【正文】 淬火處理的水平；2.）銷售的產(chǎn)品脫碳層執(zhí)行ZBH440288標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，國(guó)內(nèi)外銷售的產(chǎn)品的脫碳層按直徑的1%驗(yàn)收。2） 連鑄坯的化學(xué)成分應(yīng)符合GB22284，GB69988，GB159179的規(guī)定；3） 連鑄坯的技術(shù)條件應(yīng)符合YB201183和有關(guān)廠標(biāo)的規(guī)定；4） 短尺坯的長(zhǎng)度不小于9米，短尺坯的比例不得大于3～5%；5） 優(yōu)碳鋼、冷鐓鋼坯需進(jìn)行噴丸處理，探傷檢查和清理修磨；6） 出口產(chǎn)品所用的鋼坯規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外各高線廠的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)的發(fā)展，其趨勢(shì)將以單線為主，具體原因?yàn)椋?） 隨著扎制速度的提高，單線也能高產(chǎn)；2） 單線設(shè)備投資少，建廠快，能盡早收回成本，經(jīng)濟(jì)效益好；3） 單線主廠房小，結(jié)構(gòu)緊湊。對(duì)全連續(xù)高速線材軋機(jī)，～，取平均延伸系數(shù)μ＝，則軋制機(jī)架總數(shù)為n＝（㏑F坯－㏑F成 ）/㏑μ＝，取n＝28架㎜，㎜線材的斷面面積F成＝㎜2，所以軋制道次總數(shù)為n＝（㏑F坯－㏑F成 ）/㏑μ＝，取n＝26道次。以下就高速線材車間的主要設(shè)備的特點(diǎn)作較全面的討論。 2)加熱質(zhì)量好。進(jìn)出料方式：出料采用側(cè)出料，進(jìn)料有側(cè)進(jìn)料（密封性好）?，F(xiàn)已有平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)，可實(shí)現(xiàn)多線生產(chǎn)，但造價(jià)較高。根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的需，粗、中軋機(jī)組均由交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)的短應(yīng)力線高剛度機(jī)架的平立交替式軋機(jī)組成，粗軋機(jī)與中軋機(jī)均為6架，軋機(jī)平立交替布置，立式軋機(jī)為上傳動(dòng)。4） 到預(yù)精軋軋件的斷面較小，為保證軋件斷面形狀正確、尺寸精確和工藝穩(wěn)定，道次變形小，懸臂式軋輥的預(yù)精軋機(jī)完全滿足要求，其以設(shè)備重量輕、占地小。 表32 幾種機(jī)型的主要特點(diǎn)如下表所示序號(hào)結(jié)構(gòu)和參數(shù)主導(dǎo)機(jī)型摩根型德馬克達(dá)涅利阿希洛1工作機(jī)座布置形式側(cè)交450，后為頂交450側(cè)交450，后改為150/750平立交替頂交4502輥環(huán)直徑φ8 “5+φ6”5φ21010φ2102+φ1658φ210103輥縫調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)偏心套式調(diào)整機(jī)構(gòu)帶液壓平衡的擺臂式4機(jī)架中心距800～750mm800mm 750及650mm920mm 本設(shè)計(jì)采用摩根第六代V型8架超重型軋機(jī)，因?yàn)樗饕幸韵聨讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1)采用頂交45176。 3)主電機(jī)功率大，為進(jìn)一步提高精軋操作速度和實(shí)現(xiàn)低溫軋制創(chuàng)造了條件。