小型二輥式冷軋機結構設計-兩輥冷軋機【含7張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip

小型二輥式冷軋機結構設計-兩輥冷軋機【含7張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip,含7張CAD圖帶開題報告-獨家,小型,二輥式,冷軋機,結構設計,CAD,開題,報告,獨家 任務書 系 部 指導教師 職 稱 學生姓名 專業(yè)班級 學 號 論文題目 冷軋機結構設計 論 文 內(nèi) 容 目 標 及 進 度 要 求 內(nèi)容： （1）計算第一道次（2.75mm-1.90mm）的軋制力，軋輥的驅(qū)動力矩。 （2）校核系統(tǒng)主要零部件的強度、剛度，設計軋輥結構并選取軋輥的軸承。 （3）完成軋輥總圖設計。 （4）工作輥裝配圖設計。 （5）撰寫設計說明書，要求內(nèi)容完整，編寫規(guī)范。 主要技術參數(shù)： （1）軋制材料：3003鋁合金 （2）原料規(guī)格：2.75mm×200mm（H*B） （3）軋制規(guī)程：2.75mm-1.90mm-1.35mm-1.00mm （4）軋制速度：1.5m/s 要求： 1. 閱讀相關文獻資料，了解其工作原理、結構特點和工作特性。 2. 根據(jù)題目完成開題報告一份。 3. 根據(jù)設計的要求確定總體方案，并繪制符合要求的總裝配圖和主要部件零件圖，總圖紙量應達到三張A0。 4. 完成設計論文，論文必須符合寫作規(guī)、概念清楚，思路清晰、層次分明、論據(jù)充分、數(shù)據(jù)可靠。 5. 完成中英文翻譯一份。 6. 能夠認真按照進度執(zhí)行。 指導教師簽名： 年 月 日 系 部 審 核 此表由指導教師填寫 由所在系部審核 開題報告 課題名稱 冷軋機結構設計 課題來源 課題類型 指導教師 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 1.選題研究的意義： 1855年英國人貝塞麥向熔化的鐵水中吹入空氣，結束了半固態(tài)煉鋼生產(chǎn)史，奠定了現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)基礎。150年以來，世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)得到了很大的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，尤其近30年來其發(fā)展更加突飛猛進。全球鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)中開發(fā)并應用了一系列新技術，鋼鐵生產(chǎn)實現(xiàn)了高效、低耗、高精度、連續(xù)化、智能化、清潔化生產(chǎn)，做到了環(huán)境友好、資源節(jié)約。在工業(yè)現(xiàn)代化進程中，鋼鐵工業(yè)一直處于基礎產(chǎn)業(yè)的定位，而冷軋板帶的生產(chǎn)又是鋼鐵工業(yè)發(fā)展中的重要課題，軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠或鋼坯軋制成鋼材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。用軋制方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)效率高、品種生產(chǎn)過程連續(xù)性強、易于實現(xiàn)機械化和自動化等優(yōu)點。因此，它比鍛造、擠壓、拉拔等工藝更廣泛地應用。目前，約有90%的鋼材都是經(jīng)過軋制成材的。