能力100万吨。
（注：天津钢管公司轧管厂Φ２５０MＰＭ机组，引进的是意大利皮昂蒂公司的技术和设备。
该项目竣工投产时，时任意大利伊利集团总裁的普罗迪先生亲自前来剪彩。
2006年，作为意大利总理的普罗迪再次来到钢管公司）。
阿塞尔轧机由一个名叫W .J.Assel 的人于1932年发明。
天津钢管集团股份有限公司2005年新建的现代Φ219mm阿塞尔轧管机组,引进了德国SMS Meer公司近年来最新开发的阿塞尔轧制工艺技术和ABB公司最新的ACS6000SD传动控制系统。
二套轧管的168mm口径PQF（Premium Quality Finishing）轧机是世界上第一套PQF轧机，由SMS MEER公司设计，2003年底热试成功。
由于是一个新开发出的轧制技术，作为第一个使用该技术的天津钢管公司冒了很大的风险。
钢管公司与西马克公司签订合同的时候，提到了五年之内世界上的其他钢管公司不得上PQF轧机生产线，以保证自己对于该项技术的领先。
在以后的几年里。
天津钢管公司又陆续筹建了258mm口径和460mm口径PQF轧管生产线。
二、阿塞尔轧机、MPM轧机和PQF轧机的简单对比1.阿塞尔轧机：三辊式，单机架；轧制时，钢管及芯棒一起作螺旋运2.MPM轧机：两辊式，多机架；轧制时，钢管及芯棒一起作直线运3.PQF轧机：三辊式，多机架；轧制时，钢管及芯棒一起作直线运动。
二辊斜轧穿孔机的设计与调整
二辊斜轧穿孔机的设计与调整潘峰【摘要】分析探讨了二辊斜轧穿孔机穿孔轧制的变形特点,在达到设计毛管规格的基础上,分析了确保穿孔质量的减径量最小和自由变形区长度最小的两个原则,并据此提出穿孔设计调整的理论和计算方法.分析认为:采用全新的三段式入口锥穿孔辊辊型设计理念可以优化传统的辊型,推动穿孔工艺由经验向理论、定性向定量方向发展.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2016(045)001【总页数】4页(P27-30)【关键词】二辊斜轧穿孔机;穿孔变形区;穿孔减径量;自由变形区长度;三段式人口;穿孔辊【作者】潘峰【作者单位】宝山钢铁股份有限公司,上海201900【正文语种】中文【中图分类】TG333.8潘峰（1959-），男，教授级高级工程师，主要从事热轧无缝钢管的轧制工艺研究及连轧管机的孔型设计工作。
斜轧穿孔是热轧无缝钢管轧制的第一道变形工序，对成品管质量和尺寸精度有根本性的影响；而大部分轧制缺陷产生于穿孔工序，且较为严重。
因此，若在穿孔工序中钢管壁厚精度出现偏差，在后续变形工序是很难消除的，其尺寸和形状的偏差具有“遗传性”；即使后续采用纵轧生产，孔型约束性很强，虽有一定改善，但也不能完全消除来料的形状偏差［1-7］。
穿孔工序的基本特点是斜轧和单机架。
单机架与纵轧连轧多机架相比，没有多机架间保持金属秒流量稳定的要求，相对简单；斜轧与纵轧相比，斜轧空间关系更为复杂，纵轧变形区在孔型设计时可以简化视为平面图形，斜轧变形区需视为立体空间，孔型封闭性不如纵轧。
虽然在斜轧穿孔时可以通过调整多种参数组合来获得毛管目标尺寸，但会增加选择难度，理论分析不准确，反而更依赖于生产现场的经验。
目前，斜轧穿孔的孔型设计和轧机调整基本属于经验型。
与纵轧相比，斜轧的穿孔阻力更小，但存在横向变形的缺点，是影响钢管变形的“瓶颈”工序。
另一方面，相同延伸系数下，斜轧变形作用更强，反而有利于金属变形组织的形成［8-13］。
进入21世纪，桶形辊穿孔机向锥形辊穿孔机发展，两者的变形区相同，只是运动学方面的特征不同。
穿孔工艺详解
穿孔工艺详解本资料由石家庄铁能机电设备有限公司提供一、概要工艺流程不考虑输送及工具更替，有效工艺环节有：坯料加热—高压水除鳞—热定心—穿孔—吹硼砂。
塑性变形一般来说就是使坯料在一定温度环境下通过专门的模具，使金属产生连续顺畅的流动使其变形以达到要求的几何形状的过程。
穿孔就是把圆断面坯料穿制成毛管的变形过程。
我厂使用的穿孔机为狄舍尔二辊斜轧穿孔机，其封闭孔型由上下两个相对轧线倾斜的轧辊，左右两个主动导盘以及中间的一个随动顶头构成。
坯料加热：使坯料达到最佳可塑温度，是整个钢管轧制的基础。
高压水除鳞：除去热坯料的外氧化铁皮，减小穿制的阻力。
热定心：提高低塑性钢的可塑性，有效减小穿孔时的轴向阻力，减轻顶头耗损。
吹硼砂：除去毛管的内表面氧化物，为连轧减小阻力穿孔中的金属变形1.基本变形完全是几何尺寸的变化，是直观的变形，与材料的性质无关，而且基本变形取决于变形区的几何形状。
2.附加变形指的是材料内部的变形，是直观看不到的变形，是由于材料中内应力所引起的，是增大材料的变形应力，引起材料中产生的缺陷，主要有扭转变形、纵向剪切变形等，这种变形会降低产品质量并增加能量消耗，所以在实际生产中如何来减小附加变形是很重要的。
