【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外突出。冷軋生產(chǎn)方式解決了上述缺陷。就是說(shuō)它不存在熱軋帶鋼生產(chǎn)中所特有的溫度不均勻的問(wèn)題，因而可以保證產(chǎn)品獲得厚度甚?。蛇_(dá) ）長(zhǎng)度很大的帶鋼。 冷軋配以正確的熱處理，就能夠制造出依帶鋼用途而決定的具有最好性能的產(chǎn)品。諸如生產(chǎn)深沖壓用的帶鋼以及其他軟態(tài)鋼。這種狀態(tài)的帶鋼，往往具有高的延伸性、低的強(qiáng)度或硬度，以保證深沖的要求。 冷軋時(shí)，由于產(chǎn)生 “加工硬化 ”效應(yīng)，顯 著的改變了帶鋼的力學(xué)性能。因此借助冷軋時(shí)帶鋼 “加工硬化 ”的作用，用選擇冷軋時(shí)的壓下量和選擇熱處理制度的方法，可以比較容易的在很大范圍內(nèi)調(diào)整帶鋼的力學(xué)性能及工藝性能。諸如冷硬狀態(tài)、特硬狀態(tài)、軟狀態(tài)、半軟狀態(tài)、半硬狀態(tài)等各種狀態(tài)的產(chǎn)品。這是熱軋所不能達(dá)到的。 雖說(shuō)熱軋后帶鋼的力學(xué)性能，在某種條件下能近似冷軋退火后的力學(xué)性能，但這種力學(xué)性能既不同于完全冷軋后的 [3]。也不同于完全退火的力學(xué)性能。其抗拉強(qiáng)度往往低于完全冷軋而高于完全退火的，其延伸性也低于完全退火而高于完全冷軋的。問(wèn)題最大的是，熱軋后的帶鋼的力學(xué)性能 波動(dòng)很大，一般是難以控制的。 此外冷軋完全可以保證帶鋼的精確尺寸和相當(dāng)均勻的性能。此外，目前的熱軋工藝水平不能保證帶鋼表面免于氧化，以及由于氧化鐵皮而帶來(lái)的表面質(zhì)量不良，因此他不適于生產(chǎn)表面光潔度要求較高的帶鋼。由于帶鋼 的冷軋往往是在溫室下進(jìn)行，其表面不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此能保證產(chǎn)品獲得較高的表面光潔度（ 通常 ～ ）由于冷軋后的帶鋼表面良好，不存在熱軋帶鋼出現(xiàn)的麻點(diǎn)、氧化鐵皮壓入、粘結(jié)等缺陷，在多數(shù)情況下，不須在加工就能直接使用?？梢?jiàn)，采用冷軋方法生產(chǎn)帶鋼優(yōu)點(diǎn)是很多的，歸結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)： 得到熱軋方法很難得到的極薄帶鋼。 使產(chǎn)品具有很高且范圍很廣的力學(xué)性能及工藝性能。 能保證獲得高精度尺寸、厚度偏差小、延帶鋼的寬度及長(zhǎng)度方面的厚度均勻 板型良好、表面光潔的各種帶鋼。 成本低，收得率高。 軋制速度高，具有根高得生產(chǎn)率。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 冷軋工藝特點(diǎn) 冷軋產(chǎn)品之所以較熱軋方式生產(chǎn)得產(chǎn)品有許多優(yōu)點(diǎn)，使于冷軋工藝特點(diǎn)分不開(kāi)得，冷軋 具有如下工藝特點(diǎn)： 冷軋是在金屬再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的軋制。在冷軋中，金屬的晶粒被破碎且不能產(chǎn)生再結(jié)晶回復(fù)，導(dǎo)致金屬產(chǎn)生加工硬化。由于加工硬化，使金屬變形抗力 增大，軋制壓力升高，金屬的塑性降低，容易產(chǎn)生脆斷。當(dāng)鋼種一定時(shí)，加工硬化程度與冷軋的變形程度有關(guān)，變形程度愈大，加工硬化愈嚴(yán)重。加工硬化超過(guò)一定程度后，因金屬過(guò)于硬脆而不能繼續(xù)軋制。因此板帶經(jīng)一定的冷軋總變形量之后，須經(jīng)熱處理（再結(jié)晶退火或固溶處理），恢復(fù)塑性，降低變形抗力，以利于繼續(xù)軋制。