有色金屬成材，主要也用軋制的方法，軋制生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中所起的作用是十分顯著的。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，除少量的鋼用鑄造或鍛造方法制成零件外，煉鋼廠生產(chǎn)的鋼錠與連鑄坯有85-95%以上要經(jīng)過軋鋼車間軋成各種鋼材，供應國民經(jīng)濟各部門?？梢娫诂F(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，作為使鋼成材的軋鋼生產(chǎn)，在整個國民經(jīng)濟中占據(jù)著十分重要的地位，對促進我國經(jīng)濟快速發(fā)展起十分重要的作用。 到20世紀70年代初，軋制的軋輥直徑已經(jīng)增大到了1500mm.我國從1959年開始自行設計制造開坯機，目前已制成700mm，750mm，850mm，1150mm初軋機。20世紀80年代以來，軋制得到了飛速發(fā)展，從過去單純追求速度與產(chǎn)量過渡到同時對質(zhì)量的要求。 二輥式冷軋機是早期出現(xiàn)的結構形式最簡單的冷軋機。二輥式軋機輥徑大、咬入性能好，軋制過程穩(wěn)定，但軋制剛度較小，軋制產(chǎn)品厚度大、精度差，難以保證高質(zhì)量的軋制。因此目前這種軋機只用于軋制較厚的帶鋼或作平整機用。此次設計的水平二輥軋機用于軋制原料為普碳鋼、低合金鋼、不銹鋼及有色金屬帶材，常用作開坯機及中扎，半精軋作用。 1.1冷軋機的類型 冷軋機構造可以軋輥數(shù)目及其在機座中位置為特征進行分類為;具有水平軋輥的軋機，具有互相垂直軋輥的軋機和呈斜角布置及其它的特殊軋機。按照軋輥的配列方案分為二輥式、四輥式、多輥式三種。按機架排列方案分為單機可逆（不可逆）式與連續(xù)多機軋制式兩種。其靈活性大，適用中小型企業(yè)及科研教研學用。連軋機生產(chǎn)效率高，軋制速度快，但產(chǎn)品單一，變動不大時，最能發(fā)揮其優(yōu)越性。 其常用類型如圖1-1所示： 圖1-1 常用軋輥類型圖 2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 2.1 冷軋機國外發(fā)展狀況 HC軋機是1972年日本日立公司發(fā)明的，全稱日立中心凸度高度控制軋機（High Crowm Control Mill）。即對四輥軋機做了很大改進，在工作輥與支持輥之間增加可作軸向移動的中間輥，研制成新型的六輥軋機。由于HC軋機中間輥可隨時沿軸向移動，以消除因軋制壓力、受熱、磨損而引起的工作軋輥撓度、克服了板帶平直度因撓度引起的不利因素，達到了高精度板形控制的可能性。以后日立金屬公司與新日鐵公司又共同研究，HC軋機獲得了發(fā)展和廣泛應用，全世界已有近百套HC軋機投入使用。HC軋機不僅用于單機架冷軋，還應用于冷連軋，并發(fā)展了熱軋單機架和熱連軋機組。單機座的HC軋機平整機可代替雙機架四輥平整機。 CVC技術是1982年西德斯羅曼——西馬克公司公司發(fā)明的一種控制板形新技術。CVC全稱連續(xù)變化凸度。CVC技術是使用通過加工的S形凸度的軋輥，使軋輥形狀與正在軋制的帶鋼斷面連續(xù)地進行匹配。因而能有效地影響帶鋼的平坦度和斷面形狀。與通常采用不同凸度的常規(guī)軋制相比，在采用CVC軋制時僅需要一種特殊的工作輥組。兩個工作輥或者連其軸承座一起作軸向移動時，方向總是相反的。在其軋輥磨削成S形，然后使上、下輥互相相對地成180°排列，構成軋輥縫隙輪廓形狀是對稱的。 UPC軋機出現(xiàn)是在日本的HC軋機和西德的CVC軋機稍后的一些時間，由西德MDS（曼內(nèi)斯曼——德馬克——薩克）公司在1987年提出，全稱萬能板形控制（Univers alprofile Control）。