3.鋁板冷軋工藝計(jì)算及校核

第四章：冷軋工藝?yán)碚摵陀?jì)算之阿布豐王創(chuàng)作時(shí)間：二O二一年七月二十九日4.1軋制規(guī)程的設(shè)計(jì)1.1基本概念軋制規(guī)程也叫做軋制制度,它包括壓下制度、速度制度、溫度制度、張力制度和輥型制度,是指軋制過程中各道次的壓下量分配以及相應(yīng)的力能參數(shù)設(shè)定.它主要式根據(jù)產(chǎn)物的技術(shù)要求、原料條件及生產(chǎn)設(shè)備的情況,運(yùn)用數(shù)學(xué)公式（模型）或圖表進(jìn)行計(jì)算,從而確定軋制方法,確定壓下制度、速度制度、溫度制度、張力制度和輥型制度,以便在平安把持條件下得到達(dá)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的目的.4.2制定軋制規(guī)程的原則和要求在設(shè)備能力容許的條件下盡量（提高道次壓下量、縮減軋制道次、縮短軋制周期、確定合理速度規(guī)程等等）提高產(chǎn)量.在保證把持穩(wěn)定的條件下提高質(zhì)量.總之,充沛而又合理地發(fā)揮軋機(jī)的設(shè)備能力,通過適當(dāng)減少軋制道次和提高軋制速度來增加產(chǎn)量,保證產(chǎn)物的質(zhì)量.壓下規(guī)程的分配依據(jù)和要求制定壓下的依據(jù)是產(chǎn)物厚度精度、板形和概況質(zhì)量規(guī)定、最年夜軋制力P、最年夜軋制力矩M、最年夜機(jī)電功率N、制品尺maxmaxmax寸等；壓下規(guī)程的中心內(nèi)容就是要確定由一定的板坯軋成所要求的制品的變形制度,即采納的軋制方法、軋制道次及每道壓下量的時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二時(shí)間：二O二一年七月二十九日年夜小冷軋板帶鋁壓下規(guī)程的制定一般包括原料規(guī)格的選擇、軋制方案簡直定以及各道次的壓下量的分配與計(jì)算.①冷軋各道次的分配：由于第一道次的后張力太小,而且熱軋來料的板形與厚度偏差不均勻,甚至呈現(xiàn)浪形、飄曲、鐮刀彎或鍥形斷面,致使軋件對(duì)對(duì)中難以保證,給軋制帶來一定的困難,第一道次不宜過年夜也不要太??；中間道次的壓下分配,基本上可以從充沛利用軋機(jī)能力動(dòng)身或按經(jīng)驗(yàn)資料確定各壓下量；后幾道次雖然絕對(duì)壓下較小,但帶鋼的加工硬化水平很年夜,變形抗力年夜,因爾后幾道次壓下量則受帶鋼對(duì)軋制壓力的限制,最后1－2道次為了保證板型及厚度精度,一般按經(jīng)驗(yàn)采納較小的壓下率.經(jīng)常使用制定制定壓下規(guī)程的方法：①由于道次的分配受各種因素因素的影響,要用精確的理論公式來計(jì)算出來是不太實(shí)際的一般先按經(jīng)驗(yàn)并考慮規(guī)程制定的一般原則和要求,分配各道的壓下量,最后較核設(shè)備的負(fù)荷及各項(xiàng)限制條件,予以修正.4.3軋制壓力的計(jì)算合金牌號(hào)軋機(jī)選擇原料尺寸2024鋁卷500/1250H1700mm四6區(qū)］1332.5區(qū)］200125mm重可逆冷軋機(jī).冷軋帶式生產(chǎn)的軋制規(guī)范，帶式生產(chǎn)的鋁合金熱軋卷需要預(yù)先退火后再進(jìn)行冷軋,退火規(guī)范如下：合金牌號(hào)溫度保溫時(shí)間冷卻方式2024鋁合金390-4401h以小于30度/h

的冷卻速度緩冷?當(dāng)溫度為250度以下出爐1.總加工率簡直定：硬鋁合金加工率可達(dá)80%以上.壓下量分配及基本參數(shù)：軋制變形區(qū)主要參數(shù)：咬人角：冷軋變形率小可用此公式計(jì)算）咬人角：冷軋變形率小可用此公式計(jì)算）E1=0.069a2=0.069E1=0.069a2=0.069因=0.066E4U.053冷軋軋制力計(jì)算：￡二7￡二70H□H-h￡=11HH：開坯時(shí)坯料厚度mm①[3=0Q=20%②￡3=20%&40%③￡]=40%￡3=58%④!04=58%?=70%由上查《鋁》3-2-16圖得：①r(o.2)oi=130MPab(0.2)11=230MPa(0.2)02=230b(①r(o.2)oi=130MPab(0.2)11=230MPa(0.2)02=230b(0.2)12=280③b(0.2)03=280b(0.2)13=290④b(0.2)04=290MPab(02)14=295Mpa因?yàn)閗二1.15b0(02)0k二1.15b1(02)1k+kk=—012由上得：k