增加泰克森軋機(jī)后，有以下優(yōu)點(diǎn)：1） 可提高常規(guī)線材軋機(jī)的生產(chǎn)率；2） 提高了產(chǎn)品的尺寸公差；3） 具有“自由定徑”功能，即用單一的名義孔槽尺寸，通過微調(diào)來料尺寸和對(duì)不同方坯間隙調(diào)整泰克森軋機(jī)的輥縫，生產(chǎn)出一批不同尺寸的成品棒線材的自由尺寸軋制能力；4） 實(shí)現(xiàn)800℃低溫軋制，晶粒組織更細(xì)，通過控制晶粒尺寸和吐絲溫度促進(jìn)相變或延遲相變，從而利用斯泰爾摩的最佳冷卻能力，可處理如軸承鋼、冷鐓優(yōu)質(zhì)鋼等鋼種，而不需要后續(xù)熱處理，提高了產(chǎn)品的冶金性能；由于立式吐絲機(jī)主要適用終軋速度不大于120米/秒，而臥式吐絲機(jī)其重心低，振動(dòng)小可適合于軋制高速線材。為避免當(dāng)線材盤卷在800℃～1050℃高溫下自然冷卻時(shí)，因盤卷內(nèi)外溫差大而導(dǎo)致表面嚴(yán)重氧化、盤卷內(nèi)部不符合要求、機(jī)械性能低、拉拔性能差等問題，為此目前新建的高線都選擇了斯太爾摩冷卻線，斯太爾摩冷卻線有三種形式:標(biāo)準(zhǔn)型、緩慢型、延遲型，具體比較見下表。本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用實(shí)際條件出發(fā)，采用驅(qū)動(dòng)——游動(dòng)的“C”形鉤式的運(yùn)輸設(shè)備。精軋：是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，以硬度和耐磨性為主。4） 在一定限度內(nèi)，可以適應(yīng)加大開孔斷面等改變孔設(shè)計(jì)的情況 。3）集體傳動(dòng)組合結(jié)構(gòu)，大大地改善了咬入瞬間的電機(jī)動(dòng)態(tài)速降問題，使各機(jī)架間微張力關(guān)系不受電氣設(shè)備的影響，從而為高速下微張力軋制創(chuàng)造了有利條件。根據(jù)不同鋼種的加熱制度和加熱要求，鋼坯在步進(jìn)梁式加熱爐內(nèi)加熱至開軋溫度950～1150℃，由出爐輥道送往粗軋機(jī)進(jìn)行軋制。中軋機(jī)組軋出的軋件經(jīng)飛剪切頭后由導(dǎo)管經(jīng)立活套進(jìn)入預(yù)精軋機(jī)組，預(yù)精軋機(jī)組由4架平立交替的懸臂輥環(huán)式軋機(jī)組成。為了提高軋機(jī)作業(yè)率和改善產(chǎn)品質(zhì)量，在精軋機(jī)組后設(shè)置減定徑機(jī)組（2臺(tái)減徑和2臺(tái)定徑軋機(jī)），可對(duì)軋件更加高效、高速、高精度，無扭軋制，終軋最大保證速度為100米/秒。10840～8602低合金鋼20MnSi1000177。采用開環(huán)控制，以控制軋件合理的吐絲溫度和減少氧化鐵皮的生成。、廢鋼及氧化鐵皮清除整個(gè)軋線共設(shè)有6臺(tái)剪機(jī)，其中3臺(tái)飛剪機(jī)分別設(shè)置在粗軋機(jī)組后、中軋機(jī)組后，精軋機(jī)組前，用于剪切軋件的頭部和尾部，并可起事故碎斷作用。細(xì)顆粒氧化鐵皮和廢油在水處理站凝結(jié)成沉淀，制成泥餅，由汽車外運(yùn)。 3）產(chǎn)品條件，應(yīng)考慮：產(chǎn)品品種，規(guī)格范圍，尺寸精度及金屬性能要求。通過改變輥縫的辦法可軋制出不同尺寸的產(chǎn)品。 5）軋件斷面溫降較為均勻。 2．橢圓圓孔型系統(tǒng)該孔型系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)： 1)變形較均勻，軋制前后軋件斷面形狀能平穩(wěn)地過渡，可防止產(chǎn)生局部應(yīng)力； 2)由于軋機(jī)沒有明顯棱角，冷卻比較均勻，且軋制中有利于去除軋件表面氧化鐵皮； 3)在某些情況下，可由延伸孔型軋出成品圓鋼，因而可減少軋輥數(shù)量和換輥次數(shù)。75176。 相互垂直的布置； 2)變形平穩(wěn)，內(nèi)應(yīng)力小，可得到尺寸準(zhǔn)確，表面光滑的軋件和成品； 3)橢圓圓孔型系統(tǒng)，可借助調(diào)整輥縫值得到不同斷面尺寸的軋件，增加了孔型樣板，孔型加工的刀具和模具，軋輥輥片和導(dǎo)衛(wèi)裝置的共用性，減少了備件，簡(jiǎn)化了管理； 4)這一孔型系統(tǒng)的每一個(gè)圓孔型都可以設(shè)計(jì)成既是延伸孔型，又是有關(guān)產(chǎn)品的成品孔型，適用于一組孔型系統(tǒng)軋輥，借助甩去機(jī)架軋制多規(guī)格產(chǎn)品。