都是屬于為改善板形質(zhì)量增加軋輥軸向抽動裝置的一類軋機，但在輥面曲線方面各有特色。UPC系統(tǒng)新工藝的特點是合理配置特定的工作軋輥廓、工作輥軸向移動距離的合理選擇與動態(tài)尺寸控制系統(tǒng)協(xié)同的彎輥系統(tǒng)三方面協(xié)調(diào)配合，就達到板形調(diào)整的任意性即萬能性。 在國外，用HVC技術（水平垂直調(diào)整）作為保證板材的高質(zhì)量，西德波鴻鋼鐵廠改造冷軋機已取得顯著的效果。由于使用較小直徑工作輥，可用工作輥水平調(diào)整來避免水平彎曲振動并使軸承座無間隙，其它優(yōu)點是軋制力下降，變形功率減小，薄邊減小和表面質(zhì)量提高?？芍苯釉跈C架前檢查工作輥和中間輥，工作輥更換時間（機組停產(chǎn)）為2分鐘，中間輥更換時間為5分鐘。 2.2 冷軋機國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國冷軋窄帶鋼的生產(chǎn)早在19世紀40年代就開始，而冷軋帶鋼的生產(chǎn)是在50年代末期開始的，由國外引進了四輥單機架軋機。60年代中期太鋼七軋廠從西德引進了MKW偏八輥寬帶冷軋機用以軋制不銹鋼板。此后由國內(nèi)自行設計的三機架冷軋機組在上鋼十廠建成，主要用于生產(chǎn)電鍍錫原板。設計最高出口速度7.14m/sec，常用3-3.5m/sec，設計能力2萬噸/年，最大允許軋制壓力240噸，卷重3噸?？刂朴糜嬎銠C根據(jù)第三機架軋出偏差，調(diào)節(jié)帶鋼張力及軋輥輥縫，對厚度作自動控制。但此三機架冷連軋存在許多先天不足，影響了鋼板質(zhì)量。 1978年武漢鋼鐵公司從西德引進了一套1700毫米四輥式五機架冷連軋機。八十年代，寶山鋼鐵總廠二期工程引進了具有國際先進水平的2030五機架冷軋機組，它是寶鋼二期工程的關鍵工程；共有四十四套機組和系統(tǒng)，以及與其配套的大量先進的電機、電器，自動化檢測儀器裝置和十七臺大型多功能電子計算機。它可以生產(chǎn)厚度為0.3-3.5mm、寬900-1850mm的冷軋板、熱鍍鋅和電鍍鋅卷板及彩色鍍層板、瓦楞板等品種，軋制速度為每秒31米，年產(chǎn)量210萬噸。 在單機架冷軋機方面，武鋼在七十年代引進了兩臺ZR-22BS-42″20輥森氏可逆式冷軋機用于軋制硅鋼片。最近武鋼為了增加錫板產(chǎn)量，擴建鍍錫原板生產(chǎn)的軋鋼車間，從西德MDS-AEG公司引進了1250mmHC-6輥軋機，年生產(chǎn)能力13.02×104噸，并計劃于1989年投產(chǎn)。 2.3 軋鋼技術的發(fā)展前景 軋鋼工業(yè)的技術進步主要集中在生產(chǎn)工藝流程的縮短和簡化上，最終形成軋材品種規(guī)格多樣化、性能高品質(zhì)化、控制管理計算機化等。未來軋鋼工藝和技術的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾方面： (1) 軋制過程柔性化。板帶熱連軋生產(chǎn)中壓力調(diào)寬技術和板形控制技術的應用，實現(xiàn)了板寬的自由規(guī)程軋制。棒、線材生產(chǎn)的粗、中軋平輥軋制技術的應用，實現(xiàn)了部分規(guī)格產(chǎn)品的自由軋制。冷彎和焊管機也可實現(xiàn)自由規(guī)格生產(chǎn)。這些新技術使軋制過程柔性化。 (2) 鑄軋—體化。利用軋輥進行鋼材生產(chǎn)，因其過程連續(xù)、高效、可控且便于計算機等高新技術的應用，在今后相當一段時間內(nèi)，以輥軋為特征的連續(xù)軋鋼技術仍將是鋼鐵工業(yè)鋼材成型的主流技術。在2O世紀，由于連鑄的發(fā)展，已經(jīng)逐步淘汰初軋工序。而連鑄技術生產(chǎn)的薄帶鋼直接進行冷軋，又使連鑄與熱軋工序合二為一。鑄軋的一體化，將使軋制工藝流程更加緊湊。