8mm圆钢孔型设计

1、攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目：8mm圆钢孔型设计学生姓名：_学号：所在院（系）：材料工程学院专业：材料成型及控制工程班级：2010级压力加工班指导教师： 肖玄 职称:助教2013年11 月15 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目8mm圆钢孔型设计1、课程设计的目的通过本课程设计教学所要达到的目的是：1、训练学生综合运用机械原理、金属塑性成 型原理、金属凝固原理、成型工艺设备及设计等课程的理论知识独立思考、分析、初步解决 材料成型工艺问题的技能，提高运算、设计绘图能力及查阅资料的技能；2、使学生熟练掌 握工艺设计的步骤和方法；3、培养学生以理论为基础并结合生产实际进

2、行工艺设计的设计 思想。4、为毕业设计（论文）及毕业后从事工程工作打下良好的基础。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）内容：1、根据所选的题目查阅相关的资料，认真理解题目的意图。2、按要求设计计算出相应的轧制规程（孔型图）。3、对照生产实际，对自己的设计进行综合评定、总结。要求：1、设计过程中要做到严谨、科学、切合实际。2、要有一定的突破及创新。3、设计说明书要严格按要求书写。3、主要参考文献轧钢车间设计基础，袁康，北京钢铁学院压力加工系板带钢轧制工艺指导书李登超挤压工艺及模具贾俐俐等，机械工业出版社冲模设计应用实例，模具实用技术丛书编委会，机械工业出版社塑性成形工艺

3、与模具设计，高锦张等，机械工业出版社4、课程设计工作进度计划第一周：1、认真领会指导书中所给题目的内容，查阅相关的资料。2、根据自己的理解形成初步的设计方案。第二周：1、对自己的设计方案进行修改。2、书写设计说明书。指导教师（签字）肖玄日期2013年11月9日教研室意见：同意。孙青竹2013年11月12日学生（签字）：接受任务时间：2013年11月15日课程设计（论文）指导教师成绩评定表分值得分工 作 表 现 20%度 态 习02En试程 宀洱取 过获 通道03量任 的 定 规 成 完 满 圆 期 按能35%匕匕 厶冃 ， 技据。 和数论 识验结 知、买的 学理值 所处价 用确有 运正出 能能

4、得狐妙息 能较信案 方 九 匕匕 厶冃Ld久主冃、丫 駅路 、1田思 宀女研 酗氧 确等完mm运计 能设 ，助 力辅 能和 FTT 二 FTT 二 理理 处处怖技 附如0K匕匕厶冃 结析力 卫匕匕/7厶冃 实合析 或综分 算济 计力经 对能术wO 力 匕匕 厶冃 的 合 宀示成果质量45%篇化 擁 质 图Bk，则要修改孔型，取Bk=（ 1.0881.11） bz,即相当于 充满度为 0.90.92（6=bz/BK）。表 3-10参数名称及单位关系式说明孔型高度（mm）山丘=h - 2R(J1 + (h-1)h=hz，b=bz（h、b孔型构成尺寸）a方轧件边长tan（B /2）=h/b轧槽宽度（

5、mm）Bk(bk)=b(1-S/h)菱形边长（mm）h =h-0.828Rk孔型顶角a=180。- B孔型圆角半径（mm）R=(0.1 0.2) h，r=(0.1 0.35)h辊缝（mm）S=（0.10.2）hz （或按弹跳情况选 取）4椭圆孔的构成表 3-11参数名称及单位关系式说明孔型高度（mm）h =hzkhz,bz孔型构成尺寸轧槽宽度（mm）Bk=(1.088 1.11)bz槽口圆角半径（mm）r=(0.08 0.12)Bk椭圆半径（mm）(h - s)2 + B 2R kk-4(h - s)k辊缝（mm）s=(0.2 0.3九5.圆孔型的构成图3-6表 3-12参数名称及单位关系式说