生產(chǎn)過(guò)程中每次軟化熱處理之前完成的冷軋工作，稱之為一個(gè) “軋程 ”。由此可見(jiàn)，在一定的軋制條件下，鋼的變形抗力愈高，成品的尺寸愈寬愈薄，所需的軋程就愈多。 帶鋼冷軋機(jī)型式 在冷狀態(tài)下軋制帶鋼的軋機(jī)，通常稱為帶鋼冷軋機(jī) 。帶鋼冷軋機(jī)的形式是多種多樣的，按照軋輥的數(shù)目及排列方式，可分為：二輥、四輥、六輥、十二輥、二十輥、三十六輥及復(fù)合式等。 盡管冷軋機(jī)的軋輥數(shù)目各不相同，但有一點(diǎn)是相同的，既所有冷軋機(jī)都只有兩個(gè)工作輥，而其余的軋輥是為了防止工作輥彎曲、變形和損壞的支撐輥。一般工作輥的直徑越小，其支撐輥數(shù)目越多；工作輥的直徑越小，冷軋是壓力減小越小。然而，工作輥冷卻越困難。反而，工作輥的直徑越大，剛性也就越好。因此對(duì)于各種不同的軋制條件，一般的說(shuō)也很有不同的單一的最佳的軋輥直徑。 總之，工作輥直徑的減小，對(duì)軋制過(guò)程是有利的。首 先，可以降低軋制力和軋制能量，有利于軋制變形，從而使介于二次中間退火之間的北軋制帶鋼獲得的總壓下率可以增大。其次，在小直徑的軋輥上進(jìn)行軋制，由于彈性壓扁值不大，因此，可以適于軋制高變形抗力性質(zhì)的帶鋼（如不銹鋼、硅鋼及其它高合金鋼），并可使軋出的帶鋼沿帶鋼寬度上和長(zhǎng)度上的厚度波動(dòng)值小于其它較大工作輥直徑的軋機(jī)所軋制出帶鋼厚度的波動(dòng)值。小直徑工作輥的采用，還可以使帶鋼寬度較小的情況下軋制時(shí)減少甚至消除在帶鋼側(cè)邊邊緣上所形成裂紋的可能，特別是軋制薄帶鋼時(shí)這一點(diǎn)是十分重要的。另外，由于工作輥直徑的減少，使軋機(jī)的尺寸 的重量降低，使其結(jié)構(gòu)緊湊，因而縮減占地面積。沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 鑒于采用小直徑輥有以上特點(diǎn)，目前為得到高精度、優(yōu)質(zhì)量的冷軋帶鋼，已日趨采用小直徑工作輥而多支撐輥的帶鋼冷軋機(jī)。 本設(shè)計(jì)采用五輥軋機(jī)可減小工作輥的直徑，有利于減小接觸弧長(zhǎng)度，有利于使軋制厚度更薄，強(qiáng)度更高和難軋的品種。也能提高軋機(jī)對(duì)板型尤其是高次浪形的控制能力。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 ２ 精軋機(jī)壓下裝置總體方案設(shè)計(jì) 輥調(diào)整裝置的分類及作用 軋輥調(diào)整裝置的作用主要是調(diào)整軋輥在機(jī)架中的相對(duì)位置，以保證要求的壓下量，精確的軋件尺寸和正常的軋制條件。軋輥的調(diào)整裝置主要有軸向調(diào)整裝置和徑 向調(diào)整裝置兩種 [7]。 軋輥的軸向調(diào)整主要用來(lái)對(duì)正軋槽，以保證正確的孔型形狀。一般只用簡(jiǎn)單的手動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成。 軋輥的徑向調(diào)整裝置其作用是需要進(jìn)行下述操作時(shí)徑向調(diào)整兩工作輥之間的相對(duì)位置： 整兩工作輥軸線之間的距離，以保持正確的輥縫開(kāi)度，給定壓下量。 調(diào)整兩工作輥的平行度。 當(dāng)更換直徑不同的新軋輥時(shí)，調(diào)整軋制線的高度。 更換軋輥或處理事故（如卡鋼）時(shí)需要的其它操作。 軋輥徑向調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)與軋機(jī)的形式和軋輥的位置有密切關(guān)系，大致可以分為：上輥調(diào)整機(jī)構(gòu)；下輥調(diào)整機(jī)構(gòu)；中輥調(diào)整機(jī)構(gòu)及軋輥側(cè)向調(diào)整機(jī) 構(gòu)等類型。在本次設(shè)計(jì)中主要對(duì)上輥調(diào)整機(jī)構(gòu)加以設(shè)計(jì)。 