斜轧穿孔整个过程可以分为三个阶段，即不稳定—稳定—不稳定第一个不稳定过程—管坯前端金属逐渐充满变形区阶段，即管坯同轧辊开始接触（一次咬入）到前端金属出变形区，这个阶段存在一次咬入和二次咬入。
稳定过程—这是穿孔过程主要阶段，从管坯前端金属充满变形区到管坯尾端金属开始离开变形区为止。
第二个不稳定过程—为管坯尾端金属逐渐离开变形区到金属全部离开轧辊为止稳定过程和不稳定过程有着明显的差别，这在生产中很容易观察到的。
如一只毛管上头尾尺寸和中间尺寸就有差别，一般是毛管前端直径大，尾端直径小，而中间部分是一致的。
头尾尺寸偏差大是不稳定过程特征之一。
造成头部直径大的原因是：前端金属在逐渐充满变形区中，金属同轧辊接触面上的摩擦力是逐渐增加的，到完全充满变形区才达到最大值，特别是当管坯前端与顶头相遇时，由于受到顶头的轴向阻力，金属向轴向延伸受到阻力，使得轴向延伸变形减小，而横向变形增加，加上没有外端限制，从而导致前端直径大。
毕业设计（论文）-φ100mm热轧无缝钢管定径机设计（全套图纸）
本科毕业设计题目：φ100mm热轧无缝钢管定径机设计摘要在城市建设和机械产品生产制造过程中热轧无缝钢管发挥了关键作用，因此在广泛的市场需求驱动下，热轧无缝钢管生产加工技术得到快速发展。
热轧无缝钢管生产工艺是指管坯在结晶温度以上时进行轧制定径的生产过程，在这个过程中，由于其耗能低，产品性能特点较好，已被广泛应用。
热轧无缝钢管生产技术经过这么多年的发展已经逐渐成熟，应用也比较广，目前在国内外大多数无缝钢管生产厂家都采用热轧工艺。
随着时代的发展和技术的进步，一些新设备逐渐发展并运用到热轧无缝钢管生产过程中来，提高无缝钢管轧制质量，推动其工艺的不断发展。
热轧轧制无缝钢管生产流程主要包括圆管坯、环形加热、二辊斜轧穿孔、连轧或挤压、脱管、定(减)径、冷却、矫直。
热轧无缝钢管生产过程中以穿孔、轧管、定径（减径）为主要变形工序。
三个工序所用的设备分别为穿孔机、轧管机、定（减）径机。
本设计主要是对定（减）径机作设计、计算。
主要内容：传动轴的设计计算、直齿锥齿轮的设计计算、轧辊的设计计算、其他零件的选取。
关键词：三辊定径机；轧制；设计计算全套图纸加153893706AbstractHot-rolled seamless steel pipe in the city construction and machinery products in the production and manufacturing process have played a pivotal role, so in the broad market demand driven, hot-rolled seamless steel pipe production and processing technology has been rapid development. Hot-rolled seamless steel pipe production process is the metal above the crystallization temperature of the rolling sizing production process, because of its low energy consumption, product performance characteristics of a variety of good and has been widely used.Hot-rolled seamless steel pipe production technology after years of development has gradually matured, has also been widely promoted and applied, at home and abroad a number of seamless steel pipe manufacturers, most of the use of hot-rolled process. With the development of the times and the progress of technology, some new equipment gradually developed and applied to the hot-rolled seamless steel pipe production process to improve the quality of seamless steel pipe rolling, and promote the continuous development of its