遼寧科技大學
課程設計說明書
設計題目：冷軋0.45×1200mm q235鋼軋制規程設計
學院：材料與冶金學院
專業：材料成型及控制工程
姓名：***
指導教師：***
成績：目錄
1前言 1
1.1冷軋概念 1
1.2冷軋工藝特點 1
1.3冷軋薄板生產過程 2
2 軋制工藝制度的制定 4
2.1原料的選擇 4
2.2 工藝制度的確定 4
2.2.1 壓下制度 4
2.2.2 張力制度 5
2.2.3 速度制度 6
2.2.4 軋制力計算 7
3裝置強度及能力校核 11
3.1軋輥各部分尺寸確定 11
3.2咬入能力校核 12
3.3軋輥強度校核 12
3.3.1工作輥校核 13
3.3.2支承輥校核 15
3.3 接觸應力校核 16
3.4電動機功率校核（第四架為例） 17
3.4.1軋制力矩 17
3.4.2 摩擦力矩 17
3.4.3空轉力矩 17
4小結 18
在鋼材加工過程中，除了少部分採用鍛造或鑄造等方法直接成材外，其餘約80%以上都是經過軋制成材。而冷軋板帶鋼的生產工藝，避免了熱軋中存在的溫降和溫度分布不均的弊病，可以生產出厚度更薄、尺寸更精確、表面更光潔、板形更平直的板捲。
本冷軋帶鋼軋制規程課程設計參考鞍鋼冷軋廠1#線而進行。設計生產規格為0.45×1200mm的q235冷軋薄板。
本設計對冷軋的生產特點以及主要工序作了簡單的介紹，並制定了軋制制度，計算了軋制力，對咬入條件、軋輥強度、電機功率進行了校核。
冷軋是金屬在再結晶溫度以下的軋制過程。冷軋時金屬不會發生再結晶，但會發生加工硬化現象。
加工硬化是金屬在軋制過程中強度、硬度增加，而韌性、塑性下降的現象。
冷軋板帶鋼的優勢：
1）可生產厚度更小的薄板
2）帶材沿寬度和長度方向能獲得均勻的厚度，板形更好。
3）冷軋時採用的軋輥表面光潔硬度大，可得到表面***，表面光潔的產品。
4）帶材經冷軋後，進行不同的熱處理，可以得到不同機械效能的產品。
（1）加工溫度低，鋼在軋制過程中產生加工硬化；
加工硬化的影響：
① 變形抗力增大，使軋制力加大。
② 塑性降低，易發生脆裂。
（2）冷軋中採用工藝冷卻與工藝潤滑；
① 工藝冷卻：冷軋過程中的變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度公升高，須採用有效的人工冷卻。
② 工藝潤滑
工藝潤滑的作用：
①減少金屬的變形抗力（實現大壓下和軋制更薄板材）；
②冷卻軋輥；
③防止粘輥。
天然油脂（動、植物油脂）潤滑效果優於礦物油。
常用冷潤液-乳化液:通過乳化劑的作用把少量的油劑和大量的水混合起來，製成乳狀的冷潤液。乳化液的冷卻能力介於水和油之間，一般為水的40~80%，隨著乳化液濃度的增加，其冷卻能力下降。
（3）冷軋中採用張力軋制：
張力軋制—軋件在軋輥中的輾軋變形是在有一定的前張力和後張力作用下實現的。
張力--作用在軋件軋制方向上的力。
前張力--作用方向與軋制方向相同的張力。
後張力--作用方向與軋制方向相反的張力。
張力的作用：
①防止帶鋼在軋制過程中跑偏（保證正確對中軋制）；
②使所軋帶鋼保持平直（包括在軋制過程中保持板形平直以及軋後板形良好）；
③降低軋件的變形抗力，便於軋制更薄的產品；
④起適當調整冷軋機主電機負荷的作用。
冷軋生產各工序簡介：
熱軋板卷料→酸洗→冷軋→退火→平整→精整→包裝→入庫
（1）酸洗
鹽酸或硫酸為溶劑去除熱軋來料的氧化鐵皮，使之表面光潔，便於冷軋。
（2）軋制
四輥式軋機，56機架連軋
(3）脫脂與退火
1)脫脂：冷軋後的清洗工序，去除鋼板表面的油脂和汙物，防止退火後帶鋼表面上生成黑斑和灰層。
2)脫脂方法：
電解清洗、機上洗淨與燃燒脫脂。
3)退火：使軋制時受到加工硬化的金屬重新軟化，消除內應力和得到細小均勻的晶粒。
(4）平整：退火後帶鋼以小壓下率進行軋制的過程叫做平整。（15%）
目的： 1)消除材料的屈服平台，防止加工時的拉伸應變；
2)提高材料的強度極限，擴大塑性加工範圍。平整量不同鋼種的機械效能產生一定幅度的變化；
3）矯正板材的形狀；
4）根據使用者的要求生產表面粗糙度不同的帶鋼，對鍍層板加工成光滑表面，而對塗層板加工層表面打毛均勻的表面。
（5)成品剪下
平整後的鋼帶經過成品剪下後成為鋼帶的最終交貨狀態。
表1-3-1 q235鋼的化學成分,wt%
本設計產品規格要求：0.45×1200 mm，鋼種為q235普碳鋼。
根據冷軋過程中總壓下率在60%-80%左右，軋制過程中忽略寬展。原料規格為：2.
