中厚板设计

材料成型课程设计

——热轧中厚板工艺设计

目录

1.题目及要求

2.工艺流程图

3.轧制规程设计

3.1轧制方法

3.2安排轧制规程

3.3校核咬入能力

3.4确定速度制度

3.5确定轧制延续时间

3.6轧制温度的确定

3.7计算各道的变形程度

3.8计算各道的平均变形速度

3.9求各道的变形抗力

3.10计算各道的平均单位压力P及轧制力P

3.11计算各道轧制力矩

4.检验轧辊等部件的强度

4.1支撑轴强度计算

4.2工作辊强度计算

5.车间平面布置图

6.总结与收获

附录

1.本设计过程中主要参数计算的Matlab程序

2.Matlab程序计算结果

3.参考资料3

1.题目及要求

本设计选择的是热轧中厚板工艺设计部分，成品规格为16*2000课程名称：材料成型课程设计

课程类型：必修课

教学对象：材料成型专业本科生

设计目的：

《材料成型课程设计》是材料成型专业必修课之一，是课程教学的一个重要环节。其轧钢方向的课程设计要求达到以下目的：

1）把《塑性工程学》、《塑性加工原理》、《塑性加工车间设计》、《孔型设计》等专业课程中所学的知识在实际设计工作中综合加以运用，巩固所学的专业知识，提高对专业知识和相关技能的综合运用能力。

2）本次设计是毕业设计前的最后一个教学环节，为进一步培养学生工程设计的独立工作能力，团队协作意识，树立正确的设计思想，掌握工艺设计的基本方法和步骤，为毕业设计工作打下良好的基础。

教学组织：

课时：2周

设计题目：根据学生人数进行分组，每组一个大题目，题目给出必要的设备参数和工艺条件，要求每个学生完成不同的任务。

题目举例：热轧板带工艺设计

热轧中厚板工艺设计

热轧棒材工艺设计

设计内容：

板带工艺：

产品技术要求

工艺流程

规程设计（包括力能参数计算）

工艺布置图（AutoCAD）

型钢工艺：

产品技术要求

工艺流程

孔型设计（包括力能参数计算）

孔型图（AutoCAD）

基本要求：每生要求独立完成工艺流程、规程设计（孔型设计），掌握工艺设计的基本内容，基本步骤和方法，熟练使用AutoCAD进行工程图的绘制。具体要求：

1）独立完成自己所负责的内容；

2）熟练搜集查阅文献资料；

3）综合运用所学的专业知识进行设计计算；

4）熟悉计算机绘图、文字及图表处理；

5）完成设计报告，要求文字通畅，结构明晰；

6）严格按照课程设计进度和教师要求，高质量地完成课程设计工作。考核：每生交一份完整工艺设计报告（打印）（40%），平时成绩（30%），课程结束时就各学生所完成的内容进行答辩。（30%）

进度安排：

产品技术要求1天

工艺流程0.5天

规程设计（孔型设计）5天

工艺图（孔型图）绘制 1.5天

课程设计报告2天

题目内容：

主要设备参数

本设计主电机的功率分别选用：

粗轧机组PH1=2×5000Kw

精轧机组PH2=2×5500Kw

计算钢种Q235

坯料及产品规格：

坯料：2000*1500*200mm厚的连铸坯：

规格：

6*20008*200010*200012*200014*200016*200018*200020*200025*2000

6*25008*200010*250012*250014*250016*250018*250020*250025*2500

6*30008*300010*300012*300014*300016*300018*300020*300025*3000

6*32008*320010*320012*320014*320016*320018*320020*320025*32005

任务

1设计轧制规程

2计算各道轧制力

3画平面布置简图

1）在咬入能力允许的条件下，按经验分配各道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率（h/∑h）及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法

2）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；

3）计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩；

4）检验轧辊等部件的强度和电机功率；

5）按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进

2.工艺流程图

一般中厚板生产流程

3.轧制规程设计

3.1轧制方法

先经立辊侧压一道及纵轧两道，使板坯长度等于钢板宽度，然后转90°度，横轧到底。

3.2安排轧制规程

采用按经验分配压下量再进行校核及修订的设计方法，先按经验分配各道压下量，排出压下规程如表 3.16

3.3校核咬入能力

热轧钢板时咬入角一般为15°～22°，各道次咬入角alfa1大小如下（计算过程看附

Matlab程序，单位为“°”），最大咬入角为15.2113°，故咬入不成问题。alfa1=

14.8426

12.1076

15.2113

13.5131

12.0039

10.6647

9.4766

8.4196

7.4844

6.6506

5.9108

5.2557

3.4确定速度制度

中、厚板生产中由于轧件较长，为操作方便，可采用梯形速度图（如图，3.1）。根据经验资料取平均加速度a=40rpm/s，平均减速度b=60rpm/s。由于咬入能力比较富余，故可采用稳定高速咬入，对第1道，咬入速度取n1=20rpm对2、3道，咬入速度取n1=40rpm，对于4、5道取n1=60rpm，对于6～12道取n1=80rpm，最后两道取n1=100rpm。为减少反转时间，一般采用较低的抛出速度n2，例如取n2=20rpm，但对间隙时间长的个别道次可取n2=n1。

图 3.1梯形速度图