technology.Hot rolling rolling pipe production process mainly includes round tube, heating, perforation, three rolling, rolling or extrusion, detaching, sizing (reducing), cooling, straightening, water pressure test. Generally in the production process to perforation, rolling, sizing (reducing diameter) as the main deformation process.The design is mainly for the set (minus) diameter machine for the design, calculation. The main content: drive shaft design and calculation, straight bevel gear design and calculation, the selection of other parts.Key words：Three - roll sizing machine rolling design calculation目录绪论 (5)1. 热轧无缝钢管生产简介 (1)2. 总体方案 (4)2.1轧辊机架的确定 (4)2.2传动方式 (5)2.3机架数确定 (6)2.4轧制力、轧制力矩 (6)2.5总功率的验算以及减速器、电动机的选择 (9)3. 传动部分设计 (11)3.1齿轮传动的设计计算 (11)3.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12)3.1.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (12)3.1.3 几何尺寸计算 (13)3.1.4 齿面接触疲劳强度校核 (14)3.1.5齿轮参数 (14)3.2主传动轴的设计 (14)3.2.1确定轴的最小轴径 (14)3.2.2轴的结构设计 (15)3.3 从动轴的设计 (17)4. 其他配套零件的设计 (18)4.1轴承套的设计 (18)4.2轧辊的设计计算 (19)4.3轴套的设计 (20)4.4环的设计 (20)4.5花键的设计 (21)5．机架的受力仿真 (22)5.1主要步骤 (23)5.2仿真结果 (25)结束语.......................................................................................................... 错误！未定义书签。
Ф140mm Accu—Roll轧管机组技术装备改造
烟 台鲁宝钢管 有限责任公司 １ ４ ０ ｍｍ Ａ ｅ ｕ － Ｒ ｏ １ １ 轧 管 机组 ， 生产 钢 管规 格 为 ６ ３ ． ５ ～ １ １ ４ ｍｍ。该
机 组 进 行 第 一 次 改 造 后 生 产 规 格 扩 大 至 １ 托辊的升降范围加大。 １ ） 由于钢 管规 格加 大 ， 芯棒 的直 径应 加 大 。从
使 用 情 况看 ， 原设 计 芯 棒 限动 力 ２ ０ ｋ Ｎ不能 满 足生 产 要求 ， 芯棒旋转 电机能力 需加大 ， 即增加 直流 电机
杨红 霞 ， 迟 黎明
（ 烟台鲁宝钢管有 限责任公 司 ， 山东 烟台 ２ ６ ５ ５ ０ ０ ） 摘 要： 为扩大产 品规格 ， 对 中１ ４ ０ ｍ ｍＡ ｃ ｃ ｕ — Ｒ ０ ｌ ｌ 轧管机 组实施改造 ， 对 剪断机 、 管坯 修磨 机 、 环形加 热炉 、 穿孔机组 、 轧 管
机组 、 定径机 、 冷床 、 矫直机等流水线生产设备进 行了相应的技术改造 ， 生产钢管最大规 格由 巾１ ５ ９ ｍ ｍ扩展到 中２ １ ９ ， 年 创经济效益上千万元 。
供 给最 大管 坯规格 为 １ ７ ５ ｍ ｍ， 确定采 用 １ ７ ５ ｍ ｍ
管 坯生产 Ｏ２ １ ９ ｍ ｍ钢管 的超常规 工艺方案 。
１ 改造方 案
对剪 断机 、 管坯修磨 机 、 环形 加热 炉 、 穿孔 机组 、 轧 管 机组 、 定径 机 、 冷床 、 矫 直机 、 切 管机 、 探 伤设 备
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的普 利茅 斯 钢管 公 司 设 计 了 一 台新 型 限 动 芯 棒 轧 管机 即 产
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球墨铸铁导盘常见缺陷的分析与对策
