燕山大學
板帶材生產工藝及裝置
**專案報告
學院：機械工程學院
班級：11級機自卓工-軋鋼
姓名：宋仁平
學號：110101040008
指導教師：楊利坡
時間：2014.6
目錄摘要 1
前言 1
實驗目的 1
實驗裝置 2
實驗原理 2
1、制定壓下規程 2
2、彈跳方程 3
3、板厚偏差與凸度 3
4、液壓彎輥 3
實驗內容 4
資料處理 6
1、軋制規程表的設定 6
2、彈跳值的計算 6
實驗分析 7
1、軋件板厚偏差影響因素 7
2、板凸度影響因素 7
3、消除板厚偏差及板凸度的措施 7
題外延伸 7
專案總結 9
參考文獻 9
本報告從實驗過程及資料處理、結果分析、題外延伸等三部分展開。依次包括冷軋板帶裝置結構與形式簡介、冷軋鋁板壓下規程設計、軋後鋁板凸度測定與結果分析、液壓彎輥簡介；冷軋帶材影響因素分析；中厚板市場現狀、先進的鋼鐵生產技術等。
關鍵字：鋼鐵、冷軋、壓下規程、凸度、彎輥、發展、先進技術。
鋼鐵工業屬於原材料工業，是國民經濟中的基礎工業。在科學技術告訴發展的今天，雖然許多國家和地區已不把鋼鐵工業作為支柱產業，鋼鐵產量也不作為衡量乙個國家經濟實力的最重要的經濟指標。但是，鋼鐵工業的現狀和發展仍在很大程度上體現乙個國家的科學技術水平和經濟發展實力。
經濟的發展創造了巨大的鋼鐵需求，使鋼鐵產業高速發展。軋鋼生產是鋼鐵生產的後部工序，軋制成材的鋼鐵產品既要滿足產量的需求，又要滿足品種規格和質量的要求。反觀我國的鋼鐵生產，產品的品種結構還不能滿足國民經濟發展的需求，而高檔次的產品表現尤為明顯。
隨著市場經濟的飛速發展，熱軋帶鋼生產遠遠不能滿足各行各業發展的需要，在軋制機械裝置和工藝過程的不斷完善中，冷軋帶鋼的生產已經得到了足夠的重視和發展，使其在軋鋼生產中占有特殊的地位。當需要生產厚度減小到一定尺寸的薄帶鋼時，大多數都採用冷軋方式。因為冷軋的採用為提高帶鋼表面質量、改善力學效能和獲得精確的尺寸偏差提供了保證，所以現代國外的帶鋼，大多是熱軋後又進行冷軋。
冷軋可以獲得遠較熱軋所能生產厚度小得多的產品。儘管在熱軋時，帶鋼的塑性變形較好、變形抗力低及具有生產率高等優點，但從一定的厚度(通常為1.8～2.
5mm範圍內)，繼續減縮帶鋼的厚度，以達到所要求的成品厚度，熱軋方式是難以完成的。因為熱軋過程中，隨著帶鋼厚度變薄，帶鋼溫度迅速降低，特別是對於截面小的窄帶鋼，頭尾溫度差別很大。帶鋼在熱軋過程中的這種溫降，以及由於冷卻的差異而引起的溫度不均勻分布，使熱軋的溫度不易控制。
冷軋生產方式，解決了上述缺陷。就是說它不存在熱軋帶鋼生產中所特有的溫降與溫度不均的問題，因而可以保證產品獲得厚度甚小(可達0.001mm)，長度很大的帶鋼。
通過理論學習和實踐，了解冷軋板帶裝置結構，掌握壓下規程的設計方法和軋制基本過程。理解和認識板厚偏差，板凸度的概念和控制影響因素及液壓彎輥的作用，掌握基本的測繪手段和資料處理方法，提高動手和團隊協作能力。
實驗二輥軋機成套裝置
游標卡尺、千分尺
鋁板原料若干
壓下規程制定，就是要確定由板坯到成品的軋制道次和每道次的壓下量大小。在保證產品質量的前提下，充分發揮裝置能力，是乙個好的壓下規程的標誌，即可達到優質高產。
裝置能力對壓下量的限制條件包括三個方面：咬入條件、軋輥強度和電機功率。一般首先根據咬入條件和軋輥強度確定壓下量，然後再校驗電機的過載和發熱。
a、 咬入條件
對二輥和四輥軋機，咬入條件所決定的最大允許壓下量δhmax計算如下：
δhmax=d（1-cosα）
式中， d——軋輥直徑，mm
α——最大允許咬入角，（。）