1）粗軋機(jī)組由于粗軋機(jī)機(jī)組的延伸系數(shù)較大 ，但對(duì)于第一架軋機(jī)，考慮來料波動(dòng)，咬入條件及軋輥強(qiáng)度等因素，延伸系數(shù)可略小一些。對(duì)鑄鐵軋輥k1=,本設(shè)計(jì)1～12 機(jī)架為球墨鑄鐵，13～26機(jī)架采用碳化鎢輥環(huán) k2軋制速度影響系數(shù) k3軋件材質(zhì)影響系數(shù)，本設(shè)計(jì)以優(yōu)碳鋼為主，故取k3=1．軋制溫度的確定 本設(shè)計(jì)采用低溫軋制，且為優(yōu)碳鋼，故開軋溫度為980℃，具體參見表格51中所示。 ，還有12個(gè)偶數(shù)機(jī)架。2)求K1以外的各偶機(jī)架的圓坯尺寸，圓坯面積及相鄰坯間的延伸率。5)設(shè)計(jì)成品孔（該孔的延伸系數(shù)比一般孔要小12%）6)列出孔型工藝參數(shù)及設(shè)備性能表。研究單位壓力在接觸弧上的分布規(guī)律，對(duì)于從理論上正確確定金屬軋制時(shí)的力能參數(shù)—軋制力，傳動(dòng)軋輥的轉(zhuǎn)矩和功率具有重大意義，因?yàn)橛?jì)算軋輥及工作機(jī)架的主要零件的強(qiáng)度和計(jì)算傳動(dòng)軋輥所需的轉(zhuǎn)矩及電機(jī)功率，一定要了解金屬作用在軋輥上的總壓力，而金屬作用在軋輥上的總壓力大小及合力作用點(diǎn)位置完全取決于單位壓力。 2）適用于當(dāng)軋制溫度大于800℃，%?？仔团渲玫囊话阍瓌t為[6]：1）力求軋機(jī)各機(jī)架的軋制時(shí)間均衡；2）為了便于調(diào)整，成品孔必須單獨(dú)配置在成品機(jī)架的一個(gè)軋制線上；3）考慮孔型的磨損程度及對(duì)其質(zhì)量的影響，每一道次備有不同數(shù)量的孔型，當(dāng)孔型磨損到影響成品質(zhì)量時(shí)，可以只換孔型而不必?fù)Q軋輥。21219272WC900/18001945176。21219272WC900/18002345176。21219272WC750/19002745176。 2．粗、中軋機(jī)組軋輥輥頸尺寸的確定粗、中軋機(jī)組使用滾動(dòng)軸承,其型式為四列圓柱滾動(dòng)軸，輥頸直徑d和新輥直徑D之間存在以下關(guān)系[16]： d=(~)D ……（式611） 輥頸長(zhǎng)度l和輥頸直徑D之間存在以下關(guān)系：l=d+20～30㎜：1 軋輥簡(jiǎn)支梁圖示及受力如下所示：軋輥受力圖62及彎矩、扭矩圖63和64所示： a b P RA RB L l 圖62 軋輥受力圖MMmax X 圖63 彎矩圖 X圖64 扭矩圖上圖中：L──軋輥輥身長(zhǎng)度；1──軋輥輥頸長(zhǎng)度； a──壓下螺絲中心線至輥身邊緣的距離，一般a＝1／2； b──輥身邊緣至第N孔作用點(diǎn)距離，b＝c＋（n－1）e， c為輥身邊緣至第一孔中心線的距離，e為相鄰的兩孔中心線間距； RA、RB——是機(jī)架對(duì)軋輥的支撐作用力。 ……（式617） Mn＝9550Nη/Nj,N Mf=Mf1/i+Mf2 ……（式620） 式中：Mf1──軋輥軸承中的摩擦力矩； Mf2──傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩； Mf1=Pdf1 d──軋輥輥頸直徑 f1──軋輥軸承中摩擦系數(shù)； Mf2=(1/η1)(M+Mf1)/i η──主電機(jī)到軋輥的傳動(dòng)效率。合金鋼22%. 冷裝:室溫 優(yōu)碳鋼,低合金鋼9800C。原料跨全長(zhǎng)為100m， 跨距30m，建筑面積3000m2，柱距12m。本跨全長(zhǎng)為400m，跨距30m，建筑面積12000m2，柱距為12m。精整區(qū)布置了P/F運(yùn)輸線，壓緊打捆機(jī)2臺(tái)盤稱臺(tái)。本跨全長(zhǎng)為100m，寬15m，建筑面積為1500 m2。鋼坯存放的最大高度為3~5m[9]。