6、明孔型高度（mm）hk=dd圆孔直径孔型宽度（mm）B =2R+A, A=l-4k孔型半径（mm）R=d/2孔型外圆角半径（mm）r=1.55.0直线侧壁斜度圆孔型切点对应 的扩张角0=Hsarccos， k + arctanisBB1 + ()2k训Bk辊缝（mm）s= (0.010.15) hk将数据带入相数应上面各表，求得各延伸孔的孔型尺寸见下表:表 3-13道 次孔型h x bhkbkBkSRr0y1矩形箱103.9*161.5103.9156.0170.07.020.010.014.5%2方箱115.4115.4110.0123.06.020.010.011.9%3矩形箱75.0*1

7、27.575.0125.0137.07.015.08.017.7%4方箱85.585.580.095.06.014.07.018.9%5矩形箱49.6*96.349.696.0102.06.09.05.013.8%6方箱60.060.060.070.06.012.06.018.5%7菱形30.7*74.629.160.06.06.010.08立力42.155.155.24.24.66.19菱形22.1*50.120.841.04.04.07.010立力30.138.139.43.04.96.511椭圆23.5*36.123.539.75.028.14.012立力19.223.525.21.94

8、.05.413椭圆11.6*23.811.626.22.523.12.614圆14.414.416.01.07.21.529.615椭圆8.4*18.08.419.82.018.12.016圆10.69.610.01.55.31.026.817椭圆6.6*12.65.214.91.215.61.018圆8.07.98.41.04.01.027.7各孔型如下图l /I,2.393 一4校核部分4.1咬入校核D 二 D - 0.85hg箱形孔:1.粗轧，中轧工作辊径的确定椭圆孔：D 二(D 1.33h) x 1.01g方，菱孔：Dg=D-F/B&式中：Dg为轧辊工作直径D为辊环直径h为孔型高度F孔

9、件面积B孔件宽度2预精轧，精轧工作辊径的确定椭圆孔：Dg = (D - 1.33h) X 1.01圆孑L：D = (D - 1.35h) x 1.01g式中：Dg为轧辊工作直径D为辊环直径h为孔型高度根据以上公式计算工作辊直径（此次选取粗轧机轧辊直径为500mm,中轧 机轧辊直径为400mm,精轧机轧辊直径为300mm）如下表表4-1道次123456789工作辊直径411.7401.9436.3427.3457.8449.0367.9357.8375.6道次101112131415161718工作辊直径369.9372.4380.8287.4283.4291.7288.5294.1292.1因

10、为咬入角 a=arccos (1-Ah/D)式中：Ah一道次压下量，mmD一轧辊工作辊径,mm又因为摩擦系数 f=kk2k3 (1.05-0.0005t)式中：k1：轧辊材质与表面状态影响系数，钢辊为1,铁辊为0.8 k2：轧制速度影响系数。k3：轧件化学成分的影响系数。t：轧制温度，C。对于铸钢辊和表面粗糙钢棍：f= 1.05-0.0005t对冷硬铸钢棍和表面光滑钢轧辊：f=0.8 (1.05-0.0005t)对研磨钢轧辊：f=0.55 (1.05-0.0005t)由于是铸钢辊，因此f= 1.05-0.0005t因为S爱克隆德公式使用范围：轧件温度大于等于800C，轧件材质为碳 钢(其化学成

11、分中Mn不超过1 %及Cr不超过23%),轧制速度不超过20m/s。由于高线轧制的工艺特性，轧制过程中的温度难以用公式来计算。所以，在此以同类车间生产实际中采集的数据来大概确定各道次的温度，详见下表 表4-2道次123456789轧制温度(C)105010441039103410271023101510091003道次101112131415161718轧制温度(C)997992988980971962954945940所以极限咬入条件为：aarctanf=p表4-3道次参数Aha (度)f卩(度)能否咬入146.127.40.5327.7能246.127.70.5327.8台匕 冃匕340.

