【正文】 β 2= 。 Δ DPmax=47mm， (Δ Dk+Δ DP)max=30mm 代入數(shù)據(jù)有： mmRDL p 468203t a n2 47t a n2 11.1 m a x ?????? ?? mmRDDL pk 30tan2 )( 22 m a x2 ???????? ?? 軋制帶長度 L3與角β 1和β 2的大小有關， L3一般為 0～ 20mm，當β 1和β 2值很小時，可取 L3=0，兩錐間用大圓弧過渡。本設計 L1取 290mm， L2取 150mm， L3=0,β1=3186。,β 2=。 L=L1+L2+l3=470+250+0=4720mm 輥徑直徑 d=（ ～ ） D=（ 500～ 550） mm 取 d=500mm 遼寧科技大學 課程設計 25 輥徑長 l=（ ～ ） d=（ 400～ 500） mm 取 450mm 綜上可得，穿孔機軋輥主要參數(shù)和形狀如表。 穿孔機軋輥主要參數(shù) 名稱 參數(shù) 輥徑 D 1000mm 輥身長度 L 720mm 輥徑直徑 d 500mm 輥徑長 l 450mm 入口錐角β 1 3o 出口錐角β 2 頂頭設計 名稱 參數(shù) 頂頭直徑 Dt 90mm 鼻部直徑 d0 26mm 過度圓弧直徑 r0 13mm 鼻部長度 l0 26mm 穿孔錐長度 l1 117mm 輾軋長度 l2 62mm 反錐長度 l3 10mm 總長度 l 188mm 材質(zhì) 25CrNi4VA 已知：成品 φ 134? 18 Q215 管坯尺寸 φ 130 毛管尺寸： mD =136mm mS =21mm md =94mm 頂頭尺寸： ?穿=90mm l頂=188mm C =50mm 輥身長 L =720mm 軋輥間距 B=113mm 導板間距 l =135mm 軋輥直徑： D =1000mm ? =10?1?=3? 2?=? 頂頭工作錐角： 1r =? 2r =? 輥頸直徑： d頸=550mm 輥頸長： 39。l =450mm 遼寧科技大學 課程設計 26 變形區(qū)長： l變= P1 2B BD2ta n 2 ta nD m? ??? = ?? ???? ? ta n3 .52 1 131 363ta n2 1 131 30 =636mm ?1l=162mm 2l=188mm l變=636mm 單位壓下量： Δ rx= X11Y1 ta n ( ta n + ta n )2 SSmD r?? ? =21 ? π ? 136? tan10176。 ? 7040.. ? (tan3176。 +176。 )= 接觸寬度： b =2222 xXx rBD )rBr(D ?? ?△= 00 )(10 002??? ????= 接觸面積： 1F==? ? 162= 2F==? ? 188= 單位軋制壓力計算： 已知： 20在 12021 C 時 s?= 2/kg mm (鞍鋼無縫廠手冊 ) Kp n?? = ( )sn? ? ?入口錐的平均單位壓力： 21 (1 . 8 ) ( 1 2 . 7 ) ( 1 . 1 5 )sBbp ? ??? =（ ） ?（ ? 2)130113130( ? ） ?? = 出口錐的平均單位壓力： ? =? = 總的軋制力： 1212+ FFP pp?=? +? = 噸 軋制力矩：（對一個輥來說） 1 2M zh b a aM yz? ? ? = 2Lc ) P f~(0. 13s i n)EQ(a)wc osawc osa(P chbxFF αα ???? 2221 式中： 遼寧科技大學 課程設計 27 1 12tanp Baw ?? a1==? = 1 12tanp Baw ?? =tan1?=176。 2221Raa??= 22 )21000( ?=500mm 頂頭阻力： (~)PQ ? =? = 噸 導板阻力： P( ~ )bP ?