4250矫直机1

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1、塑性力学、轧钢机械设计、轧钢工艺及设备(下册)、机械设计、互换性及测量等教科书。
2、相关期刊文献。
3、机械设计手册。
周次
第1~4周
第5~7周
第8~10周
第11~15周
第16~17周






1.开题报告;
2.方案论证和方案设计;
其次,采用HAGC装置以控制辊缝,使达到恒辊缝的要求,并以厚度计A GC方式,从矫直力信号使进口与出口辊缝闭合和打开,满足了板子头尾部的矫直要求。
在国外为适应TMCP工艺技术的应用,世界上著名的冶金机械设备制造厂家如德马克(MDS)、西马克(SMS)、日本的三菱重工(MHI)等纷纷推出所谓的“第3代矫直机”,代表了当今世界矫直技术的最高水平。
1.
第2章对矫直机的矫直原理和矫直板材的弯曲变形与曲率做了详细阐述。第3章是矫直机的力能参数的计算和主要矫直设备的强度校核,力能参数包括矫直压力的计算,矫直力矩的计算,主电机功率的计算。对工作辊支承辊、工作辊、轴承座以及轴承做了强度校核计算。
2.1
在中厚板生产中,多数被矫钢板上的原始曲率的大小与方向均是随机的(在02±Cr0max之间变化),即属于具有多值原始曲率轧件的矫直问题。采用的一般矫直原则是:对轧件进行多次弹塑性反弯以消除其原始曲率的不均匀度,并逐渐将其矫平,达到矫直目的。目前,板材尤其是中厚板主要是采用辊式矫直机进行矫直,可分为冷矫和热矫两种。中厚板由于其材质、规格和尺寸的不同,需要的反弯次数也不同,因而辊式矫直机的辊数也有很大差别。通常,中厚板矫直机辊数多为5-13个,其中5-7辊的多用于厚板矫直。按照每个矫直辊使钢板产生的变形程度和最终消除残余曲率的方法,可分为小变形矫直方案、大变形矫直方案以及整体倾斜方案。
本科毕业设计(论文)
宽厚板矫直机设计
王超
燕山大学
2010年6月
本科毕业设计(论文)
4250宽厚板矫直机设计
学院(系):里仁学院
专业:轧钢06-1班
学生姓名:王超
学号:061101011045
指导教师:孙静娜
答辩日期:2010.6.20
燕山大学毕业设计(论文)任务书
学院:机械工程学院系级教学单位:轧钢教研室
通常,弯曲一块钢板时会产生对称弯曲应力分布的应力状态。
弹性应力弹-塑性应力塑性应力
图2-1弯曲应力分布的应力状态
图2-2无内应力弯曲
如果在钢板中存在不同的内部拉应力或压应力(当存在有边缘波形或中央凸起时),弯曲应力分布就叠加到内应力上,并且产生了不对称于中心线的应力分布。
图2-3钢板中央内部应力分布


学生
姓名
王超
专业
班级
轧钢06


题目名称
4250宽厚板矫直机设计
题目性质
1.理工类:工程设计(√);工程技术实验研究型();
理论研究型();计算机软件型();综合型()
2.管理类();3.外语类();4.艺术类()
题目类型
1.毕业设计(√)2.论文()
题目来源
科研课题()生产实际()自选题目(√)




设计方案的选择,力能参数计算,对主要零部件进行强度计算,确定其结构参数,并对所选轴承进行寿命计算。完成矫直机的主要零部件及总体设计图纸。




1、设计图纸量:6张A1以上,其中至少有一张用计算机绘制的部件图;有一张典型零件的零件图。CAD要求有草图。
2、设计说明书要反映和论述选题及方案的确定过程,反映设计的过程和创新点,说明书不少于2万字。
因此,新建热矫直机都要求能力强,刚度大,自动化程度高的新型设备,经矫直后钢板平直度好,残余应力小且分布均匀,表面质量好且无压痕。而且做到操作安全可靠,作业率高,换辊方便且快速,一道次矫直,矫速快,矫直时间短,提高自动化水平,以及要求投资省[7-9]。
首先,新型矫直机刚度都很大,即框架辊跳和矫直辊挠度小。结构设计成非常紧凑,将框架立柱采用预紧力连结,当矫直时使立柱受载后伸长很小,另外,横梁产生挠曲变形以测得矫直力大小来调节液压缸加以补偿。矫直辊产生挠度以弯辊方式加以克服,始终保持了平行恒辊缝以达到最佳平直度的水平。
KeywordsPlate; Hotleveler;Improvementtrend;Framecharacteristic

