3.铝板冷轧工艺计算及校核

1、创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日第四章：冷轧工艺理论和计算之樊仲川亿创作创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日4.1 轧制规程的设计1.1 基本概念轧制规程也叫做轧制制度，它包含压下制度、速度制度、温度 制度、张力制度和辐型制度，是指轧制过程中各道次的压下量分 配以及相应的力能参数设定。它主要式根据产品的技术要求、原 料条件及生产设备的情况，运用数学公式（模型）或图表进行计 算，从而确定轧制方法，确定压下制度、速度制度、温度制度、 张力制度和辐型制度，以便在平安操纵条件下得达到优质、高 产、低消耗的目的。制定轧制规程的原则和要求1在设备能力容许的条件下尽量（提高道次压下量、缩减轧制 道次、缩短轧制周

2、期、确定合理速度规程等等）提高产量。2在包管操纵稳定的条件下提高质量。总之，充分而又合理地发挥轧机的设备能力，通过适当减少轧 制道次和提高轧制速度来增加产量，包管产品的质量。3压下规程的分配依据和要求制定压下的依据是产品厚度精度、板形和概况质量规定、最大 轧制力Pmax、最大轧制力矩MUo最大电机功率Max、成品尺寸等; 压下规程的中心内容就是要确定由一定的板坯轧成所要求的成品 的变形制度，即采取的轧制方法、轧制道次及每道压下量的大小。冷轧板带铝压下规程的制定一般包含原料规格的选择、轧制 方案的确定以及各道次的压下量的分配与计算。冷轧各道次的 分配：由于第一道次的后张力太小，而且热轧来料的板形

3、与厚度 偏差不均匀，甚至呈现浪形、飘曲、镰刀弯或锲形断面，致使轧 件对对中难以包管，给轧制带来一定的困难，第一道次不宜过大 也不要太小；中间道次的压下分配，基本上可以从充分利用轧机 能力出发，或按经验资料确定各压下量；后几道次虽然绝对压下 较小，但带钢的加工硬化程度很大，变形抗力大，因此后几道次 压下量则受带钢对轧制压力的限制，最后 1-2道次为了包管板型 及厚度精度，一般按经验采取较小的压下率。经常使用制定制定压下规程的方法：由于道次的分配受各 种因素因素的影响，要用精确的理论公式来计算出来是不太实际 的，一般先按经验并考虑规程制定的一般原则和要求，分配各道 的压下量，最后较核设备的负荷及各

4、项限制条件，予以修正。4.3轧制压力的计算合金牌号轧机选择原料尺寸2024 年吕卷500/1250口 1700mm 四6c200125mm重可逆冷轧机。冷轧带式生产的轧制规范，带式生产的铝合金热轧卷需要预先退火后再进行冷轧，退火规范如下：合金牌号温度保温时间冷却方式2024铝合金390-4401h以小于30度/h的冷却速度缓 冷。当温度为250 度以下出炉:硬铝合金加工率可达 80破上。2,压下量分配及基本参数:3 .轧制变形区主要参数：咬人角:（冷轧变形率小可用此公式计算）0.069a2 =0.069 1a3 =0.066a4创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日4 .冷轧轧制力计算:0 Hh。H

5、 /H:开坯时坯料厚度 mm目=。口=20% 国=20% &40% 3=40% 03=58%应=58% H=70%由上查铝3-2-16图得:I(0z01l=130Mpa(0.2)11=230Mpa (0.2)02 仁230(0.2)12=280 (0.2)03 二280 L (0.2)13 1=290 L (0.2)04l=290Mpa I (0.2)14=295Mpa因为k01.15 (0.2)01,k0 k1k2k11.15 (0.2)1由上得：同=207Mpa 0=293.25Mpa0=327.75Mpa Eb.k k k曲)9.8 ,由上得： d=186.96Mpa 口=266

6、.74MpalkJ=295.12Mpa周C.不考虑弹性压扁时的接触弧长度:1 匹 h (mm)加=17.32mm”=17.32mm M=16.43mm U由上得：1m1=0.261m2=0.44 1m3=0.24闷2cRf , n - kh | 10 4臼=0.03同=0.05同=0.09 同f.根据铝板带轧制图 4-20得：由上得：lm1=0.54|叫=0.701m3=0.551m4所以仲=18.23mm "=18.38mm1=10.52mm回的计算p (k 一)PMF I铝板轧制图3-2-20PMF压力倍增系数由上得：I 可=243.05Mpap2=400.11Mpap3=413

7、.17Mpa阳=980tp =579t由上得I B1=1.64mm（宽展除在热轧及冷轧开坯道次考虑，冷轧 其余道次不考虑）所以：回=5906694N=590tp4 =349t 4.4.1制定轧制规程必须遵守下面两个条件：第一、在负荷最大的道次中电机输出的转矩不该超出电机自己允许的最大转矩。第二、根据负荷图确定的平方根转矩（或等效转矩）不该超出电机长时间工作的额定转矩。冷轧时不考虑轧机变速，只考虑静力矩部分匹扎件变形给轧辐轴承的轧制力矩里轧辐轴承的摩擦力矩叵3轧辐空转时的空转力矩a.M Z 2P l lMz1 =80.71KN.mMz2 = 134.06M Z3=44.00M Z4b. |Mu|

