2040mm板材矫直机设计设计说明书.docx
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2040mm板材矫直机设计设计说明书
20-40mm板材矫直机设计
作者姓名:
左一
指导教师:
杨会林副教授
单位名称:
机械工程与自动化
专业名称:
机械设计及自动化
东北大学
2011年6月
20-40mmstraighteningmarchingdesign
byZuoYi
Supervisor:
YangHuilin
NortheasternUniversity
June2011
毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)题目:
20-40mm板材矫直机设计
设计(论文)的基本内容:
1、矫直机工作原理及国内外研究现状;
2、轧辊、机架结构三维设计;
3、轧辊、机架结构二维设计;
4、编写设计说明书;
5、外文科技文献翻译。
毕业设计(论文)专题部分:
无
学生接受毕业设计(论文)题目日期
第1周
指导教师签字:
年 月 日
20-40mm板材矫直机设计
摘要
在轧制生产过程中,由于塑性变形、冷却不均或运输等一系列原因使轧件产生不同程度的挠曲、瓢曲、波浪、镰刀弯和歪扭,或内部残余应力,从轧机出来的轧件往往具有不平直性和形状尺寸精度误差较大的情形。
因此矫直技术是提高板带钢产品表面质量和平坦度的重要环节。
本文介绍了平行板矫直机的结构特点和功能。
并且对矫直机的发展趋势和实际生产中存在的问题做了阐述。
本次设计的矫直机是用来矫正钢板在轧制过程中产生的各种弯曲和瓢曲,通过矫正可消除钢板弯曲应力,并提高钢板的平直度,达到用户的要求。
设计中对矫直原理做了详细具体的阐述,对其主要零部件做了校核,对矫直机的力能参数做了计算,同时包括机架、上矫直辊系、下矫直辊系、压下与平衡系统等主要部件的设计。
为了避免矫正时的冲击,压下装置中装有机械式平衡机构,平衡弹簧装在托盘上通过拉杆来平衡上活动横梁的全部重力,并能消除螺母与螺杆直角的窜动间隙。
托盘将全部重力通过推力轴承压到平衡螺母上,而平衡螺母又通过内齿圈与蜗轮螺母联结成同步转动又互不相压的关系。
关键词:
板材矫直机,平行辊式,压下与平衡装置
20-40mmstraighteningmarchingdesign
Abstract
In rolling productionprocess,anumberofreasons suchasplasticdeformation, uneven cooling ortransportation makea rolledproducedifferentdegreesof bending, buckling,wave, bend,and thecrooking, orinternal residualstress.Rolled from the rolling mill areoftenwith badshapeandsize and largererror precision.Sothestraighteningmarchinghasbeenanimportantparttoenhancethesurfacequalityandflatnessoftheproduction.
Thisarticledescribes thestructure,featuresandfunctionsof parallelplate straighteningmarching.Thedevelopmenttrend ofthe straighteningmachine andtheactual production problemsarealsodescribedindetail.Thedesignofthe straightening machineis usedtocorrect plateinthe rollingprocess foravarietyof bendingand buckling. Bycorrectingplate caneliminate bendingstress, andimprove theflatnessof steelplateto theuser's requirements.Thedesignincludesadetailedconcreteexposition oftheprinciple of straightening, checkof itsmain componentsandthecalculationofparameters ofthe straighteningmachine.Italso includes thedesignof therack, theupper straightening rolls andlower straightening rolls,thepressureandbalance system, andothermajorcomponents.Inordertoavoid theimpact,thedevice equippedwitha mechanical balancebodyandbalance spring mountedonthetray throughthe rod tobalance allthe gravity oftheupper movingbeamandalsoto remove thenut and screw atrightanglesto traverse thegap.Thetrayputs all thegravity pressureonthe balance throughandthethrust bearing nutwhilethebalancenutringgearlinkedthebalancenutandtheworm nut intoa synchronousrotation and nopressure between eachother.