同時，低能耗、低成本的鑄軋一體化，也是棒、線、型材生產(chǎn)發(fā)展的方向。 (3) 軋制過程清潔化。在熱軋過程中，鋼的氧化不僅消耗鋼材與能源，同時也帶來環(huán)境的污染，并給深加工帶來困難。因此，低氧化燃燒技術和低成本氫的應用都成為無氧化加熱鋼坯的基本技術。酸洗除鱗是冷軋生產(chǎn)中最大的污染源，新開發(fā)的無酸清潔型(AFc)除鱗技術，可使帶鋼表面全無氧化物、光滑，并具有金屬光澤。 (4) 鋼材的延伸加工。在軋鋼生產(chǎn)過程中，要不斷擴大多種鋼材的延伸加工產(chǎn)業(yè)，如開發(fā)自潤滑鋼板用于各種沖壓件生產(chǎn)，減少沖壓廠潤滑油污染；開發(fā)建筑帶肋鋼筋焊網(wǎng)等，把鋼材材料生產(chǎn)、服務延伸到各個鋼材使用部門。隨著工業(yè)的發(fā)展和軋鋼技術的進步，軋鋼工藝的裝備水平和自動控制水平不斷提高，老式軋機也不斷被各種新型軋機所取代。按照我國走新型工業(yè)化道路的要求，軋鋼技術發(fā)展的重點轉(zhuǎn)移到可持續(xù)發(fā)展上來。 (5) 高新技術的應用。軋鋼技術取得重大進步的主要特征是信息技術的應用。板形自動控制，自由規(guī)程軋制，高精度、多參數(shù)在線綜合測試等高新技術的應用使軋鋼生產(chǎn)達到全新水平。軋機的控制已開始由計算機模型控制轉(zhuǎn)向人工智能控制，并隨著信息技術的發(fā)展，將實現(xiàn)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化，使庫存率降低，資金周轉(zhuǎn)加快，最終降低成本。 2.4 冷軋機生產(chǎn)過程中存在的主要問題 一般而言，在冷軋機生產(chǎn)過程中可能會遇到的問題有如下幾種： （1） 輥面產(chǎn)生裂紋 產(chǎn)生這種問題的原因主要有：①軋輥本身質(zhì)量有問題，內(nèi)部存在缺陷；②在操作方面存在失誤，即換輥后預熱時間太短，而且第一卷軋制速度過快，從而導致軋輥溫度驟升，產(chǎn)生內(nèi)應力；③乳化液噴嘴堵塞，導致軋輥局部冷卻狀況不盡理想。 （2） 帶材出現(xiàn)中間浪或兩邊浪 帶材出現(xiàn)中間浪說明軋輥熱凸度太大，而出現(xiàn)兩邊浪是由于帶材兩邊軋制力過大造成的。另外值得注意的是，平輥在軋制過程中由于受到帶材的反作用力，中間會產(chǎn)生先天的凹度，這可以使用工作輥正彎的方法予以消除。而軋輥出現(xiàn)凸度則可以通過減小正彎輥力的方法進行解決。 （3） 斷帶 冷軋機出現(xiàn)斷帶的原因主要有：①來料自身存在一定缺陷，比如溢出邊、過酸洗、欠酸洗、廢邊壓入、寬度方向厚度不勻等；②操作不合理、工藝不熟練、壓入量過大而導致軋制力過大；③設備故障、即張力失張、波動或遇到突發(fā)事故而緊急停車。 （4） 軋機震動 導致軋機震動的原因有：①工藝排布不夠合理，軋制力低，前張力太大，或者帶材變形量??；②軋輥磨削不圓，導致軋輥軸承和軸承座之間存在一定間隙；③工藝潤滑不夠到位，乳化液濃度不理想。 （5） 帶材跑偏 導致帶材跑偏的原因大致有以下幾點：①來料板形本身就較差，邊浪較嚴重，從而導致邊緣控制不能得到及時調(diào)整；②卷取機張力突然發(fā)生變化或者傳動系統(tǒng)突然失效；③軋輥磨削后存在嚴重的錐度，從而導致壓下系統(tǒng)找不到兩側的平衡線。 3.本課題所做的主要工作 水平二輥軋鋼機主機列包括：主電機、傳動機構和工作機座等部分。傳動機構通常是由減速機、齒輪座、連接軸和聯(lián)軸器等部件組成的。工作機座是主機的主要組成部分。主要包括： （1）機架(牌坊)，該機架是用厚鋼板經(jīng)線切割窗口和外形而成。兩片機架用橫梁通過焊接連接的方法在一起。焊接連接較螺栓連接的優(yōu)勢是：兩片機架焊接后一起加工，以保證加工精度，同時可避免機架安裝時的誤差。