轧制设计易拉罐罐料或箔材轧制工艺与设计

铝合金板带单机架轧制工艺规程制定及其辊型设计学院：机电工程学院班级：工程试验（材料成型）1301 班指导老师：黄长清姓名：李喜年学号：0201130113目录1、设计题目与要求-12、注意事项-23、材料与轧机选择-34、热轧工艺制度的确定-51 热轧温度与铸坯的加热-52 热轧压下制度-53 道次分配及轧制力计算-74 校核咬入能力-95 确定速度制度-96 润滑-107 辊型设计-115、冷轧工艺制度的确定-131 道次加工率的分配-132 张力分配-133 冷轧速度-134 轧制力计算-145 润滑-156、车间平面布局图、辊型图-167、设计心得总结-168、参考文献-16第 1 页一 、设计题目与要求铝合金板带单机架热轧轧制工艺规程制定（优化）、力能计算与辊型设计易拉罐罐料（罐盖及拉环）、印刷基板等用板带轧制工艺设计 （按产品用途2-3人一组，每组员按材料牌号或终轧断面规格不同区分）给定数据及要求：1、 设计任务在了解产品技术要求，工艺流程、工艺制度（规程）设计(变形制度、温度制度、速度制度)（包括力能参数计算）、辊型设计的有关专业知识基础上，完成：1）编制指定材质和指定用途铝合金板带产品技术质量要求；2）设计编制产品生产工艺流程（包括工艺布置图(CAD)）；3）工艺制度（规程）设计( 包括变形制度、温度制度、速度制度以及力能参数计算）；4）轧制工作辊、支撑辊辊型设计。板带规格见表 1表 1合金牌号 轧板宽度 轧板厚度（终轧） 轧板厚度（建议） 产品用途5052 1600mm 2mm 600mm 拉环备注：轧机根据目前常用四辊轧机有关数据（请查找有关设备手册或设计手册。附后参考资料仅供参考）2、进度安排（可根据需要调整）3 周课题调研、资料查询与产品技术要求确认，3 天工艺流程分析、对比与选择确定，2 天第 2 页工艺规程设计（如有，含模具设计）3 天工艺图（如有，含模具图）绘制 5 天课程设计报告整理 2 天3、基本要求每个学生要求独立完成工艺流程、规程设计，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） 熟练收集查阅文献资料；3） 综合运用所学的专业知识进行设计计算；要求完成装配图及零件图，或工艺平面布置图、辊型图；4） 熟悉计算机绘图、文字及图表处理；5） 完成设计报告（设计说明书），要求文字流畅、结构明晰；（5000 字）6） 严格按照课程设计进度和教师要求，高质量完成课程设计工作。4、考核每位学生交一份完整的工艺设计报告（打印，含图纸）（70%），平时成绩（30%）二、注意事项1、设计说明书的内容设计计算说明书的内容视设计任务而定，设计内容大致包括：目录（标题及页次）；设计任务书；方案的比较与拟定（简要说明附方案简图）；第 3 页工艺方案与力能参数计算；设计需要的其他有关计算与说明；参考资料（资料的编号x及书名、作者、出版单位、出版年月）说明书还可以包括一些其他技术说明，如工艺过程或设备（模具、工装）等的注意事项，将采取的重要措施：工艺过程的润滑方法和润滑剂的选择，散热和冷却。2、其他要求计算说明书用 A4 或 16 开纸并加上封面装订成册，要求计算正确论述清楚，文字精炼，插图简明，书写整洁。（1 ）计算部分的书写，首先列出用文字符号表达的计算公式，再代入各文字符号的数值（不作任何运算和简化），最后写下计算结果（标明单位、注意单位的统一，并且写法应一致，即全用汉字或全用符号，不要混用）。（2 ）对所引用的计算公式和数据，应注明来源-参考资料的编号和页次。（3)对计算结果，应有简短的结论，例如，关于强度计算中应力计算的结论“ 低于许用应力“、“在（规定范围内“等，也可用不等式表式。如计算结果与实际所取之值相差较大，应作简短的解释，说明原因。（4 ）计算部分可用校核形式书写。（5 ）为了清楚说明计算内容，应附有必要的插图例如，方案简图、结构简图、受力图、弯矩和扭矩图等。在方案简图中对设备、部件或局部系统等应统一编号，以便在计算中称呼或作注脚之用（注意在全部计算中所使用的符号和注脚，必须前后一致，不要混乱）。（6 ）对每一自成单元的内容：都应有大小标题，使其醒目突出。（7 ）所选主要参数、尺寸和规格以及主要的计算结果等，可写在每页右侧留出的约 25mm宽的长框内，或集中写于相应的计算之中也可采用表格形式；例如工艺参数和力能参数等一类数据可列表写出。