0×1220 mm，則總壓下率為77.5%。根據鞍鋼冷軋一號線1700連軋機組進行設計,採用四輥軋機五機架連軋：
（1）工作輥直徑：（520～600）mm ，選540 mm ；
（2）支承輥直徑：（1400～1525）mm ,選1450 mm 。
其主要裝置如下表：
表2-1-1 工作機架參數列
表2-1-2 軋輥參數列
根據等軋制力原則採用分配壓下係數如表2-2-1，令軋制中的總壓下量為，則各道次的壓下量為：
式中：—壓下分配係數
冷軋壓下分配規則
1）第一道次考慮後張力較小，帶鋼容易跑偏;坯料厚度不均勻等，應小於裝置所允若的最大能力，留有適當餘量；
2）第二、三道次採用大壓下率軋制；
3）精軋道次不採用大的壓下率，保證板形及厚度精度。
表2-2-2 冷連軋機壓下分配係數
第一道次：
同理可得，第二道次至第五道次的壓下規程，如下表
表2-2-3 軋制規程表
冷連軋的特點之一是採用大張力軋制，所以一般單位張力q為（0.3～0.5），軋機不同、軋制道次不同、鋼種不同、規格不同等影響，張力變化範圍較寬。
後張力與前張力相比對減少單位軋制壓力效果明顯，足夠大的後張力能使單位軋制壓力降低35%，而前張力只能降低20%左右。且單位張力後機架要比前機架大一些。機組的張力根據經驗，第一道次後張力、第五道次前張力在30-50之間，第二道次至第五道次的前張力大於後張力5-10即可。
所以各機架張應力分配如下：
表2-2-4 各機架張力分配
連軋時，保證正常軋制的條件是軋件在軋制線上每一架的秒流量相等，即：
v5式中： b—軋件的寬度 h—軋件的厚度 v—軋件的水平速度
軋制過程中忽略寬展，則：
根據經驗值選取最後一架軋機出口速度為20.00m/s，則：
表2-2-5 軋件水平速度表
利用前滑值計算軋輥的轉速：
第一道次：
咬入角：
中性角：
前滑值：
則：同理可得，第二道次至第五道次的軋輥轉速，如下表
表2-2-6 各機架速度表
各機架摩擦係數的選取：第一道次考慮咬入，不噴油，故取0.07，以後噴乳化液取0.06，考慮最後一道次壓下量較小，軋速快，取摩擦係數0.05。
材料成型及控制工程專業
材料成型及控制工程專業 本科 人才培養方案 一 培養目標 本專業培養具備材料成型基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事材料成型領域內的設計製造 試驗研究 執行管理和經營銷售等方面 工作的應用型工程技術人才。二 培養要求 本專業學生主要學習材料科學及各類材料成型工藝的基礎理論與技術和有關裝置的設計...
材料成型及控制工程專業介紹
目錄簡介 1 第一章 2 培養目標 2 課程設定 2 培養特色 3 就業去向 3 培養要求 4 科目 4 開設院校 4 第二章 6 歷史沿革 6 發展趨勢 6 存在問題 7 1.專業教學改革理論準備不足 7 2.教學改革的總體目標不明確 8 3.專業內涵不夠明晰 8 4.專業人才培養的目標和規格缺乏...
材料成型及控制工程培養方案
一 培養目標 培養適應社會主義現代化建設和未來社會與科技發展需要的，德智體美等全面和諧發展與健康個性相統一，富有創新精神和實踐能力，具備機械熱加工基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事熱加工領域內的設計製造 試驗研究 執行管理和經營銷售等方面工作的高素質工程技術專門人才。學生畢業後，具備材料成型...