8、 pdUd.轧辐直径。lMui=i77.00KN.mMu 2 =294.00也3 = 173.701Mu4C |Mk (0.060.1)Mz| M K4Mk1=6.46 KN.mMk2=8.85 IMk3=2.90M 1M 2_因为1M Mz Mu Mk庙上得:=436.85 M±=219.90 IMA张力制度的确定当卷取机的线速度大于工作辐的线速度发生前张力，而工作辐 的线速度大于开卷机的则发生后张力。具有张力才干让轧件顺利 咬入轧机进行轧制。主要是选择平均单位张力（7 z,即作用于在带材断面上的平均张-1应力，一般应小于带钢屈服度的 " s,最后道次即成品卷张力不 克不

9、及太高。辐型的调节制度在轧制过程中，由于种种原因，入轧辐的受力弯曲、沿辐身长度 方向的温度分布不均匀等，将是辐型发生变更，导致板材横向厚 差的变更，或由于板材在轧辐辐身边部和中部变形的不均而出现 海浪。为了获得较为理想的合格板材，就需要采纳措施来调节轧 辐的辐型。除了使轧辐的凸形抵偿等施外，采取调节液压弯辐力 的方法使很经常使用的方法。在设计和使用液压弯辐力的时候，必须计算弯辐力，但由于其计 算方法较多，而且计算时要涉及到众多参数，比较繁琐，故在设 计时的弯辐力的长参考某些经验数据来选取，一般弯曲轧辐的最 大弯曲力约为最大轧制力的15%20%,在具体的轧制过程中，由操纵者根据所观察到的实际情况

10、，给定合适的弯辐力。4.7轧辐的校核4.1 弯曲强度的校核根据以上计算可知，各道次的轧制力小于轧机的最大轧制力10500KN,故轧辐的弯曲强度校核通过。所选 I500 1250 1700mmi轧 机参数如下：4.2 强度的校核为了计算简便，对轧辐的校核，我们只选取轧制力最大的那个道次来进行校核。所以有计算产品可知，轧制力最大的那个出现 在轧制2024铝板的第二道次上，其最大轧制力为1655t。在轧制过程中，四辐轧机的工作辐与支承辑接触处，以及工作 辑与轧件的接触处，都会发生接触应力。工作辐与支承辑的接触 面积比工作辐与轧件的接触面积小得多，因此，在同样大小的作 用力下，工作辐与支承辐间的接触应

11、力要大大超出工作辐与轧件 的接触应力。所以，在设计时，只需计算工作辐与支承辐间的接 触应力。1、轧辐概况的最大接触应力可按以下公式求得：式中：| X，y，z|一轧辑概况的径向、切向、轴向应力（即主应力x, y, z ,单位 |kg/cm2|）。同一辐间最大压力，口 kg/cm2|。式中：回作用于轧辐单位长度上的压力，卜 ,（应司）R Rz1工作辐、支承辐辐身半径，|cm|。P0 608j'qR 608j5764.6（25.° 吃5 10925.8则 L RgR .7 产0 62.5扇m2、根据主应力值可求得当量应力值 及最大剪应力值口:3、已知：工作辐辐身硬度：肖氏HS9A

12、96对于硬度为HS9A 100 （相当于HB70。的冷轧工作辐，可得 d = 10000kg/cm max =5000 kg/cm24、可得:6555.5 10000所以轧辐校核通过 轧制速度的确定创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日主电机的加速度 回、回取决于主电机的特性及其控制线路，通常可逆式轧机的主电机加速度国一般在1530rpm/s之间，减速度回一般在3060rpm/s之间，取本轧机主电机加速度回= 20rpm/s=1200r/min ,减速度取 回=40rpm/s=2400r/min 。传动比： 1: 1。取咬入速度qnj=20r/min ,抛出速度同=30r/min , 稳定轧制速度

13、同=380 r/min ；可一一为空转加速时间；可一一为带锭轧制时的加速轧制时间；可一一为等速轧制时间；t3 一一为带锭轧制时的减速轧制时间；t0为空转减速时间。纯轧制时间为：L ti t2 t31等速纯轧时间目的决定由纯轧时间的轧件长度回来确定。带卷长度：因为|l 11 i2 i3式中也和忖分别暗示加速纯轧时间，等速纯轧时间和减速纯轧时间所轧过的轧件长度。而l2 L 11 U ;将口，似，回带入回式中得故：1tm t1 t2 t3 138.4 0.3 0.1 138.8s按等效转矩校核设计计发热是否平安，或者选择电机时的普通方创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日式中 M jum等效力矩，IKN-ml；t n 轧制时间内各段名轧时间的总和， S ； 臼一一轧制周期内各段间隙时间的总和，S ；Mn各段轧制时间所对应的力矩