Keywords:
Platestraighteningmachine,Roll,Pressureandthebalancedevice
第1章绪论
1.1设计背景
矫直是近百年来发展起来的工艺技术,是应用弹塑性理论将弯曲的、断面不规则的型材变直和整形的一种机械加工方法,广泛应用于机械工业和冶金工业中。
矫直机可以单独地用于机械加工车间,对机件或构件坯料进行矫直,如桥梁、船舶、汽车、锅炉等工厂的坯料车间等:
也可以用于消除机件由于意外的创伤和长期蠕变而产生的塑性弯曲及变形,进行修复性的矫直,如轴类的矫直,自行车圈的矫平,旧钢丝绳的复原等。
矫直技术在冶金工业中用途非常广泛,矫直机是冶金工业生产中常用的辅助设备。
在现代化程度较高的连铸生产线中连铸坯的矫直设备是必不可少的,型钢、钢板、钢管等轧钢厂的精整车间,矫直机则更是必备的设备之一。
轧件在轧制生产过程中,由于塑性变形、冷却不均或运输等一系列原因使轧件产生不同程度的挠曲、瓢曲、波浪、镰刀弯和歪扭,或内部残余应力,从轧机出来的轧件往轧件在轧制生产过程中,由于塑性变形、冷却不均或运输等一系列原因使轧件产生不同程度的挠曲、瓢曲、波浪、镰刀弯和歪扭,或内部残余应力,从轧机出来的轧件往往具有不平直性和形状尺寸精度误差较大的情形,这主要是受轧钢生产工艺和冷却过程综合影响的结果。
为了保证产品的安全可靠性,国家对各类产品都制定了一定的质量标准。
轧件的变形必须限制在一定的公差范围以内。
单纯从轧制生产工艺方面消除轧件的挠曲和瓢曲既不现实也相当困难,因而需要有专门的矫直设备,将已经产生变形的轧件进行矫正,使其达到标准所规定的公差范围以内,从而得到平直性好的产品,这使得矫直机成为冶金工业中必不可少的设备之一。
1.2国内外研究现状、发展动态
厚板矫直技术在我国起步较晚,且理论研究较生产落后的现象突出,经过近些年来工业的发展和自身技术的进步,矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。
钢板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。
我国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊,矫直厚度范围仅在4~5倍,支承辊承载能力低,使矫直能力低下,且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的,造成矫直钢板质量低,产品成材率低。
近几年,我国中厚板产量持续增长,随着用户对板形质量要求的不断提高,板材发展的重点正从追求产量转移到追求质量。
采取措施改善板形质量已成为生产者急需解决的事情。
矫直机是改善板材质量的主要设备。
目前,我国已有中厚板轧机31套,正在建设或计划建设中厚板轧机约24套,中厚板轧机合计约55套(未含台湾),中厚板年生产能力约六千多万吨。
中厚板轧钢厂热矫直机有近一半已进行了技术改造,安装了新型四重式11辊、上辊或下辊可整体倾动、可快速换辊的恒辊距矫直机。
还有一半热矫直机和多数冷矫直机是50~60年代的台式矫直机。
目前国内外钢板矫直机均是恒辊距矫直机,或少数双恒辊距矫直机使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展,即采用第三代矫直机,从而进一步提高钢板表面质量。
在20世纪末,世界轧钢技术发展迅速。
轧钢生产在自动化、高精度化、连续化方面取得了较大进步。
轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的重要生产环节和主要方法。
因为用轧制方法生产出的钢材,具有生产率高、生产过程连续性强、品种多、易于实现机械化、自动化等优点,而且比锻造、挤压、拉拔等生产产品,性能更高,成本更低。
目前,约有93%的钢都是经过轧制成材的。
有色金属生产也大量应用轧制方法。
轧钢生产的主要产品为建筑、造船、汽车、石油、化工、国防、矿山等专用钢材。
目前,我国轧钢生产的钢材品种主要有薄钢板、硅钢片、钢带、无缝钢管、焊接钢管、铁道用钢、普通大型材、普通中型材、普通小型材、优质型材、冷弯型钢、线材、特厚钢板、中厚钢板等。
轧钢生产的产品按钢材断面形状分为:
钢板、钢管和型钢。
型钢是一种应用范围广泛的钢材。
我国型钢产量占钢材总产量的25%~30%。
型钢按用途分为:
普通型钢和专用型钢。
从断面形状又可分为异型断面型钢和简单断面型钢。
从生产方式的角度又可分为焊接型钢、弯曲型钢和轧制型钢。
板带材也是一种广泛应用的钢材,我国的板带材产量占钢材总产量的45%~55%。
板带钢按应用领域分为建筑板、桥板、船板、汽车板、电工钢板、机械用板等。
按照轧制温度的不同又可以分为热轧板带和冷轧板带。
钢板按厚度分为:
中厚板、薄板和箔材。
钢管的用途主要有建筑用管和石油管道等。
我国钢管产量占钢材总产量的10%~15%,钢管的规格一般用外形尺寸及壁厚标称。
其断面一般为圆形管,也有多种异型钢管和变断面钢管。
钢管从制造角度划分为无缝钢管、螺旋钢管与直缝钢管、冷轧钢管等。
按断面形状划分为圆形管、异型钢管和变断面钢管。
这些品种齐全、样式繁多的钢管被应用在管道、石油运输,锅炉侧壁、地质钻探、轴承及注射针管等方面。
随着轧钢工艺及轧钢技术的不断发展,钢材的生产范围将不断扩大,产品品种也将不断增多。
近年来我国许多有价值的钢板产量大幅度增长,冷轧硅钢片2003年已达89.6万吨,镀锡板2002年已经达到110万吨,管线钢、石油管、耐火钢板、冷轧不锈钢板产量达55万吨。
目前,国外对矫直机理论,矫直设备的研究正在扩展和深化,如向大截面型材,超薄壁管材,特殊截面异型材和高强度合金材料的矫直方向发展同时也向提
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