上輥調(diào)整機(jī)構(gòu) 上輥調(diào)整機(jī)構(gòu)應(yīng)有最廣，通常稱為壓下裝置，用于具有水平軋輥的二輥、三輥、四輥以及多輥軋機(jī)上，其結(jié)構(gòu)在很大程度上與軋輥的移動(dòng)速度、移動(dòng)距離和沒(méi)小時(shí)移動(dòng)次數(shù)有關(guān)。如表 、 所示。 表 各種軋機(jī)的上輥移動(dòng)（調(diào)整）速度 軋機(jī)類型 上輥移動(dòng)速度（毫米 /秒） 750～ 850 初軋機(jī) 中板軋機(jī)：粗軋機(jī)座 精軋機(jī)座 型鋼軋機(jī) 鋼管穿孔機(jī)、二輥疊板軋機(jī) 90～ 180 30～ 60 20～ 40 2～ 5 1～ 2 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 薄板熱軋機(jī) 薄板及帶鋼冷軋機(jī) ～ ～ 表 上輥調(diào)整裝置的分類 類型 驅(qū)動(dòng)方式 用途 快速調(diào)整裝置 (移動(dòng)速度大于 1 毫米／秒 ) 電動(dòng) 主要用于軋輥移動(dòng)行程較大并需要逐道調(diào)整的軋機(jī)，如初軋機(jī)、中板軋機(jī)等。舊式的疊板軋機(jī)雖然上輥移動(dòng)行程不大，但需要逐道調(diào)整輥縫，所以亦采取較快的移動(dòng)速 慢速調(diào)整裝置 (移動(dòng)速度小于 1 毫米／秒 ) 手動(dòng) 主要用于孔型相互位置不變的型鋼軋機(jī)與線材軋機(jī)上，只在調(diào)整及換輥時(shí)才使用，也用在某些鋼坯及帶鋼小型連軋機(jī) 電動(dòng) 用于各種帶鋼軋機(jī) 上，也用在板帶材的平整機(jī)上 壓下裝置的分類及簡(jiǎn)介 手動(dòng)壓下裝置 主要用于不經(jīng)常調(diào)整輥縫的型鋼軋機(jī)與線材軋機(jī)上，調(diào)整工作主要是在正式軋鋼之前完成的，對(duì)速度沒(méi)有特殊的要求，屬于手動(dòng)慢速調(diào)整裝置。常用的手動(dòng)壓下裝置有： ； ； 螺絲的調(diào)整方式如圖 ； 。其中目前主要采用的是。 電動(dòng)壓下裝置 冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動(dòng)壓下速度一般在 ～ ，有時(shí)壓下速度也可達(dá)到 3m/s，所以電動(dòng)壓下裝置分為快速調(diào)整壓下裝置和慢速調(diào)整壓下裝置，習(xí)慣上把帶鋼的壓下裝置（一般其速度大于 1mm/s）稱為快速壓下裝置，把帶鋼的壓下裝置（一般其速度小于 1mm/s）稱為慢速壓下裝置?？焖賶合卵b置多用于可逆式熱軋機(jī)上，如初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、中厚板軋機(jī)連軋機(jī)組的可逆式粗軋機(jī)等 [2]。這種壓下對(duì)裝置要求：采用慣性小的傳動(dòng)系統(tǒng)，以便頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)；有效的傳動(dòng)效率和工作的可靠性必需有克服壓下螺絲阻塞事故的措施。而本設(shè)計(jì)中采用冷軋帶鋼方式，所以采用慢速壓下裝置，初步選取壓下速度 為 。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 圖 斜楔式調(diào)整裝置 圖 直接傳動(dòng)壓下螺絲的調(diào)整裝置 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 圖 圓柱齒輪傳動(dòng)壓下螺絲的調(diào)整裝置 板帶軋機(jī)電動(dòng)壓下裝置 冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動(dòng)壓下速度約在 ～ （有時(shí)也可以達(dá)到3mm/s）。