1ຫໍສະໝຸດ Baidu1
中厚板热矫直机是中厚板生产过程中非常重要的设备,是用来消除中厚板经过轧机和快速冷却,钢板由于温度不均,变形不均,以及运输等原因,造成轧后的钢板常有瓢曲和波浪缺陷以满足产品标准及用户要求。中厚板矫直机作为中厚板轧制生产的重要辅助设备,决定着中厚板产品的交货质量和直行率的高低。特别是在中厚板生产过程中采用控轧控冷技术(TMCP)以后,为满足强冷后高强度钢板的低温矫直以及用户对中厚板产品的高精度要求,使得中厚板矫直技术的作用不断提高,并由此促进了现代矫直理论与矫直技术的发展[1-3]。
3.毕业设计进度安排。
1.方案设计;
2.整体结构设计。
1.系统设计;
2.部件设计。
1.技术设计;
2.部件设计;
3.零件设计。
1.整理设计说明书;
2.准备答辩。
指导教师:孙静娜
职称:讲师2010年3月1日
系级教学单位审批:
年月日
摘要
本文介绍了中厚板热矫直机的结构特点和功能。并对矫直原理做了详细具体的阐述,对其主要零部件做了校核,对矫直机的力能参数做了计算。对矫直机的发展趋势和实际生产中存在的问题做了阐述。
a) 11辊热矫直机
b) 15辊矫直机
c) 9辊矫直机
d)9辊HPL矫直机
图1-1矫直机辊系布置
注:黑色为固定工作辊,白色为可升降工作辊
通过上述分析比较,可以看出在中厚板矫直技术研究上国内与国外还存在较大的差距,在矫直设备的设计与开发上,国外的整体技术水平要高于国内。现在,对中厚板产品的板形、平直度要求越来越高,矫直技术也由此向全液压、高负荷、高刚度、多功能等方向的发展,国内正在改造或即将建设的宽厚板矫直设备应注意到这一发展方向,并在实际改造或建设过程注重先进技术的应用或引进,以提升我国中厚板矫直技术装备水平,并由此提高我国中厚板产品质量,提高企业竞争力[10-13]。
中厚板热矫直机采用平行辊式设计。平行辊矫直机结构形式很多,就矫直机来说,辊数由5辊到29辊,辊径从20mm到520mm。矫直板材的范围很广[5-6]。
1.1.1
近几年来,随着控轧控冷与直接淬火的采用,轧后板温降低、板形变坏、屈服强度增大,板厚范围加宽和用户对钢板加工自动化程度的提高,要求生产厂交货钢板的平直度也更加严格。
内应力以及弯曲和平面度误差是由以下的原因造成的:
1)沿横断面高度方向和宽度方向上的不均匀塑性变形,例如在轧制过程中产生的。
2)轧件沿横断面的不均匀冷却,例如在冷床区域产生的或在温控过程或在热轧制过程之后产生的。
平面度误差是以弯曲或边缘波形或中央皱凸的形式而产生的,这种误差可以被理解为沿钢板长度或宽度方向上的长度差值。
由于使用了这些可任选的调整装置,矫直辊可以用不同的方式沿矫直机的宽度方向或长度方向上调整,这是消除钢板波形的先决条件。
对于矫直过程来说,必须使各辊在钢板进入后钢板弯曲的绝对值尽可能是均匀地递减的。
在这个过程中,最后施加的弯曲量必须刚好使得在钢板离开矫直机时弹性恢复后得到一个平整的钢板。
平行辊矫直机是目前应用最广的矫直机。板材矫直机按板厚可分为中厚板矫直机、中薄板矫直机及薄板矫直机。中厚板矫直机,其能力上限可矫厚板,下限可矫中板;中薄板矫直机其能力上限可矫中板,下限可矫薄板;薄板矫直机为厚度很薄、宽度较大的薄板矫直所用。板宽与矫直机的能力及结构复杂程度有密切关系。首先板厚决定辊径尺寸;其次是板宽决定辊长尺寸;第三是辊数决定着矫直质量;第四是辊子重叠数决定矫直质量及表面粗糙度;第五是矫直温度决定矫直机的结构特点[15]。
1)小变形矫直方案
该方案的矫直原则是:矫直反弯的压下量用于消除钢板在前一辊上产生的最大残余曲率(即进入该辊的最大原始曲率)。为达到消除该辊最大原始曲率目的,该辊的反弯曲率 应等于钢板的弹复曲率 ,即 。小变形矫直方案的优点在于在轧件原始曲率较大时,能较快的消除原始曲率值的差值。
2)大变形矫直方案
钢板在多值原始曲率的情况下,弯曲变形总曲率越大,其弹复曲率差值越小,即钢板弹复后的残余曲率的变化范围越小。根据此特点,在第二、三辊上采用很大的相对反弯曲率,使轧件各部分的总弯曲变形曲率达到很大数值,则使弹复曲率接近于同方向的某一个数值,即可迅速地将残余曲率减小,使整个轧件长度方向上几乎成 为单值曲率。然后经过几次反弯后,轧件趋于平直,达到矫直目的。