０ 引 言
球墨铸铁是近几十年发展起来 的高强度铸造金
明 ，采用铬 、镍、钼合金球墨铸铁作为穿孔机、轧 管机 导盘材质 是较 为理想 的选 择 。
在生产中铬、镍 、钼合金球墨铸铁导盘有时会 属材料。由于石墨呈圆球状 ，造成应力集中小 ， 其 抗拉强度 、塑性和韧性均高于其他铸铁。与相应组 产生一些铸造缺陷，如球化不 良、球化衰退 、缩孔 织 的钢相 比 ，塑性低 于钢 ，疲劳强 度接 近一般 中碳 缩松 、 夹渣、 皮下气孔等，这些缺陷将影响铸件性能． 钢 ，屈强比可达 ０ — ．，几乎是一般碳钢的 ２ ， 并最终影响轧制钢管的质量。本文就铬 、镍 、钼合 ．０ ７ ８ 倍 金球墨铸铁导盘的常见缺陷及 防止措施进行讨论。 而成 本 比钢 低 ，因此得 到广泛 的应用 。
球 墨铸铁导盘常见缺陷的分析 与对策
代金 水 ，李学辉 ，张 文
（Ｉｌｌ ￣ｌ ｌ 省冶金机械厂， 四川 成都 ６ ０ ０ １ ５ ０）
一种轧机导盘[实用新型专利]
![一种轧机导盘[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f3d37f2515791711cc7931b765ce0508763275a4.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821002215.7(22)申请日 2018.06.27(73)专利权人 林州凤宝管业有限公司地址 456561 河南省安阳市国家红旗渠经济技术开发区（林州市）安姚路西段(72)发明人 李静敏 申春江 刘长安 王国伟 (74)专利代理机构 北京八月瓜知识产权代理有限公司 11543代理人 马东瑞(51)Int.Cl.B21B 39/14(2006.01)(54)实用新型名称一种轧机导盘(57)摘要本实用新型公开了一种轧机导盘，包括机架，所述机架上固定安装有工作台，所述工作台的两侧设有导盘，所述导盘远离工作台的一侧设有连接机构，所述导盘通过连接机构固定在机架上，所述连接机构包括两个凸块，所述两个凸块对称固定在机架的上表面，所述导盘底部对应凸块的位置开设与凸块相匹配的凹槽，所述凸块的上表面与凹槽的槽底相抵，所述凸块的侧壁上均开设有螺纹槽，所述凹槽的侧壁对应螺纹槽的位置处开设有通孔，所述通孔内设有与螺纹槽相匹配的紧固螺杆，且紧固螺杆穿过通孔与螺纹槽螺纹连接。
本实用新型通过设置凸块、凹槽、螺纹槽、紧固螺杆，使导盘在安装和拆卸时更加方便、快捷。
权利要求书1页 说明书2页 附图3页CN 208408037 U 2019.01.22C N 208408037U1.一种轧机导盘，包括机架(1)，所述机架(1)上固定安装有工作台(2)，所述工作台(2)的两侧设有导盘(3)，所述导盘(3)的靠近工作台(2)的一侧设有传动轴(12)，所述导盘(3)通过传动轴(12)与工作台(2)相连，其特征在于，所述导盘(3)远离工作台(2)的一侧设有连接机构(4)，所述导盘(3)通过连接机构(4)固定在机架(1)上，所述连接机构(4)包括两个凸块(5)，所述两个凸块(5)对称固定在机架(1)的上表面，所述导盘(3)底部对应凸块(5)的位置开设与凸块(5)相匹配的凹槽(6)，所述凸块(5)的上表面与凹槽(6)的槽底相抵，所述凸块(5)的侧壁上均开设有螺纹槽(7)，所述凹槽(6)的侧壁对应螺纹槽(7)的位置处开设有通孔(8)，所述通孔(8)内设有与螺纹槽(7)相匹配的紧固螺杆(9)，且紧固螺杆(9)穿过通孔(8)与螺纹槽(7)螺纹连接。
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毕业设计(论文)撰写规范（本科生）课题名称轧管机上导盘设计院系专业班姓名评分指导教师l辽宁科技大学轧管机上导盘设计摘要：本文主要介绍了轧管机上导盘设计，在现代社会中，钢材产量和质量是衡量一个国家国力的重要指标，社会对钢铁轧制品数量和质量的要求越来越高，钢管作为轧制品在工业生产和日常建设中起到举足轻重的作用。
轧管机主传动系统是由机械、电气以及控制多个部分组成，系统庞大，它的设计的优良直接影响产品质量的好坏，即可看出轧管机主传动系统设计的重要性。
本次设计的主要目的是研究轧管机上导盘，并对主其要部件进行设计和计算校核。
在查阅大量文献和了解相关知识，掌握现代轧管机的发展及设备结构特点状况后，确定了两台电机通过万向接轴直接带动工作辊工作的总体传动设计方案。
通过对Ø159MPM轧管机的主要力能参数的计算，合理选择电机，联轴器、减速器主要零件以及万向联轴器和连接轴，并进行强度计算和校核。
同时，确定润滑方式，并进行经济性和环境保护的分析。