3、绘制图纸工作图纸是设计的最终产品，是后续制造、检验、装配和制订工艺规程所依托的基本技术文件。它反映设计者的设计意图。装配图（包括设备或机器装配图、模具装配图）要反映总体关系和各个关联部分的衔接，要注明装配关系（配合尺寸、装配公差等），以及设计的设备或模具形位之间的关系，特别是影响设计产品使用或运行精度的位置尺寸关系。零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件。它既要反映出设计意图，第 4 页又要考虑到制造的可能性和合理性。因此零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容，如图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、对材料及热处理的说明及其他技术要求、标题栏等。每个零件必须单独绘制在一个标准图幅中，合理安排视图，尽量采用 1：1 比例尺，用各种视图把零件各部分结构形状及尺寸表达清楚。对于细部结构(如环形槽、圆角等) 如有必要可用放大的比例尺另行表示。零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致，不应随意更改。如必须更改，应对装配图作相应的修改。标注尺寸时要选好基准面，标出足够的尺寸而不重复，并且要便于零件的加工制造、应避免在加工时作任何计算。大部分尺寸最好集中标注在最能反映零件特征的视图上。零件的所有表面都应注明表面粗糙度等级，如较多表面具有同样粗糙度等级，可集中在图纸右上角标注、并加“其他“字样，但只允许就一个粗糙度如此标注。粗糙度等级的选择，可参看有关手册，在不影响正常工作的情况下，尽量取低的等级。零件工作图上要标注必要的形位公差。它是评定零件质量的重要指标之一，其具体数值及标注方法可参考有关手册和图册。此外，还要在零件工作图上提出必要的技术要求、它是在图纸上不便用图形或符号表示，而在制造时又必须保证的条件和要求。在图纸右下角应画出标题栏（见国家标准）。3、材料与轧机选择1.材料表 2 5052 铝合金的化学成分及其配比Si Fe Cu Mn Mg 其他元素 其他杂质 Al0.25 0.4 0.1 0.1 2.22.8 Zn0.10Cr0.150.35 0.15 余量选用锭坯 600mm*1600mm其屈服强度 =200230Mpa2.轧机因为目标板带厚度为 2mm，需要冷轧和热轧，先用 1+4 热连轧机把板带轧至厚度为 4mm，再冷轧至 2mm，以下是轧机选择。表 3 热轧机参数第 5 页轧机型式 四辊可逆式热轧机或 1+4 热连轧机轧机规格粗轧 930mm/1500mm/2100mm精轧 750mm/1500mm/2100mm轧制材料 （如上表）1xxx6xxx 系列合金来料厚度范围 （如上表）来料宽度范围 1060mm2060mm来料卷外径范围 610mm2500mm来料最大卷重 22000kg成品厚度 （如上表）成品宽度范围 1060mm2060mm成品最大外径 2500mm成品最小外径 1200mm轧制速度 基速/最大速度：0240/600m/min-1；基速/最大速度：0600/1500 m/min-1轧制力 20000 KN主传动电机功率 4x1500 KW工作辊 510 mm x 2350 mm支撑辊 1350 mm x 2300 mm轧制方向（站在操作侧看带材前进方向）从右至左第 6 页表 4 冷轧机参数开卷机张力范围低速速：600060000开卷机电机功率/转速 2 x 665KW/1100r/min卷取机张力（两台电机）低速：2440019500KN高速：97507800KN卷取机电机功率/转速 2 x 1000KW/1100r/min工艺润滑油量 8000Lmin-1机列外形 32m x 21m x 4.65m轧机型式 四辊可逆式冷轧机轧机规格 510mm/1350mm/2300mm轧制材料 （如上表）1xxx6xxx 系列合金第 7 页来料厚度范围 （如上表）来料宽度范围 1060mm2060mm来料卷外径范围 610mm2500mm来料最大卷重 22000kg成品厚度 （如上表）成品宽度范围 1060mm2060mm成品最大外径 2500mm成品最小外径 1200mm轧制速度 基速/最大速度：0240/600m/min-1；基速/最大速度：0600/1500