型钢课程设计.doc

2020年3月10日课程设计作者:邢韵琦 25号工字钢生产工艺设计营口理工学院指导教师：李广宇专业名称：材控-3目录1. 绪 论21.1工字钢的简介21.2工字钢的生产现状31.3孔型设计及现状发展42 攀钢轨梁厂设计概况62.1厂房建设情况62.11设计规模的设想62.1.2 主要设备62.2型钢主要生产工艺72.2.1开坯82.2.2加热、轧制82.2.3 精整93、25#a工字钢轧制工艺设计93.1工字钢的生产工艺流程93.2原料的选择与清理103.2.1 原料的选择103.2.2 原料的清理113.3 原料的加热124、25#a工字钢轧制（孔型设计）124.1 孔型设计124.1.1 孔型系统的选择134.1.2孔型设计原则134.1.3 延伸系数的分配144.1.4 腿部变形原则144.1.5 确定腿尖a、腿根b的尺寸154.1.6孔型系统计算15成品孔k1孔型系统计算：15成品前孔K2孔的设计16K3孔的设计18K4孔的设计19K5孔的设计20K6孔的设计21K7孔的设计23K8孔的设计(切深孔孔型设计)24K9孔的设计（预切深孔孔型设计）25K10孔的设计25K11孔的设计265各道次孔型图26结束语291. 绪 论1.1工字钢的简介工字钢也称为钢梁（英文名称IBeam)，是截面为工字形状的长条钢材。工字钢分普通工字钢和轻型工字钢，H型钢三种。工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。普通工字钢和轻型工字钢的型号是用其腰高厘米数的阿拉伯数字来表示，腹板、翼缘厚度和翼缘宽度不同其规格以腰高(h)腿宽(b)腰厚(d)的毫数表示，如“普工160886”，即表示腰高为160毫米，腿宽为88毫米，腰厚为6毫米的普通工字钢。“轻工160815”，即表示腰高为160毫米，腿宽为81毫米，腰厚为5毫米的轻型工字钢。普通工字钢的规格也可用型号表示，型号表示腰高的厘米数，如普工16#。腰高相同的工字钢，如有几种不同的腿宽和腰厚，需在型号右边加abc予以区别，如普工32#a、32#b、32#c等。热轧普通工字钢的规格为10-63#。经供需双方协议供应的热轧普通工字钢规格为12-55#。目前国家除了对重点钢铁企业的型钢品种产量有统计外，对全国工角槽总体产量还无法进行准确的统计，因而我们只能对其进行估算。从下表中我们可以看出，近些年国内重点企业的型钢产量增长主要来自于H型钢产量的增长，而工角槽钢等其它型材产量基本没有多大变化，这主要是由于近些年国内重点企业在进行产品结构调整过程中，新项目主要是以板材轧机为主，除了H型钢等新产品除外，新建其它型钢轧机项目很少，而且目前市场上对工角槽的新增需求量主要依靠民营企业的型材产能扩张来满足。1.2工字钢的生产现状 目前我国生产的多以普碳钢为主，与国外的同类钢相比，在综合性能相近的条件下，由于国外在钢中加入了微量合金元素，因此钢的强度比我国的高，同时可以节省钢材的使用。国内轧制普通工槽钢，根据产品规格采用与产品尺寸相对应的专用坯料。在过去有开坯机的大型钢厂中，一般轧制,=（+）/2注：控制孔、切深孔除外。腿高的确定：开口孔进开口孔或控制孔进开口孔 h1=h2-(0-1mm)开口孔进控制孔h1=h2+(4-9mm) 4.1.5 确定腿尖a、腿根b的尺寸开口孔进开口孔或控制孔进开口孔,由已知腿面积及腿高计算。 F腿1/h1=(a1+b1)/2a1、b2按以下原则分配：1) a1/a2b1/b2,a1-a2b1-b2或a1/a2=b1/b2 2) 开口孔进控制孔 a1=a2-(0.51.0)4.1.6孔型系统计算成品孔k1孔型系统计算：(1) 孔型宽度：(为负公差)。 (2) 腰厚： (取部分负公差)。 (3) 腿高：。 (4) 开口腿高： 闭口腿高：。 (5)腰部面积:2507.3=1803.1mm2。 (6) 开口腿端宽度：开口腿根宽度：， 由于孔型的开口槽端易磨损和在轧制时轧辊可能产生轴向窜动而使开口边增厚，为此 akk1=8.0mm bkk1=17.2mm 闭口槽：abk1=8.1mm bbk1=17.5mm(7) 开口腿面积：闭口腿面积：（8） 成品孔K1腰部压下量一般取为 （9） 成品孔K1腰部展宽量取为 。 （10） 腰部延伸系数：。 （11） 开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量：。（12） 开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量：。 （13） 开口腿端压下系数: 闭口腿根压下系数：。 （14） 开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数： 因，yk1（kk1+bk2）/2，又，确定出，。（15） 圆弧半径：孔为成品孔，圆弧半径取值：。（16） 增长量取， 拉缩量取。 成品前孔K2孔的设计(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。 (3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积:。 (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度： 因， 即：， ， 即：，确定出闭口腿端宽度： bbk2=17.6mm（7）成品前孔K2腰部压下量取为 。 （8）成品前孔K2腰部展宽量取为 。 （9）腰部延伸系数：。 （10）开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量：。 （11） 开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量：（12）开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数：，又 确定出；。（13）圆弧半径： （14） 增长量取为， 拉缩量取为。 K3孔的设计（1）孔型宽度： 。 （2） 腰厚：。 （3） 开口腿高： 闭口腿高：。 （4） 腰部面积:。 （5） 开口腿面积： 闭口腿面积：。 （6） 开口腿端宽度： 开口腿根宽度： ，即：， 即：，确定出闭口腿端宽度：。 闭口腿根宽度：bbk3=20.2mm（7）K3孔腰部压下量取为 。 （8）K3孔腰部展宽量取为 。 （9）腰部延伸系数： （10）开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量： （11）开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量： （12）开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数因，又，确定出；。 （13）圆弧半径： 。 （14） 增长量取为， 拉缩量取为 K4孔的设计(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。 (3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积:。 (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度： 开口腿根宽度： 因， 即：， ，即：，确定出闭口腿端宽度：，闭口腿根宽度：。 （7） K4孔腰部压下量取为 。 （8） K4孔腰部展宽量取为 。 （9） 腰部延伸系数：。 （10）开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量：。 （11）开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量：。 （12）开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数：因，又，确定出；。 （13）圆弧半径： 取。（14） 增长量取为,拉缩量取为。 K5孔的设计(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。 (3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积:。 (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度： 开口腿根宽度： 因,即：， ，即：，确定出闭口腿端宽度：，闭口腿根宽度：。（7） K5孔腰部压下量取为 （8） K5孔腰部展宽量取为 。 （9） 腰部延伸系数：。 （10）开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量： （11）开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量： （12）开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数：因，又，确定出，。 （13）圆弧半径： ， 取 （14） 增长量取为， 拉缩量取为K6孔的设计(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。(3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积:。 (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度： 开口腿根宽度： 因，即：，即：，确定出闭口腿端宽度：，闭口腿根宽度：。 （7） K6孔腰部压下量取为 。 （8） K6孔腰部展宽量取为 。 （9） 腰部延伸系数：。 （10） 开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量： （11） 开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量：。 （12） 开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数：因，又，确定出，。 （13） 圆弧半径： 取。（14） 增长量取为，拉缩量取为。K7孔的设计(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。 (3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积:。 (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度： 开口腿根宽度： 因， 即：， ，即：，确定出闭口腿端宽度：，闭口腿根宽度：。 （7）K7孔腰部压下量取为 。 （8）K7孔腰部展宽量取为 。 （9）腰部延伸系数：。 （10）开口腿端侧压量： 闭口腿端侧压量：。 （11）开口腿根侧压量： 闭口腿根侧压量：。 （12）开口腿部延伸系数和闭口腿部延伸系数：因，又，确定出， 。 （3-145）（13） 圆弧半径： ， ， 取。（14） 增长量取为，拉缩量取为。K8孔的设计(切深孔孔型设计)(1) 孔型宽度：。 (2) 腰厚：。 (3) 开口腿高： 闭口腿高：。 (4) 腰部面积: (5) 开口腿面积： 闭口腿面积：。 (6) 开口腿端宽度和开口腿根宽度：， 取开口腿和闭口腿孔型侧壁斜度为5%，考虑到切深孔变形主要在腰部，腿部变形小，并且，因此取闭口腿端宽度和闭口腿根宽度取，。 (7) 因切深孔型的腿总高与腰厚应满足以下系:,且切深孔变形主要在腰部，再考虑到电机负荷和轧辊强度，K8孔分两个道次轧制，因此，K8孔取腰部压下量为。 （8）切深孔型腰部展宽量小，甚至为负，因此，K9孔腰部展宽量取为 。 （10）圆弧半径： ， （11） 切深孔轧制时，轧件腿部在切深孔型中的变化为开口腿进闭口槽时有一定的拉缩量，闭口腿进开口槽时有一定的增长量，所以增长量取为， 拉缩量取为。 K9孔的设计（预切深孔孔型设计）（1）孔型宽度：。 （2）腰厚： 。 （3）切深孔型腰部压下量大，因此，K9孔腰部压下量分两个道次轧制完成，每个道次压下量取为 。 （4）切深孔型腰部展宽量小，因此，K9孔腰部展宽量分两个道次轧制完成，每个道次取为 。 （5）圆弧半径：，。 K10孔的设计由上面可得：由箱型孔轧制出的轧件宽度B与下一个切身孔型的高度Hk9相等，即：，因此， 。 箱形孔高度h与下一个切深孔宽度相等，即：,凸度：，辊缝：。K11孔的设计辊缝：5各道次孔型图结束语通过本次课程设计，使我加深了对之前所学知识的理解，锻炼了自身查阅资料的能力，体味到了在适当辅助的情况下自主学习并真正有所收获的快乐。在这里我要感谢辅导老师李老师这些日子里对我们的尽心辅导，感谢同学