由于壓下速度的絕對(duì)值小，過(guò)去曾稱為 “慢速壓下機(jī)構(gòu) ”?，F(xiàn)代化的高速軋機(jī)上，為了實(shí)現(xiàn)鋼的厚度控制，需要壓下機(jī)構(gòu)以很高的速度對(duì)軋輥位置作微量調(diào)整。 軋機(jī)壓下裝置的特點(diǎn) 板帶軋機(jī)的軋件既薄又寬又長(zhǎng)，并且軋制速度快，軋件精度要求高，這些工藝特 征使它的壓下裝置又以下特點(diǎn)： （ 1） 軋輥調(diào)整量較小。上輥提升高度一般為 100～ 200mm，在還棍操作時(shí)，最大行程也只有 200～ 300mm。在軋制過(guò)程中，軋輥的調(diào)整行程更小，最大 10～25mm，最小只有幾個(gè) m? 。 （ 2） 調(diào)整精度高。目前，熱軋寬帶鋼的縱向厚度差以提高到 ～ ，甚至達(dá)到 （冷軋帶鋼的公差范圍就更小）。壓下裝置的調(diào)整精度應(yīng)在厚度公差范圍以內(nèi)。 （ 3） 經(jīng)常的工作制度是 “頻繁的帶鋼壓下 ”。在軋制過(guò)程中，為了消除帶鋼的厚度沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 不均勻和保證軋制精度 ，壓下裝置必需隨時(shí)在軋制負(fù)荷下調(diào)整輥縫，也就是 “帶鋼壓下 ”。此外，為了消除機(jī)座彈性變形的影響，在軋制前，對(duì)軋輥進(jìn)行零位調(diào)整時(shí)也要需要進(jìn)行工作輥頸預(yù)壓靠緊操作 [3]。這些都說(shuō)明，板帶軋機(jī)的壓下裝置應(yīng)按照帶鋼工作負(fù)荷調(diào)整軋輥條件來(lái)設(shè)計(jì)。 （ 4） 必需動(dòng)作快，靈敏度高。為在高速度下調(diào)整軋件的局部厚度差，壓下裝置必需動(dòng)作迅速、反應(yīng)靈敏。這是板帶軋機(jī)壓下裝置最主要的技術(shù)特征。從壓下機(jī)構(gòu)本身講，要達(dá)到這一點(diǎn)，關(guān)鍵在于很小的慣性，以便使整個(gè)系統(tǒng)又很大的加速度。 （ 5） 軋輥平行度的調(diào)整要求嚴(yán)格。由于帶材的寬度比很大（熱軋帶鋼的 b/h可達(dá)1000 以上，冷軋帶材和薄鐵板，其不 b/h 可達(dá) 6000～ 13000），因此上下軋輥應(yīng)嚴(yán)格保持平行。壓下機(jī)構(gòu)除了應(yīng)保持兩個(gè)壓下螺絲同步運(yùn)行外，還應(yīng)便于每個(gè)壓下螺絲單獨(dú)調(diào)整。 近幾年來(lái)，由于帶材軋制速度的提高，上述壓下裝置的公 藝 性要求更趨嚴(yán)格。在熱軋連軋精軋機(jī)組的后 機(jī) 架，電動(dòng)壓下裝置由于慣性大，所以很難滿足快速、高精度的調(diào)整軋棍縫的要求，因而開(kāi)始采用電動(dòng)于液壓相結(jié)合的方式。在現(xiàn)代的冷連軋機(jī)組中，幾乎已全部采用了液壓壓下裝置。 板帶軋機(jī)電動(dòng)壓下的結(jié)構(gòu)形式 板帶軋機(jī)的電動(dòng)壓下大多采用圓柱齒輪－蝸輪副傳動(dòng)或兩級(jí) 蝸輪副傳動(dòng)。如圖 ； 圖 兩級(jí)蝸輪副傳動(dòng) 圖 圓柱齒輪－蝸輪副傳動(dòng) 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 在軋機(jī)設(shè)計(jì)中，輥系調(diào)整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，其精度直接影響到加工產(chǎn)品的精度。 圖 壓下系統(tǒng) 壓下方案的確定 結(jié)合以上有關(guān)壓下知識(shí)，分析各種壓下裝置的特點(diǎn)，在本次設(shè)計(jì)中采用電動(dòng)壓下，蝸輪 —圓柱齒輪副傳動(dòng)形式。 