【正文】 際變形抗力： sts nnn ?? ?? ???? ； 在特定條件下的 s? 查得為 34MPa； 第 17 項(xiàng)為平面變形抗力： sK ?? ； 第 19 項(xiàng)： 摩擦系數(shù) f ，查表可得取 ； 第 20 項(xiàng)： 壓力系數(shù)hlKPn 39。 39。 , ?cos =, )co s1(m ax ???? Dh =750179。 電機(jī)過載校核：電機(jī)過載條件為 HkMM ?? max， k 取 ，由計(jì)算結(jié)果可看出電動(dòng)機(jī)過載條件滿足，即電機(jī)發(fā)熱通過。 同樣，其他四種產(chǎn)品熱軋也滿足工作需求。冷軋的特點(diǎn)是：冷軋的產(chǎn)品有均勻的組織和性能，有較高的強(qiáng)度；產(chǎn)品的尺寸精度高，表面品質(zhì)好；可通過變形程度和熱處理的控制和，獲得各種性能和狀態(tài)的產(chǎn)品；冷軋可生產(chǎn)薄材或箔材。 （ 1） 中間冷軋總加工率的原則 ① 充分發(fā)揮合金塑性，盡可能采用大的總加工率，以減少中間退火及其他工序，縮短工藝流程。 （ 2） 成品冷軋總加工率 主要取決于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品性能的要求。 具體分配道次加工率的一般原則是 : ① 通常第一道次加工 率較大 ,以充分利用金屬塑性 ,往后隨加工硬化程度增加 ,道次加工率逐漸減小； ② 保證順利咬入 ,不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象 ,軋制厚板帶較突出； 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 25 ③ 分配道次加工率 ,應(yīng)盡量使各道次軋制壓力相接近 ,對(duì)穩(wěn)定工藝調(diào)整輥型有利； ④ 保證設(shè)備安全運(yùn)行 ,防止超負(fù)荷損壞軋機(jī)部件與主電機(jī)。 （ 1）張力在軋制過程中的作用 ： ① 能降低單位壓力，調(diào)整主電機(jī)負(fù)荷。 ⑤ 張力為增大卷重，提高軋制速度，實(shí)現(xiàn)軋制過程機(jī)械化，以及計(jì)算機(jī)控制創(chuàng)造了有利條件。設(shè)計(jì)中可選擇張應(yīng)力值 q＝ (～ )σ ，厚帶或高塑性合金取上限，薄帶或低塑性合金取下限。但是，前張力過大，帶材卷得太緊，退火易粘結(jié)，軋制容易斷帶。生產(chǎn)中，成品精軋最后道次為保證板形，采用較低的軋制速度有利于平整；當(dāng)輥溫過高、裂邊嚴(yán)重或過焊縫處，應(yīng)適當(dāng)降低軋制速度。而且冷軋產(chǎn)品的精度、性能及表面質(zhì)量要求高。鋁合金冷軋潤(rùn)滑劑主要由基礎(chǔ)油和添加劑組成。 均勻化退火：均勻化退火的主要目的消除鑄造時(shí)引起的熱應(yīng)力、消除晶內(nèi)偏析、減少鑄錠組織和化學(xué)成分的不均勻性。成 品退火又分為完全退火和低溫退火。 時(shí)效：時(shí)效分自然時(shí)效和人工時(shí)效，人工時(shí)效是控制一定溫度下進(jìn)行的時(shí)效方法，自然時(shí)效是在室溫下放置無其他處理工序。軋機(jī)精度高、剛度大； (4) 冷軋輥材質(zhì)、硬度、表面粗糙度及制造精度等要求高； (5) 一般軋制前后帶有張力； (6) 此外還要考慮最小可軋厚度、軋制速度等其他技術(shù)特性。 (2) 淬火爐的選擇 對(duì)于鋁合金板材的淬火，本設(shè)計(jì)選用板材鹽浴加熱淬火電爐，其性能參數(shù)如下： 最高工作溫度： 535℃； 爐膛尺寸： 12021179。 鐘罩式退火爐其性能參數(shù)如下： 卷外徑： Ф 4200mm； 卷內(nèi)徑： Ф 500～ 600mm； 卷重： ～ 25t； 裝料高度： 3600mm； 裝料量：（最大） 13t； 工作溫度：（最大） 外罩 800℃； 內(nèi)罩 200～ 700 生產(chǎn)能力： ； 底座風(fēng)機(jī)： 功率 820kw； 轉(zhuǎn)速 750/1500r/min； 電加熱功率： 330kw，熱效率， 50%。 