μ——軋件與軋輥間的摩擦係數。
軋制時軋件咬入能力隨軋制速度、軋制溫度、軋件及軋輥材質、輥面及其冷卻潤滑狀況的不同而不同。通常，增加軋制速度則使軋機的咬入能力降低。對於可逆軋機或薄板軋制，咬入條件幾乎都可以滿足，不是壓下量的主要限制條件。
b、 軋輥強度
金屬對軋輥的壓力必須小於軋輥強度所決定的最大允許壓力，即 p=pb py
所以軋輥強度所決定的最大許用壓下量為：
式中p——平均單位壓力，n/mm2;
b——鋼板寬度，mm；
r——軋輥半徑，mm；
——最大許用壓下量，mm；
py——由軋輥強度決定的最大許用壓力，n。
c、 電機功率
在分配各道次的具體壓下量時，要考慮軋件的塑性條件和產品質量要求。如：第一道次軋制材料的塑性好，後面軋制道次會出現加工硬化，因此第一道次，用比較大的壓下量，以後逐道次減少，使各軋制道次的負荷大致相同。
軋制過程中，受軋制力的作用，軋機的機架、軋輥及軸承等部分會產生彈性變形，變形引起的輥縫變化的總和稱為軋機彈跳。鋼板厚度h、空載輥縫s及軋機彈跳f之間的關係可用彈跳方程描述；
h=s+f=s+p/c
式中 h——鋼板厚度，mm；
s——軋機空載輥縫，mm；
f——機座彈性變形，彈跳值，mm；
p——軋制力，kn；
c——軋機剛度係數，kn/mm。
板厚偏差只板帶材縱向厚度偏差，影響軋件厚度的主要因素是軋輥原始輥縫s，以及軋制力。在同一軋機上軋制時，機座剛度係數是不變的。
板材的凸度是指板帶材的橫向（寬度方向）厚度差。當板帶材中部的厚度大於邊部時為正凸度，反之為負凸度。如下圖所示：
凸度的大小表示為：
比例凸度將凸度除以板帶的平均厚度，即；
要獲得良好的平直度，軋前和軋後的比例凸度基本相等。
用機械力彎曲軋輥輥身，以控制帶鋼凸度(見板凸度)和平直度(見平直度控制)的技術。通常以液壓為動力，故也稱液壓彎輥。液壓彎輥自20世紀60年代初期出現以來，發展十分迅速，目前液壓彎輥裝置已成為各種板帶軋機上必不可少的裝置。
液壓彎輥技術可分為工作輥彎輥和支承輥彎輥兩種型別。當工作輥輥身長度l與直徑d之比l/d<3.5時，採用工作輥彎曲的方式；當l/d≥3.
5時，常採用支承輥彎曲的方式。兩種彎輥方式中都有正彎和負彎之分。所謂正彎是指彎輥力使軋輥產生的彎曲方向與軋制力引起的彎曲方向相反，即彎輥時工作輥凸度增大。
而負彎是指彎輥力引起軋輥彎曲方向與軋制力引起的彎曲方向相同，即彎輥時工作輥凸度減小。
液壓彎輥示意圖
1、了解冷軋板帶裝置基本機構，設計冷軋鋁板壓下規程；
2、在二輥軋機上實現該軋制過程，得到合格產品；
3、觀察軋後的板厚偏差和板凸度。
4、具體步驟：
（1）坯料準備，用剪板機將整張的鋁板剪下成實驗所需坯料（1.7*55*150鋁板）1-2塊備用；
（2）設計一套冷軋壓下規程，將坯料1軋制成目標厚度的薄鋁板，制定壓下規程設計表，任務書中；
（3）測量坯料1縱向中的厚度值，橫向測量3個資料點，計算原始板凸度和比例凸度，並把平均厚度作為原始軋前厚度；
（4）開動二輥實驗軋機並按設計的壓下規程進行軋機，將軋制過程每道次的實驗資料記錄到表1中；
（5）軋制完畢後，測量軋件出口縱向中部的厚度值，橫向測量3個資料點，計算出口板凸度與比例圖讀，結果填入表2；
（6）二輥實驗軋機操作部分完成，進行資料計算與處理，分析產生現象的原因。
實驗資料
實驗任務書
表1軋制過程記錄表
根據各道次壓下率的要求，如下表
可以選定如任務書中的壓下率，然後進行軋制力的計算。
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