=? = H+(0~2)chL ?=134+1=135mm 軸向摩擦力： sinb bX fPE ?? =? ? sin10? = 噸 bf= ? Mzch? 噸 ? 米 摩擦力矩：T=P T zfM d=? 500? = 噸 ? 米 功率：（兩軋輥所需的功率） T(2 + )N= n?? 輥= 100)( ? ??? ? = = 2021KW ?電機安全 穿孔時的強度校核： 由前面計算可得軋制力 P=，認為此力作用在軋輥過渡處。由軋輥輥身和輥頸長，可得 a=720mm,b=，根據(jù)力和力矩平衡可算出在兩側(cè)輥頸中點處的受力分別為 Fa=,Fb = 。 進一步可算出在 C， D 兩點出的力矩： Mc=179。 10179。 720=51826N178。 m Md=179。 10179。 450= 輥頸處扭矩 /2d zh tT M M??=+輥身處扭矩 /2D d tT M??= 遼寧科技大學 課程設計 28 1） 彎曲應力： WMmaxmax?? 式中： W— 抗彎截面系數(shù) 對于圓柱體 332dW ?? 輥頸危險斷面彎曲應力： σd ? PaWMddd 2 6 3 9 4 5 63 2 3 9 13 ???? ??Pa= 輥身斷面彎曲應力： σ D 5 2 7 8 9 51325 1 8 2 63 ???? ?? DcD WMPa= 2）扭轉(zhuǎn)應力 tWT?max? 式中： Wt— 抗扭截面系數(shù) 對于圓柱體 163DWt ?? 輥頸的扭轉(zhuǎn)應力 9 9 0 3 42 4 5 2 0311 ????? ?? WTdMPa 輥身的扭轉(zhuǎn)應力 2 3 7 5 81162 4 3 0 0322 ????? ?? WTDMPa 強度校核： 輥頸合成彎曲應力 2222 ?????? ddpd ??? MPa 輥身合成彎曲應力 2222 ?????? DDpD ??? MPa 對于鋼軋輥： [σ b]= 500~ 600MPa σ b/σ pd=500/=5 σ b/σ PD=500/= 5 因此，軋輥強 度滿足要求。 遼寧科技大學 課程設計 29 遼寧科技大學 課程設計 30 結(jié)束語 用連鑄圓管坯軋管是鋼管生產(chǎn)的發(fā)展趨勢之一。這不僅會帶來明顯的經(jīng)濟效益，而且使穿孔機的調(diào)整有更大的靈活性，因而提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量。 經(jīng)過這次設計，使我不僅掌握了無縫鋼管設計的具體內(nèi)容和主要方法，更為明年的畢業(yè)設計打下堅實的基礎。 在李繼光老師的指導下 ， 通過 翻閱有關資料，和同學一起討論，我對鋼管的生產(chǎn)工藝流程、軋鋼機械設備、軋制原理、生產(chǎn)方法等都有了更深的了解，也為以后走上工作崗位奠定基礎。在這次設計中，我們發(fā)現(xiàn)雖然經(jīng)過這么多次的實習，我們還是對實際生產(chǎn)中的具體情況了解太少。 這讓我意識到一定實踐與理論相結(jié)合，才能做出更好的設計。同時，也暴漏出對專業(yè)知識掌握不足、理解不深。這些問題仍需我們認真解決。 同時期待畢業(yè)設計的到來，我會彌補這次設計中的不足。設計中有很多不足之處，希望老師批評指正。 主要參考文獻 1. 《軋制過程自動化》 冶金工業(yè)出版社 2. 《金屬塑性加工學》 冶金工業(yè)出版社 3. 《無縫鋼管生產(chǎn)技術》 重慶 大學出版社 4. 鞍鋼無縫鋼管廠技術操作規(guī)程 5. 《軋制工程學》 冶金工業(yè)出版社 6. 《小型無縫鋼管生產(chǎn)》 冶金工業(yè)出版社 7.《軋鋼機械設備原理》 冶金工業(yè)出版社 8.《軋鋼》 中國鋼研科技集團公司主辦 9.《鞍鋼技術》 鞍鋼技術中心主辦 10.《塑性工程學報》 中國機械工程學會