切斷設(shè)備 (1) 1830 縱剪切機(jī)列的性能參數(shù)如下： 來卷屈服強(qiáng)度 ? ： ～ 294N/mm2； 來卷抗拉強(qiáng)度 b? ： ～ 441N/mm2； 來卷毛料厚度： ～ 2mm； 卷頭卷尾毛料厚度： ≤ 3mm； 成品卷帶材厚度： ～ 2mm； 來料寬度： 500～ 1600mm； 剪切后成品卷寬度： 25～ 1600mm； 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 29 來卷內(nèi)經(jīng)： Ф 510mm、Ф 610mm； 成品卷內(nèi)經(jīng)： Ф 350mm、Ф 510mm； 來卷外經(jīng)： Ф 800mm、Ф 1600； 來卷重量： 最大 7000kg； 成品卷重量： Ф 350mm 時(shí)，最大 2300kg； Ф 510mm 時(shí)，最大 7000kg； 剪切條數(shù)： 當(dāng)成品厚≤ 時(shí)，成品寬≥ 25mm 時(shí)：最多剪切條數(shù) 20條； 當(dāng)成品厚≤ 時(shí)，成品寬≥ 45mm 時(shí)：最多剪切條數(shù) 15條 當(dāng)成品厚≤ 時(shí)，成品寬≥ 100mm 時(shí)：最多剪切條數(shù) 5條 機(jī)列引料速度： 18m/min； 工作速度： 18～ 250mm/min； 最大張力： 20210N（張力墊）。nt ＝ 5s； 一個(gè)軋制周期的等效力矩 M = ? ?? ??? ????39。 （ 2 ） 最 小 可 軋 厚 度 的 校 核 ： )( 5m i n ?? ???????? E qKfDh ,而本計(jì)算產(chǎn)品最薄厚度為 8，因此滿足最小可軋厚度的要求。22nnnonc tt tMtM = KN178。 第 1～ 2 項(xiàng)： H及 h由熱軋后厚度及產(chǎn)品狀態(tài)、規(guī)格和軋機(jī)能力以及合金的塑性決定； 第 3～ 5 項(xiàng)： 第 3 項(xiàng)為絕對(duì)壓下量 h H h? ? ? ； 第 4 項(xiàng)為道次加工率 %100??? Hh? ； 習(xí)志鵬 ： 年產(chǎn) 萬噸鋁合金板帶材生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 30 30 第 5 項(xiàng)為變形區(qū)長(zhǎng)度 hRl ?? ； 第 6～ 7 項(xiàng)： 道次前張力 shhq ??? ； 道次后張力 sHHq ??? ； 其中 hq 、 Hq 可以根據(jù)道次總加工率查表得到； 第 8 項(xiàng)： 道次前總加工率 %10000 ??? H HHH? 第 9 項(xiàng)： 道次后總加工率 %10000 ??? H hHh? ； 第 10 項(xiàng)： 道次平均加工率 ? ? ??= ； 第 11 項(xiàng)： 平均變形抗力shSHs ????? 3231，軋前金屬屈服極限 sH? 可查圖得，軋后金屬屈服極限 sh? 可查圖得； 第 12 項(xiàng)： 平面變形抗力 sK ?? ； 第 13 項(xiàng)： 平均張應(yīng)力 2 Hh qqq ?? ， hq 、 Hq 可以根據(jù)道次總加工率查表得； 第 14 項(xiàng)： 張力影響后的抗力 qK s ??? ? ； 第 15 項(xiàng)： 摩擦系數(shù) f取 第 16 ～ 20項(xiàng)： m由前面計(jì)算可得 ；參數(shù) hH Kafy ???4 ， 其中 ： 95000Ra? ；m? 由 m 、 y ,可 查 圖得 ； 軋輥 彈性 壓 扁弧 水 平投 影 ? ?f hHml 2 ???? ；壓力系數(shù) Kpn ???? ； 第 21 項(xiàng)： 平均單位壓力 Knp ????? ? 第 22 項(xiàng)： 軋制總壓力 lBpP ?? ； 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 31 第 23 項(xiàng)： 軋后長(zhǎng)度 Lh，根據(jù)體積不變?cè)碛? 2112 Bh LHBL ? ??? ，求得 ,其中取 B1=B2； 第 24～ 25 項(xiàng)： 力臂系數(shù) x 取 ，力臂 lxa ?? ㎜ 第 26 項(xiàng)： 軋制力矩 aPMz ???2 ； 第 27 項(xiàng)： 軋輥軸承中附加摩擦力矩011 DDfdPM f ???? 第 28 項(xiàng)： 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中附加摩擦力矩21 fff MiMM ?? 