3铝板冷轧工艺计算及校核

第四章：冷轧工艺理论和计算之阿布丰王创作时间：二O二一年七月二十九日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，它包括压下制度、速度制度、温度制度、张力制度和辊型制度，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.它主要式根据产物的技术要求、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、张力制度和辊型制度，以便在平安把持条件下得到达优质、高产、低消耗的目的.4.2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、缩短轧制周期、确定合理速度规程等等）提高产量.2在保证把持稳定的条件下提高质量.总之，充沛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，保证产物的质量.3压下规程的分配依据和要求制定压下的依据是产物厚度精度、板形和概况质量规定、最年夜轧制力Pmax、最年夜轧制力矩Mmax、最年夜机电功率Nmax、制品尺寸等；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制品的变形制度，即采纳的轧制方法、轧制道次及每道压下量的时间：二O二一年七月二十九日年夜小.冷轧板带铝压下规程的制定一般包括原料规格的选择、轧制方案简直定以及各道次的压下量的分配与计算.①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保证，给轧制带来一定的困难，第一道次不宜过年夜也不要太小；中间道次的压下分配，基本上可以从充沛利用轧机能力动身,或按经验资料确定各压下量；后几道次虽然绝对压下较小，但带钢的加工硬化水平很年夜,变形抗力年夜，因尔后几道次压下量则受带钢对轧制压力的限制，最后1—2道次为了保证板型及厚度精度，一般按经验采纳较小的压下率.经常使用制定制定压下规程的方法：①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铝卷500/1250园1700mm四6区］1332.5区］200125mm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度以下出炉总加工率简直定：硬铝合金加工率可达80%以上.压下量分配及基本参数：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）E1=0.069.069囤=0.0660=0.053咬人角:（冷轧变形率小可用此公式计算）E1=0.069.069囤=0.0660=0.053冷轧轧制力计算:。0。0=等6=E1HH：开坯时坯料厚度mm①饥=0Q=20%②10]=20%团=40%③|0]=40%囤=58%④幻=58%00%由上查《铝》3-2-16图得:①la(02)01=130Mpaj=230Mpa②^=230£^280③=280=290④」＞290Mpab(0.2而=280=290④」＞290Mpab(0.2而=295Mpa因为k=1.15b0(0.2)0k=1.15b1(0.2)1由上得：回=207Mpa回=293.25Mpa回=327.75MpakJ=336.38Mpa计=(4.3-0.5计=(4.3-0.5固)9.8,日=(5.67-0.60hj)9.8由上得：日二186.96Mpa可=266.74Mpa回=295.12MpaHj298.99MpaC.不考虑弹性压扁时的接触弧长度：I=#^|(mm)序17.32哑匕=17.32mm匕=16.43mm辱13.42mmm=(f)2|hf:摩擦系数，在此用煤油润滑取0.16由上得：0=0.26丞0.44呼0.24回二0.16求出|h其中对钢轧辊c=1.06叵i可二0.03回二0.05回二0.090=0.15根据《铝板带轧制》图4-20得：由上得：0=0.54叵]=0.700=0.55回二0.50所以七=18.23mm=18.38mm£=10.52mmE=6.75mm平均单元轧制力同的计算p=(E―莅)PMF《铝板轧制》图3-2-20PMF：压力倍增系数由上得：p]=243.05Mpa团二400.11Mpa0=413.17Mpa0=388.69Mpa冷轧轧制力P由上得网1=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：E1=5906694N=590tE=980t日=579tED=349t4.4轧制力矩的计算4.4.1制定轧制规程必需遵守下面两个条件：第一、在负荷最年夜的道次中机电输出的转矩不应超越机电自己允许的最年夜转矩.第二、根据负荷图确定的平方根转矩（或等效转矩）不应超越机电长时间工作的额定转矩.4.5冷轧轧制力矩计算——冷轧时不考虑轧机变速,只考虑静力矩部份.M2扎件变形给轧辊轴承的轧制力矩M2轧辊轴承的摩擦力矩匝轧辊空转时的空转力矩a."2-2*1町为力臂系数，冷轧板带一般取：0333-0.42[M21=80.71KN.m”1=134.06町=44.00[^1=17.90b.”u=PdUd.轧辊直径.U轧辊轴承摩擦系数冷轧机一般取0.05-0.08”1=177.00KN.m阻=294.00”3=173.70”UJ=104.70KN.mC|M=(0.06〜0.1)M可二6.46KN.mM2=8.85M3=2・90M4=1.°7KN.m——因为|M广MZ+M〃+百由上得：可二103.46KN.mMJ=436・85可二219.90£J123・90KN.m4.6张力制度简直定当卷取机的线速度年夜于工作辐的线速度发生前张力，而工作辐的线速度年夜于开卷机的则发生后张力.具有张力才华让轧件顺利咬入轧机进行轧制.主要是选择平均单元张力。z即作用于在带材断面上的平均张应力，一般应小于带钢屈服度的3,实践证明较年夜的后张力可降——低单元压力的35%,而前张力仅能到达20%的水平.故通经常使用后张力年夜于前张力的轧制方法，这可减少断带的可能性.一般不超越0.6。s，最后道次即制品卷张力不能太高.3.3.1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，将是辊型发生变动，招致板材横向厚差的变动，或由于板材在轧辐辐身边部和中部变形的不均而呈现海浪・为了获得较为理想的合格板材,就需要采用办法来调节轧辐的辐型.除使轧辐的凸形赔偿等施外，采纳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，必需计算弯辐力，但由于其计算方法较多，而且计算时要涉及到众多参数，比力繁琐,故在设计时的