本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)壓下，需要電機(jī)控制，而且由于電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快，直接連接壓下螺絲，則壓下螺絲旋轉(zhuǎn)速度過(guò)快會(huì)使壓下速度增加，這樣單位的壓下量過(guò) 大難于準(zhǔn)確急停壓下電機(jī)，所以很難控制厚度。即使能夠控制，由于電機(jī)旋轉(zhuǎn)慣性停機(jī)后帶動(dòng)壓下螺絲旋轉(zhuǎn)一定的角度，則會(huì)影響軋件的厚度，使厚度偏差很大。所以在電機(jī)與壓下螺絲中間加上一個(gè)蝸輪－圓柱齒輪副。其中蝸輪－蝸桿部分選取蝸輪蝸桿減速機(jī)，圓柱齒輪部分自行設(shè)計(jì)。如圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 為了保證軋機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，決定將電機(jī)與減速器支撐與軋機(jī)上方，雙壓下螺絲－壓下螺母分別作用在兩個(gè)上軸承上，電機(jī)通過(guò)電磁離合器與減速器相連，一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)壓下裝置，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)壓下也可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)壓下。 這樣當(dāng)下軋輥定位以后，安裝上軋輥時(shí)如果上軋輥由于軸 承座的原因而導(dǎo)致上軋輥軸線與中心線不平行，達(dá)不到要求的平行度時(shí)，則可以以其中一個(gè)軸承的基礎(chǔ)，固定不動(dòng)，單獨(dú)上抬或壓下另一個(gè)軸承座，直到調(diào)節(jié)到兩工作輥平行度達(dá)到所要求的平行度為止，這種調(diào)節(jié)方式很方便。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 ３ 軋制力的確定 壓下量計(jì)算與分析 確定壓下量的依據(jù)和原則 合理地制定壓下規(guī)程是保證冷軋窄帶鋼生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的最主要條件，是冷軋帶鋼生產(chǎn)中的一個(gè)基本的、綜合性的技術(shù)課題。壓下規(guī)程也稱為壓下制度，其實(shí)質(zhì)是確定各道次的出口厚度，壓下制度是所有軋制工藝制度中最重要 的一個(gè)工藝制度。 生產(chǎn)實(shí)踐證明，對(duì)于同一號(hào)的鋼帶，采用各種不同的壓下規(guī)程，會(huì)得到各種不同的結(jié)果。因此，壓下規(guī)程制定得正確與否，將直接關(guān)系到軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。 制定壓下規(guī)程的主要依據(jù)是：帶鋼交貨標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求，用戶提出的特殊要求，被軋帶鋼的力學(xué)性能，軋機(jī)設(shè)備的能力和生產(chǎn)條件等因素。制定壓下規(guī)程的任務(wù)是：根據(jù)軋機(jī)的性能及軋制帶鋼的特點(diǎn)正確地掌握用一定尺寸的坯料 (鋼種一定 )軋成所要求規(guī)程的成品帶鋼，確定軋制過(guò)程中的每道次的壓下量 [4]。 壓下規(guī)程的內(nèi)容：包括坯料的選擇，擬訂軋制方案道次壓下量選擇和分配，軋制壓力、軋制力矩的計(jì)算，咬入條件，設(shè)備強(qiáng)度及電機(jī)能力的校核等。因此，制定壓下規(guī)程時(shí)，必須根據(jù)綜合性能，設(shè)備能力及軋制要求，充分利用帶鋼塑性，