关键词：轧管机，齿轮，主传动轴Mill guide design of the plate Abstract:Mill guide plate design is mainly introduced in this paper, in the modern society, rolled steel production and quality is an important index to measure a country's national strength and social demand for steel mill products quantity and quality of more and more high, steel tube as rolled products in the construction of industrial production and daily play a decisive l main drive system is composed of mechanical, electrical and control multiple, large system, its design quality directly affect the product quality is good or bad, you can see the importance of rolling mill main drive system design.The main purpose of this design is the study guide plate mill, and to master the parts design and checking calculation.On consulting a large number of literature and understand the relevant knowledge, to master the development of modern mill and the status of the equipment structure characteristics, determine the two motor driven directly by using universal joint shaft overall transmission design scheme of work roll.Based on 159 Ø MPM rolling mill's main force parameter calculation, a reasonable choice motor, coupling, reducer main parts and universal coupling and the connecting shaft, and the strength calculation and checking.At the same time, determine the lubrication method, and analysis of economy and environmental protection.Keyword: Pipe mill，Gear，The main transmission shaft目录1. 绪论 (5)1.1 轧管机的简述 (5)1.2 课题的背景，现状和前景 (6)1.3 课题的设计参数 (9)2 轧管机上导盘的原理和特点 (10)2.1 轧管机上导盘的工作原理 (10)2.2 轧管机上导盘的特点 (10)2.3 轧管机上导盘的用途 (11)3. 轧管机上导盘的设计计算 (12)3.1 电动机的选择 (12)3.1.1电动机选择的一般步诹 (12)3.1.2电动机型式种类的选择 (12)3.1.3电动机防护型式的选择 (13)3.1.4电动机电压和转速的选择 (13)3.2 齿轮传动的设计计算 (14)3.3涡轮蜗杆的计算 (17)3.3.1蜗杆传动设计 (17)3.3.2蜗杆轴上的轴承 (20)3.4 减速器的选择 (22)4. 轧管机上导盘的主轴设计 (24)4.1 主轴组件的设计 (24)4.1.1 主轴组件的性能要求 (24)4.1.2 主轴参数的确定 (25)4.1.3 轴承的选择及极限转数的较核 (26)4.1.4校核主轴 (27)4.2 主传动轴的设计 (30)4.2.1 主传动轴的设计要求 (30)4.2.2主传动轴的选择 (30)4.2.3 计算传动轴的直径 (30)4.2.4轴承的选择 (31)5. 轧管机的润滑和维护 (32)5.1 润滑 (32)5.2 维护 (34)5.2.1轧机主传动装置维护 (34)5.2.2 在轧机维护中应用故障诊断技术 (34)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1. 绪论1.1 轧管机的简述轧管机是利用环孔形对荒管进行状态轧制的工艺设备。