值得注意的是在該機架上、下橫梁處沒有加工壓下螺母孔，其壓下裝置鑲嵌在軋輥軸承座與機架上橫梁之間，其作用是可避免傳統(tǒng)機架存在的壓下螺母孔處的應力集中。 （2）壓下裝置。本設計壓下裝置為手動式壓下裝置，主要有壓下螺絲與壓下螺母構成。 （3）軋輥平衡裝置。平衡裝置的作用是消除軋制系統(tǒng)間隙，提升上軋輥，用來大大降低咬入軋件時的沖擊和工作輥的頻繁換輥。上輥平衡裝置有重錘平衡、彈簧平衡、液壓平衡三種形式。軋機的型式不同，對平衡裝置的要求也不一樣。此次設計采用彈簧的平衡方式。 （4）軋輥，軋輥是軋機在工作中直接與軋件接觸并使金屬產(chǎn)生塑性變形的重要部件，也是軋機上最大的消耗性零件。 3.1內(nèi)容： 本文著重對二輥軋機的機械部分進行設計，根據(jù)所設計的軋機類型、特點和使用實際情況，經(jīng)綜合比較考慮，本設計采用：不可逆工作制度，交流電動機驅(qū)動工作輥，壓下裝置為手動壓下裝置，上輥平衡裝置采用彈簧式平衡裝置。 3.2設計方案簡圖： 課題類型： （1）A—工程實踐型；B—理論研究型；C—科研裝置研制型；D—計算機軟件型； E—綜合應用型 （2）X—真實課題；Y—模擬課題； （1）、（2）均要填，如AY、BX等 實施方案： 1.閱讀相關中英文文獻資料，了解其工作原理、結構特點和工作特性。 2.根據(jù)題目完成開題報告一份。 3.根據(jù)設計的要求確定總體方案，并繪制符合要求的總裝配圖和主要部件零件圖。 4.完成設計論文，論文必須符合寫作規(guī)、概念清楚，思路清晰、層次分明、論據(jù)充分、數(shù)據(jù)可靠。 5.完成中英文翻譯一份。 6.認真按照進度執(zhí)行。 進度安排： 第一周至第三周 ：查閱不少于10篇的相關資料，其中英文文獻不少于兩篇，完成開題報告； 第四周 ：完成不少于8000英文印刷符，且與選題相關的文獻翻譯工作； 第五周至第六周 ：完成主要傳動機構設計； 第七周至第九周 ：完成一份10000字以上的設計計算說明書，設計計算說明書中涉及參考文獻不少于15篇，其中外文文獻不少于2篇。 第十周至第十三周：完成裝配圖及零件圖的繪制。 第十四周 ：完成最后收尾工作，做好答辯準備。 參考文獻： [1] 黃慶學. 軋鋼機械設計[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2007. [2] 王廷溥 ... [等. 現(xiàn)代軋鋼學[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2014. [3] 白星良. 有色金屬軋制[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2009. [4] 尹曉輝 ... [等. 鋁合金冷軋及薄板生產(chǎn)技術[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2010. [5] 張景進. 板帶冷軋生產(chǎn)[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2006. [6] 周建男. 軋鋼機[M]. 冶金工業(yè)出版社, 2009. [7] 楊立平. 常用金屬材料手冊[M]. 福建科學技術出版社, 2006. [8] 鄒家祥. 軋鋼機械理論與結構設計.下冊[M]. 冶金工業(yè)出版社, 1993. [9] V.B.金茲伯格. 板帶軋制工藝學[M]. 冶金工業(yè)出版社, 1998. [10]陳彥博, 趙紅亮, 翁康榮. 有色金屬軋制技術[M]. 化學工業(yè)出版社, 2007. [11]采利科夫等. 軋制原理手冊[M]. 冶金工業(yè)出版社, 1989. 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日