打捆機(jī)故障排除后，經(jīng)過壓緊、打捆、卸卷，“C”形鉤再回到受卷位置所需時(shí)間為667s，故受卷前需要14個(gè)空鉤子。設(shè)計(jì)的高線車間的主要的具體的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表91所示[5]： 表91 高線車間主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1產(chǎn)品產(chǎn)量萬噸/年40其中：優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼萬噸/年低合金鋼萬噸/年2鋼坯年需要量噸4166673軋機(jī)組成架28其中：粗軋機(jī)組架6Φ610～520㎜6架中軋機(jī)組架6Φ430～370㎜6架預(yù)精軋機(jī)組架4Φ285～255㎜6架精軋機(jī)組架8Φ212㎜V型超重載45176。1) 大氣大氣污染主要來自步進(jìn)梁式加熱爐煙氣。軋鋼車間的各種冷卻水均100%處理循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染。 致　　謝經(jīng)過四個(gè)多月的資料查閱，工藝設(shè)計(jì)，產(chǎn)品計(jì)算，本設(shè)計(jì)工作已經(jīng)結(jié)束。另外，在設(shè)計(jì)過程中還得到了黃貞益、曹杰、陳其偉、章靜、沈小輝等材料成型教研室老師的指導(dǎo)和幫助。 致謝人：張志超 2007年6月8日參 考 文 獻(xiàn)[1][R].馬鞍山：馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)院，2000.[2][R].馬鞍山：馬鋼鋼鐵設(shè)計(jì)院，1999.[3][R]. 馬鞍山：馬鋼鋼鐵設(shè)計(jì)院，.[4][M].北京：冶金工業(yè)出版社，. [5][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1992.[6]趙松筠，[M].北京：冶金工業(yè)出版社，.[7][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.[8][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.[9][M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1999.[10][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1990.[11][M].北京：高等教育出版社，1992.[12]鄭光文. 塑性加工設(shè)備[M].馬鞍山：安徽工業(yè)大學(xué)，2000.[13][M].馬鞍山：安徽工業(yè)大學(xué)，1998.[14][M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1999.[15]王廷薄，——軋制理論與工藝[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1998.[16][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1989.[17][M].北京：高等教育出版社，1992.[18]金屬塑性加工詞典[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1982.[19][M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986.[20]C.–Y. Wu and . Hsu. . Optimal Shape Design of an ExtrusionForging Die Using a Polynomial Network and a Genetic Algorithm. Department of Mechanical Engineering. Int J Manuf Technol(2002) 2