该机具有较好的开坯性能，也能轧制普通精度的有色金属无缝管。
冷轧管机最大特点为材料利用率高，且精度及表面粗糙度均优于拔管。
轧管机一般都分为两种，一种是LG型，一种就是LD型。
L G型的轧管机为两辊轧机。
LD型为多辊轧机（至少三个轧辊以上，包括三个）。
LG型轧管机的主要结构为：床身、回转送进机构、机架、主电机、芯棒、传动系统、电气系统等。
这里面先把回转送进机构提出说，以前的轧管机都是单回转单送进，随着科技的发展，现在发展为单回转，双送进、双回转，单送进。
双回转双送进等，一般送进方式又可分为机械送进，光电送进，伺服送进等。
一台轧管机最主要的部分就是机架，机架中包括：轧辊、齿轮、齿条等。
其工作原理：轧辊和芯棒形成有规则的空腔，利用金属的弹性变形实现钢管的轧制。
属于轧钢管设备及工艺类。
其特征是在一条轧制线上串列式设置初轧机头（机架）和精轧机头（机架），由主动曲柄轴和被动曲柄轴经过连杆带动以相反的方向做往复运动，曲柄为两侧布置或中间布置实现轧制过程；在初轧机头和精轧机头均装有两排轧辊，每排轧辊由3个至5个轧辊构成，3个轧辊的轴线在垂直的平面内相互成120°角，两排轧辊之间轴线成60°轧辊为变断面或常断面大开口角形。
图 1.1 轧管机示意图1.2课题的背景，现状和前景前言自1990年山东烟台钢管总厂西分厂(现为鲁宝钢管有限责任公司)从美国Aetna一stan,lar(l公司(简称As公司)引进的世界第一台ACCuRoll(简称AR)轧管机投入生产以来,国内至今共有4台AR轧管机建成并投人使用。
如果将轧辊布置带有辗轧角(锥形辊)、采用限动芯棒作为AR轧管机的基本特征以区别传统狄塞尔轧管机的话,那么国内至今共有8台AR轧管机投人使用(其中4台为鞍钢技术,简称AG轧管机)。
具体情况见表1。
在10年左右的时间里一下子冒出了8台AR(Ac)轧管机,在中国可谓是一枝独秀(国外尚未有AR轧管机投产的报道)。
因此了解AR轧管机产生的背景,分析目前的使用状况,探讨今后的发展前景是一件非常有意义的事情。
背景自1886年曼内斯曼兄弟发明斜轧穿孔工艺以来的百年间,从某种意义上讲钢管技术的发展主要是轧管机技术的发展。
19世纪80年代至20世纪30年代近半个世纪先后出现了周期轧管机(1892年)、顶管机(1599年)、连续轧管机(1901年)、自动轧管机(1903年)、狄塞尔轧管机(1932年)、三辊轧管机(1937年)和挤压机等7种钢管生产设备。
当时得到广泛应用的是自动轧管机和周期轧管机。
20世纪40~80年代,由于控制技术的突破,连续轧管机得到了空前发展,成为轧管技术发展的主流。
由于连轧_「艺生产效率高、产品质量好,在国内外钢管业内似乎形成共识:连轧工艺是当时(乃至今后)各种制管工艺中最具有竞争力的钢管生产下艺〔。
虽然连轧管机产量高,但一次投资巨大,回收期长,产品缺乏灵活性,这对众多的中小企业而言,只能是望而却步。
因此,大家期望有一种投资较少,生产流程短,质量好,规格品种生产灵活的轧管机，用于新建或替代传统老式轧管机。
对当时中国大部分拥有自动轧管机的中小企业来说更是如此。
表1.2 国内轧管机组基本情况为适应这种需求,在20世纪80年代初,传统斜轧技术在国外开始受到重视。
英国Davy一MaCky公司在大量改进试验的基础上,将传统三辊轧管机改进成牌坊可变转角的新型Trasval轧管机,以减少尾三角,并声称可轧薄壁管。
传统狄塞尔轧管机则改进成了AeeuRoll(As公司)、CPD(Dema召公司)和KAD(Kocks公司)工艺,另外还出现了Psw工艺(sMs公司),这些技术的出现吸引了人们的目光。
江西洪都钢铁厂1987年率先引进了国内第一台Trasval轧管机。
随后,原烟台钢管总厂西分厂从美国As公司引进了世界上第一台AR轧管机。
从此,轧管机改造在国内掀起了热浪。
轧管机上导盘即高精度轧制的意思,但就本质而言,工艺上与传统狄塞尔轧管机并未有大的区别,只是对传统狄塞尔轧管机存在的问题进行了一些改进并融合了一些三辊轧管机技术和现代电控技术而已。
工艺上的改进主要有: (l)由原来采用浮动芯棒改成了限动芯棒(此技术在连轧和三辊轧管机上已成熟应用)。
(2)为解决轧制效率低的问题,一是加大辊径;二是加人了辗轧角(桶形辊变成锥形辊),以提高轴向出管速度。
(3)为减小导盘的磨损和变形孔型的支撑,加大了导盘直径。
AR轧管机的出现(包括Trasval),满足了中小钢管企业对投资少,产量规模不大,生产灵活(厚壁、薄壁都能轧制),产品质量好的轧管机的迫切需求。