12、424.90.5327.9台匕 冃匕443.025.90.5328.1台匕 冃匕535.922.80.5428.2台匕 冃匕636.323.20.5428.3台匕 冃匕729.323.00.5428.5台匕 冃匕832.524.60.5528.6台匕 冃匕920.018.80.5528.7台匕 冃匕1020.018.90.5528.9台匕 冃匕116.610.80.5529.0台匕 冃匕1216.917.10.5629.1台匕 冃匕137.613.20.5629.2台匕 冃匕149.414.80.5629.4台匕 冃匕156.011.60.5729.6台匕 冃匕167.413.00.5729.

13、8台匕 冃匕174.09.50.5830.0台匕 冃匕184.610.20.5830.1台匕 冃匕4.2轧辊校核在完成某个新产品的孔型设计时，或对轧机进行技术改造时，必须对轧辊强度验算以判定工艺规程设计的合理性。根据前面的配辊情况可知，每架轧机的轧辊都有多个轧槽，由各个轧槽过钢时， 轧制压力及轧制力矩均相同，且根据材料力学的有关知识可知：当中间轧槽过钢 时，轧辊危险面的弯矩最大，轧辊最危险。在型钢生产中，通常把轧辊上的轧制 力当成是集中力来看待8。4.2.1轧制压力的计算1、计算单位轧制压力，采用艾克隆德公式 P = 6 + m式中：m外摩擦影响系数,其中：f轧件与轧辊间的摩擦系数，由咬入校核

14、知f=1.05-0.0005tR轧辊的工作半径Ah每道次的平均压下量H , h-坯料轧前后的平均高度k静压力下单位变形抗力，为k=9.8X（14-0.01t）（4 + C% + M % + 0.3xC %） Mpanr其中：C、Cr为碳、锰、铬的含量，采用45号钢。耳-被轧钢材的粘度系数，经验式为耳=0. lx（14-0.01t） c N.s/mm2 其中：t轧制温度c轧制速度系数轧制速度的选取见下表表4-4轧制速度6m/s61010151520系数（C）10.80.650.6卩-平均变形速度口二2%从RH + h其中：v轧件速度即为平均工作辊径的线速度 轧辊速度分配（连轧常数）确定最后架即1

15、8架轧制速度V18 =20m/s，忽略前滑与推拉的影响, 连轧常数C=尸18 卩18 =50.3x20=1006.0 mm2 m s 由公式V二C Fi，求出各道次轧件的线速度（单位：m/s） v1二C F1 =1006.0/17308=0.1，同理计算其他道次轧件速度。见下表表4-5道次123456789速度0.060.080.100.140.200.0.290.420.570.82道次101112131415161718速度1.111.782.614.376.128.5811.5815.0420.002、计算接触面积F = Bb xQRNh按公式：2,其中：F接触平均面积B、b轧件来料宽、

16、轧出宽5结语本文针对高线轧制圆钢孔型设计，我首先拿到方案对方案有了初步的了解； 其次网上查阅资料对圆钢孔型设计有了初步的了解；再次根据任务书到图书馆查 阅资料，借参考文献，做好课程设计开始前的必要准备；最后对各部分进行了详 细地设计与分析。通过本次课程设计，我基本掌握了高线轧制圆钢的孔型设计步骤，轧件断面 计算，孔型设计计算，咬入校核，轧辊校核等。在获得新的知识的同时还复习了 以前学过的知识，提高了自己对知识的综合运用以及自身的实践能力。通过此次 课程设计，我收获了很多。因为经过这次设计，我不仅掌握了型钢设计的具体内 容和主要方法，还学会了一些课堂里学不到的知识和解决实际问题的方法和基本 思路，充分锻炼了自己的创新能力，解决实际问题的能力，查阅资料的能力。通过翻阅有关资料，和肖玄老师的指导，我对孔型设计计算，轧制力矩计算， 轧辊校核等都有了更深的了解，为毕业设计打