第 29 項(xiàng)： 空轉(zhuǎn)力矩 0M ，按經(jīng)驗(yàn)公式取 fMM ? 第 30 項(xiàng)： 靜力矩 0zcfMM M Mi? ? ? 第 31～ 33 項(xiàng)： 第 31 項(xiàng)軋制速度 V。 1800179。 3500； 習(xí)志鵬 ： 年產(chǎn) 萬噸鋁合金板帶材生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 28 28 功率： 1680KW。 1700mm 四輥可逆式冷軋機(jī) 其性能參數(shù)如下： 最 大軋制速度： m/s 帶材寬度： 950～ 1500mm； 帶材入口厚度： ； 帶材出口厚度： ； 主電機(jī)功率： 2100kW； 最大軋制力 : 10500kN； 軋輥直徑：工作輥： 500mm； 支撐輥： 1250mm； 熱處理爐 (1) 退火爐的選擇 對(duì)于鋁合金的退火，選擇常用的罩式退火爐。由于冷軋機(jī)的特點(diǎn)不同，對(duì)冷軋機(jī)的要求也較高。低溫退火在于消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定材料尺寸、形狀及性能，以獲得硬態(tài)或半硬態(tài)產(chǎn)品，其溫度控制在再結(jié)晶溫度以下。 成品退火：即冷軋到成品尺寸后，通過控制退火溫度和保溫時(shí)間來得到不同狀態(tài)和性能的最后一次退火。鋁合金的熱處理比較簡(jiǎn)單，它主要是淬火時(shí)效處理和不同目的的退火。 （ 1）冷卻潤(rùn)滑劑的要求 習(xí)志鵬 ： 年產(chǎn) 萬噸鋁合金板帶材生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 26 26 對(duì)冷卻潤(rùn)滑劑有較高的要求： ① 基礎(chǔ)油的粘度要適當(dāng)； ② 潤(rùn)滑性能良好，摩擦系數(shù)?。虎? 油膜強(qiáng)度要大；④ 不腐蝕軋件和軋輥，并容易去除；⑤ 閃點(diǎn)要適，閃點(diǎn)過高，退火時(shí)不易燒凈，使產(chǎn)品表面產(chǎn)生油斑；閃點(diǎn)過低，軋制時(shí)易揮發(fā)油煙，容易著火；⑥ 對(duì)人體無害；⑦ 來源廣價(jià)格低。 冷軋時(shí)的冷卻潤(rùn)滑 冷軋時(shí)，加工硬化使金屬的變形抗力增加，單位壓力較高，能耗增大。 冷軋時(shí)的速度 為了提高生產(chǎn)率與確保設(shè)備安全，采用低速咬入及拋出，高速穩(wěn)定軋制 制度。但是，后張力過大增加主電機(jī)負(fù)荷，使后滑增大可能打滑，來料如卷松會(huì)造成擦傷等。一般隨合金變形抗力及軋制厚度與寬度增加，張力相應(yīng)增大。 ③ 調(diào)整張力可以控制板形。 冷軋時(shí)的張力 軋制帶材必須采用張力。 （ 3） 道次加工率的分配 冷軋總加工率確定之后 ,應(yīng)合理分配各道次的加工率。 ③ 充分發(fā)揮設(shè)備能力，保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止損壞設(shè)備部件或燒壞電機(jī)的事故出現(xiàn)。 冷軋工藝制度包括冷軋壓下制度、冷軋時(shí)的張力、冷軋的速度、冷卻潤(rùn)滑及輥型等內(nèi)容。冷軋通常是指金屬及其合金再結(jié)晶溫度以下的軋制過程。 （ 3） 熱軋輥強(qiáng)度校核計(jì)算 四輥軋機(jī)軋制時(shí)，工作輥為主傳動(dòng)，工作輥主要 承受扭矩，支承輥主要承受彎矩。 （ 2） 主電機(jī)校核計(jì)算 主電機(jī)校核計(jì)算包括發(fā)熱和過載校核。 22nnnnnn tt tMtM 本設(shè)計(jì)所選三個(gè)計(jì)算產(chǎn)品詳細(xì)計(jì)算數(shù)據(jù)； 熱軋工藝的校核 （ 1）熱軋咬入條件校核 自然咬入條件應(yīng)滿足 )co s1(m ax ???? Dh 。? ； 第 22 項(xiàng)： 總軋制力 lBpP h? ； 第 23 項(xiàng)： 軋后長(zhǎng)度 Lh，根據(jù)體積不變?cè)碛衕B LHBL ???? 2 112求得； 第 24 項(xiàng)： 力臂系數(shù) x 查表可得取 ； 第 25 項(xiàng)： 軋制力矩 PxlM 2? ； 第 26 項(xiàng)： 軋輥軸承中的摩擦力矩 011 DDfd