—1=207Mpa囤=293.25MpakJ=327.75Mpak4=336.38Mpab+bb+bk'=k一12b—0b.=(4.3-0.5叩)9.8,口=(5.67-0.60[hj)9.8由上得：E]=186.96Mpa巴=266.74Mpa目=295.12Mpa|k^298.99MpaC.不考慮彈性壓扁時(shí)的接觸弧長度：1二JR*“h（mm）（11=17.32mm丄=17.32mm纟=16.43mm[^13.42mmm—（〒）2|hf：摩擦系數(shù)，在此用煤油潤滑取0.16由上得：m=0.26叵=0.44叵=0.24叵]=0.16求出Ih其中對(duì)鋼軋輥c=1.06n）=0.03冋=0.05冋=0.09q=0.15根據(jù)《鋁板帶軋制》圖4-20得：由上得：m=0.54回二0.70m=0.55m）=0.50所以]=18.23mm[=18.38mm匸=10.52mm[14=6.75mm平均單元軋制力園的計(jì)算p二（k—云）PM”《鋁板軋制》圖3-2-20PMF：壓力倍增系數(shù)由上得：p=243.05Mpa囲=400.11Mpa回=413.17MpafpT=388.69Mpa冷軋軋制力P由上得PB]=1.64mm（寬展除在熱軋及冷軋開坯道次考慮，冷軋其余道次不考慮）所以：E1=5906694N=590t□=980t門=579tED=349t4.4軋制力矩的計(jì)算4.4.1制定軋制規(guī)程必需遵守下面兩個(gè)條件：第一、在負(fù)荷最年夜的道次中機(jī)電輸出的轉(zhuǎn)矩不應(yīng)超越機(jī)電自己允許的最年夜轉(zhuǎn)矩.第二、根據(jù)負(fù)荷圖確定的平方根轉(zhuǎn)矩（或等效轉(zhuǎn)矩）不應(yīng)超越機(jī)電長時(shí)間工作的額定轉(zhuǎn)矩.4.5冷軋軋制力矩計(jì)算——冷軋時(shí)不考慮軋機(jī)變速,只考慮靜力矩部份.EU扎件變形給軋輥軸承的軋制力矩町軋輥軸承的摩擦力矩叵軋輥空轉(zhuǎn)時(shí)的空轉(zhuǎn)力矩a.|Mz二2刊111B為力臂系數(shù)，冷軋板帶一般?。?333-0.42[MZ1=80.71KN.m町=134.06町=44.00[MJ=17.90b.旳u=PdUd.車L輥直徑.U軋輥軸承摩擦系數(shù)冷軋機(jī)一般取0.05-0.08可=177.00KN.mMZ=294.00M3=173.70MJ104.70KN.mCM=(0.06?0.1)M5KZ石二6.46KN.mM2二8?85￡3=2.90\MK4=1?07KN.m――因?yàn)镮M廣Mz+M”+Mk由由上得：二103?46KN?=436.85￡3二219.90M4=123?90KN.m4.6張力制度簡直定當(dāng)卷取機(jī)的線速度年夜于工作輥的線速度發(fā)生前張力,而工作輥的線速度年夜于開卷機(jī)的則發(fā)生后張力.具有張力才華讓軋件順利咬入軋機(jī)進(jìn)行軋制.主要是選擇平均單元張力。即作用于在帶材斷面上的平均張z,應(yīng)力，一般應(yīng)小于帶鋼屈服度的a2，實(shí)踐證明較年夜的后張力可降——低單元壓力的35％,而前張力僅能到達(dá)20％的水平.故通經(jīng)常使用后張力年夜于前張力的軋制方法,這可減少斷帶的可能性.一般不超越0?6。，最后道次即制品卷張力不能太高.s3.3.1輥型的調(diào)節(jié)制度在軋制過程中,由于種種原因,入軋輥的受力彎曲、沿輥身長度方向的溫度分布不均勻等,將是輥型發(fā)生變動(dòng),招致板材橫向厚差的變動(dòng),或由于板材在軋輥輥身邊部和中部變形的不均而呈現(xiàn)海浪.為了獲得較為理想的合格板材,就需要采用辦法來調(diào)節(jié)軋輥的輥型除使軋輥的凸形賠償?shù)仁┩?采納調(diào)節(jié)液壓彎輥力的方法使很經(jīng)常使用的方法.在設(shè)計(jì)和使用液壓彎輥力的時(shí)候,必需計(jì)算彎輥力,但由于其計(jì)算方法較多,而且計(jì)算時(shí)要涉及到眾多參數(shù),比力繁瑣,故在設(shè)計(jì)時(shí)的