弯辊力的长参考某些经验数据来选取，一般弯曲轧辊的最年夜弯曲力约为最年夜轧制力的15%—20%，在具体的轧制过程中，由把持者根据所观察到的实际情况，给定合适的弯辊力.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年夜轧制力10500KN,故轧辊的弯曲强度校核通过.所选|500X1250X1700顽轧机参数如下：4.2强度的校核为了计算简便，对轧辊的校核，我们只选取轧制力最年夜的那个道次来进行校核.所以有计算产物可知，轧制力最年夜的那个呈现在轧制2024铝板的第二道次上，其最年夜轧制力为1655t.在轧制过程中，四辊轧机的工作辊与支承辊接触处，以及工作辊与轧件的接触处，城市发生接触应力.工作辊与支承辊的接触面积比工作辊与轧件的接触面积小很多，因此，在同样年夜小的作用力下,工作辊与支承辊间的接触应力要年夜年夜超越工作辊与轧件的接触应力.所以，在设计时，只需计算工作辊与支承辊间的接触应力.1、轧辊概况的最年夜接触应力可按以下公式求得：式中：反耳弓一轧辊概况的径向、切向、轴向应力（即主应力单元施7cm2kg/cm区辊间最年夜压力，叵cm21•式中：回——作用于轧辊单元长度上的压力,任

RR工作辊、支承辊辊身半径,\cm2、P=6080近二R)=608」*竺世甚=10925.8Rkg/cmRR工作辊、支承辊辊身半径,\cm2、P=6080近二R)=608」*竺世甚=10925.8RRzV25.0x62.5kg/cm2根据主应力值可求适当量应力值"及最年夜剪应力值n:IdII_maxi3、已知：工作辊辊身硬度：肖氏HS90〜96对硬度为HS90〜100（相当于HB700）的冷轧工作辊，可得|!7£10000陌_d—Icm2[T1=5000用cm2max4.7轧制速度简直定主机电的加速度回、回取决于主机电的特性及其控制线路，通常可逆式轧机的主机电加速度回一般在15〜30rpm/s之间,减速度b一般在30〜60rpm/s之间，取本轧机主机电加速度回=20rpm/s=1200r/min,减速度取b=40rpm/s=2400r/min.传动比：1：1.取咬入速度面=20r/min,抛出速度回=30r/min,稳定轧制速度园=380r/min；口——为空转加速时间；日一一为带锭轧制时的加速轧制时间；可为等速轧制时间；|t^为带锭轧制时的减速轧制时间；^2为空转减速时间.纯轧制时间为：

等速纯轧时间日的决定由纯轧时间的轧件长度囚来确定.带卷长度：因为式中和四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1=L—1—1；将可，四，四带入L式中得故：k=t+t+t=138.4+0.3+0.1=138.8s-m1234.9轧机主机电功率计算与校核1.等效力矩计算及电念头的校核按等效转矩校核设计计发热是否平安,或者选择机电时的普通方程式中Mjum——等效力矩,匝加;即一一轧制时间内各段纯轧时间的总和,s；n叵］——轧制周期内各段间隙时间的总和,s；式中Mn——各段轧制时间所对应的力