关键词中厚板;热矫直机;发展趋势;结构特点
Abstract
This paper introduces the hot plate rolllevelerstructural characteristics and functions. Straightening of the principle of starting a detailed exposition of concrete, its main components have done a check, Straightening machine of the force and energy parameters were calculated. Straightening machine of the development trend and the actual production problems on the done
图2-4弯曲应力与内部应力叠加
这种形式的应力分布造成下述情况:
1)在存在内部拉应力时,钢板顶面的伸长量大于钢板底面的压缩量。
2)在存在内部压应力时,钢板底面的压缩量大于钢板顶面的伸长量。
当存在内部拉应力时,通过多次交变弯曲,钢板稍微伸长。
相反,当存在内部压应力时,通过上述弯曲,钢板稍微缩短。
沿钢板纵向的内应力可导致波形,产生的长度差值就这样通过交变弯曲而被补偿,并使得中央皱凸和边缘波形减轻。
2.
金属在矫直加工中的受力状态基本上属于集中载荷作用。在平行辊矫直和压力矫直状态下,考虑到工件的弯曲及接触点的弹性压扁,载荷作用点也形成一个小面积。在力学分析上从微小线段来考虑弯曲的曲率与变形,也是极接近实际又方便的。现在从微小弧段上取一单位弧长 ,如图2-5所示,设工件原始状态是弯曲的,具有原始曲率 ,此单位弧长即 =1,它所`对应的弧心角为 ,它们之间的关系为:
国内中厚板厂通过技术改造与引进,其矫直设备的技术水平正得到不断提高。
目前,中厚板厂采用的热矫直机多为四重11辊式矫直机,此外常见的为9辊、15辊式冷、热矫直机。矫直钢板厚度范围为5mm到2100mm。其主要特点是高刚度、全液压调节以及具有较高的自动化控制系统。9、11、15辊矫直机的辊系布置如图1-1所示。
对于一块平直的钢板来说,沿其长度方向和宽度方向上所有的材料纤维都具有相同的长度。
矫直的任务就是通过对平面度超差的钢板进行特殊的成形,来补偿长度差值,这种特殊的成形适合于用来消除弯曲和波形。
在这个过程中,最重要的事情就是以确定的钢板变形状态来代替会引起内应力的不确定的变形状态。这是通过在矫直机的入口段对钢板进行较强的弯曲来实现的。
3)整体倾斜矫直方案
该矫直方案主要是通过调整首尾端的压下量,使首端压下量使其相对反弯曲率 ,尾端压下量的相对反弯曲率 。当确定第二辊及倒数第二辊( n - 1辊)上的反弯曲率后,就可按线性规律确定其它矫直辊的反弯曲率。该矫直方案的优点在于符合钢板矫直过程的变形特点。
钢板用户对热轧钢板尺寸和形状精度的要求越来越高。除了其他方面以外,用户要求钢板必须是平直的,并且没有可能有害于其预定用途的内应力。
1.1.2
针对高性能板材的要求,对矫直机的性能要求越来越高,要求能矫直简单及复杂的板材缺陷。
需要矫直机具有多种调节手段,1:矫直辊可以进行单独调整;2:可实现大变形及小变形矫直方案;3:可实现上排辊的集体倾动调节;4:可实现液压压下及弯辊矫直方案;5:可实现矫直辊的横向调节,用于矫直带有浪形的板材;6:矫直辊本身带有凸度,实现对板材有浪的矫直;7:矫直机带有支撑辊以提高矫直机的刚度,可矫直板材的屈服强度范围扩大[14]。
目前,轧材品种规格的多样化和对其精度要求的提高,促进了矫直理论和矫直机结构的研究工作的快速发展及矫直技术水平的不断提高。矫直不同品种规格的轧材,采用不同结构形式和规格的矫直机。所以矫直机的结构形式繁多,矫直方式也不相同[4]。
根据其结构和工作原理,矫直机的基本形式可分为压力矫直机,平行辊矫直机,斜辊矫直机,拉伸矫直机,拉弯矫直机和扭转矫直机。
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