彎輥力的長參考某些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來選取,一般彎曲軋輥的最年夜彎曲力約為最年夜軋制力的15％－20％,在具體的軋制過程中,由把持者根據(jù)所觀察到的實(shí)際情況,給定合適的彎輥力.4.7軋輥的校核4.1彎曲強(qiáng)度的校核根據(jù)以上計(jì)算可知,各道次的軋制力小于軋機(jī)的最年夜軋制力10500KN,故軋輥的彎曲強(qiáng)度校核通過.所選|500x1250X1700mm|軋機(jī)參數(shù)如下：4.2強(qiáng)度的校核為了計(jì)算簡便,對(duì)軋輥的校核,我們只選取軋制力最年夜的那個(gè)道次來進(jìn)行校核.所以有計(jì)算產(chǎn)物可知,軋制力最年夜的那個(gè)呈現(xiàn)在軋制2024鋁板的第二道次上，其最年夜軋制力為16551.在軋制過程中,四輥軋機(jī)的工作輥與支承輥接觸處,以及工作輥與軋件的接觸處,城市發(fā)生接觸應(yīng)力.工作輥與支承輥的接觸面積比工作輥與軋件的接觸面積小很多,因此,在同樣年夜小的作用力下,工作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力要年夜年夜超越工作輥與軋件的接觸應(yīng)力.所以,在設(shè)計(jì)時(shí),只需計(jì)算工作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力1、軋輥概況的最年夜接觸應(yīng)力可按以下公式求得：式中：QQQ—軋輥概況的徑向、切向、軸向應(yīng)力(即主應(yīng)力xyz).).).回輥間最年夜壓力，匚kg/cm2.式中：回――作用于軋輥單元長度上的壓力,帚?).RR工作輥、支承輥輥身半徑,[cmP二608P二6080晉=叭^76^^=10925.8gZkg/cm22、3、[b2、3、[b]=10000kg/cm2[t]—5000kg/cm2d—4、可得max—d=6555.5<10000；9根據(jù)主應(yīng)力值可求適當(dāng)量應(yīng)力值o及最年夜剪應(yīng)力值n:dmaxI已知：工作輥輥身硬度：肖氏HS90?96對(duì)硬度為HS90?100（相當(dāng)于HB700）的冷軋工作輥，可得所以軋輥校核通過4.7軋制速度簡直定主機(jī)電的加速度a、b取決于主機(jī)電的特性及其控制線路，通?？赡媸杰垯C(jī)的主機(jī)電加速度回一般在15?30rpm/s之間,減速度b一般在30?60rpm/s之間，取本軋機(jī)主機(jī)電加速度回=20rpm/s—1200r/min,減速度取b—40rpm/s—2400r/min.傳動(dòng)比：1：1.取咬入速度電=20r/min,拋出速度冋=30r/min,穩(wěn)定軋制速度叮=380r/min；Q——為空轉(zhuǎn)加速時(shí)間；也為帶錠軋制時(shí)的加速軋制時(shí)間；口為等速軋制時(shí)間；匕為帶錠軋制時(shí)的減速軋制時(shí)間；叮為空轉(zhuǎn)減速時(shí)間.純軋制時(shí)間為：

等速純軋時(shí)間巳的決定由純軋時(shí)間的軋件長度囚來確定.帶卷長度：因?yàn)槎+1+1123式中回和付分別暗示加速純軋時(shí)間,等速純軋時(shí)間和減速純軋時(shí)間所軋過的軋件長度.而1=L—1—1；-213-1,1,-271帶入［L式中得故：t=t+1+1=138.4+0.3+0.1=138.8sm1234.9軋機(jī)主機(jī)電功率計(jì)算與校核1.等效力矩計(jì)算及電念頭的校核按等效轉(zhuǎn)矩校核設(shè)計(jì)計(jì)發(fā)熱是否平安,或者選擇機(jī)電時(shí)的普通方程式中M——等效力矩,\KN?m|；jum——軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間的總和,s；n田一一軋制周期內(nèi)各段間隙時(shí)間的總和,s；M各段軋制時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩,\KN?m|；n叵一一各段間隙時(shí)間對(duì)應(yīng)的空轉(zhuǎn)力