基于攀钢轨梁厂43kgm重轨产品设计毕业论文(编辑修改稿)

基于攀钢轨梁厂43kgm重轨产品设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 6 3 重轨轧制 孔型 设计 简介 孔型设计 型钢孔型设计主要内容包括三个方面： 1）断面孔型设计。 根据原料和成品的断面形状和尺寸及产品性能的要求，确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量，以及各道次的孔型形状和尺寸。 2）配辊确定孔型在各机架上的分配以及在轧辊上的配置方式，以保证轧件能正常轧制、操作方便、成品质量好、轧机产量高。 3）轧辊附件设计 —— 导卫装置的设计。 导卫装置应保证轧件能按照嗦要求的状态进出孔型，或者使轧件在孔型以外发生一定的变形，或者对轧件起矫直或翻转作用等。 43kg/m 重轨的孔型设计也 是基于上述内容进行的。 [9] 孔型系统的选择 目前国内重轨孔型系统有两种，一种是：梯形孔 帽形切深孔 帽形延伸孔 轨形切深孔 轨形延伸孔，另一种是：箱型孔 梯形孔 帽形切深孔 帽形延伸孔 轨形切深孔 轨形延伸孔。 前一种孔型系统无箱型孔，该系统 对钢坯规格的适应性较差，不能对钢坯进行再次规整，使帽形孔轧件尺寸不稳定，成品钢轨断面规格波动大不易控制。 同时在无钢坯除鳞装置的情况下，钢坯上的氧化铁皮因无箱形孔的破鳞作用易被压入钢坯表面，钢轨表面质量较差，难以达到标准要求。 该系统孔型适用于机架数目少，轧制 道次少，孔型配置困难的轧机。 后一种孔型系统对钢坯的适应性强，成品规格易控制。 同时箱形孔的大压下和轧件翻转对锕坯除鳞会起到作用。 该孔型系统一般是由二个箱形孔，一个梯形孔，一个帽形切深孔，二个帽形延伸孔和一个轨形切深孔、 4～ 5个轨形延伸孔构成。 孔型数目 710 个，可加工断面较大的钢坯，坯到材的压缩比大，轨底加工质量较好。 但该孔型系统要求的机架数较多，轧机辊身总长较大。 结合轨梁厂的设备状况以及供应产品的特点， 选用后一种孔型系统生产 43kg/m钢轨 较为合理即：箱形孔 梯形孔 帽形切深孔 帽形延伸孔 轨形切深孔 轨形延伸孔。 重轨 轨形孔数目一般采用 4～ 6个，帽形孔一般采用 3个，梯形孔 1个，箱形孔2个。 采 用 4个轨形孔系统生产 43kg／ m 钢轨，轧制压力大，压下量大，轨底腿尖侧压大，易出现断辊、掰辊环及扭脖子事故，增加了非正常生产的调整时间及调整过程带来的不合格品，辊耗大，孔型磨损快，易使轧辊表面剥落，出现麻点，攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 7 从而形成轧件轧痕。 采用 5个轨形孔 时 由于 950轧制时间变短，温降不多， 800/850轧件变形抗力不大，轧件表面质量得到改善，且轧制节奏匹配性增强，轨形孔轧件尺寸精确，易达到提高轧件表面质量、成品断面规格及降低辊耗 的目的。 因此，采用 5个轨形孔轧制。 孔型系统的优缺点 延伸孔型系统 优缺点有： （ 1） 可在同一孔型中轧制多种尺寸不同的轧件，共用性大。 可以减少孔型的数目及换辊次数，有利于提高轧机的作业率。 (2)在轧机断面相等的条件下，箱形孔型系统的孔型在轧辊上的切槽较浅，这样提高了轧机的强度，可增大压下量。 (3)在孔型中，轧件宽度方面上的变形比较均匀，同时，孔型中各部分之间的速度差较小，所以孔型磨损较为均匀，且磨损程度和变形功也想对小些。 (4)轧机在箱形孔型中轧制，氧化铁皮易脱落比在光棍上轧制更稳定。 轧机断 面温降也较均匀。 (5)由于箱形孔型的结构特点，不能轧出正确的方形和矩形断面，轧件断面越小，这种缺点就越突出。 (6)轧机在箱形孔型中只能在一个方面上受到压缩，其侧面表面不一平直，有时出现皱纹，同时角部的加工也不足。 精轧机万能孔型系统 优缺点有： （ 1） 孔型的共用性好，轧机在孔型中变形均匀，孔型的磨损均匀。 （ 2） 轧制时脱去表面的氧化铁皮，轧出的成品表面质量好。 （ 3） 延伸系数小，反压孔要用夹料辊。 轧制 重轨 的孔型系统一般有直轧孔型系统、斜轧孔型系统、混合孔型系统。 直轧孔型系统是指 重轨 孔型的两个腿同时处于轧辊轴线的同一侧，腰 与轧辊轴线平行的孔型系统，如图所示。 其优点是轧辊轴向串动力小，不需工作斜面，孔型占用棍身长度小，在辊身长度一定的条件下可多配孔型。 其缺点主要是：孔型侧壁斜度小，轧件轧后不易脱槽，轧槽磨损后轧辊重车量大；轧辊刻槽深，槽底工作直径小，轧辊强度低。 [10] 斜轧孔型系统是指 重轨 孔型的两个开口腿不同时处于腰部的同一侧，腰与水平轴线有一夹角。 其优点是孔型侧壁斜度大，孔型宽度容易修复，轧辊重车量小，轧辊寿命高。 其缺点是轧辊轴向串动力大，为控制轴向串动，需配置工作斜面，孔型占用辊身长度较大。 根据轧机的具体条件，可采用各 种混合孔型系统，如成品孔和成品前孔采用攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 8 用直边斜轧孔型，其它各孔型采用直轧孔型；或在轧制程序的前几个孔型采用斜轧孔型，后几个孔型采用直轧孔型，或采用其它的混合形式。 根据攀钢轨梁厂 950/800/850 二列式轨梁轧机的工艺特点，结合生产 重轨 的经验，确定 斜 轧孔型系统。 该孔型系统由一个箱形孔、两个切深孔和七个直轧孔组成。 孔型设计原则 采用正确的孔型设计可以使轧制异型面型钢嗦不能避免的不均匀变形尽可能发生在前几个孔型中，而不是在全部孔型中。 在前几个孔型中，金属的温度较高，其变形抗力不大，并且塑性也较好 （与以后几个孔型中的金属相比较）。 在其它几个孔型中，必须尽可能采用均匀的压缩和断面各部分均匀的延伸，因为只有在这样的条件下才能得到形状正确的、内应力较小的最终产品，而能量消耗和轧辊的磨损都最少。 [11] 孔型设计的一般步骤 钢轨孔型设计方法是一般的轨形孔采用按断面各组成部分分配变形系数的办法来确定，而帽形孔一般用经验数据及考虑轧制条件进行作图的方法术设计。 钢轨孔型设计的一 般步骤如下 : （ 1） 钢轨孔型设计方法根据具体条件选定孔型系统，确定轧制道次以及轨形孔、帽形孔数目。 （ 2） 根据产品的标准尺寸，计 算成品孔各部分尺寸，并求出断面各部分面积。 （ 3） 根据钢轨断面特点，确定各轨形孔各部分的变形系数，计算各轨形孔各部分的尺寸。 （ 4） 根据第一个轨形孔设计帽形孔。 （ 5） 根据第一个帽形孔确定进入坯料尺寸。 （ 6） 根据进入第一个帽形孔坯料和钢坯尺寸，设计其他延伸孔型。 [12] 重轨孔型设计方法 1K 成品孔设计 （ 1） 钢轨成品控设计特点 轨头顶部是由凸起的圆弧构成．因此成品孔与其他轨形孔不同，轨头开口应在其对称轴线上 (图 )，即开口在轨头的中央，但轨底开口则不能在中间。 否则不能得到平直的轨底，而将轨底开口位置放在其攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 9 一侧，而且成品孔应采用斜配。 由于成品孔斜配 ，当轨底开口在上时，轨头在轧制线上，轧件出孔后由于轨头的自重的影响产生向下扭转，而造成上腹高超出公差。 当轨底开口在下时，则会减轻因自重扭转的影响。 同时，为减轻轨头扭转，可以采用下压力配置。 对于轻轨轧制由于轨头扭转不是主要问题，采用上压力配置以减轻轨底上卫板的负荷。 图 钢轨成品孔开口位置与配置 （ 2） 1K 成品孔尺寸计算 成品尺寸根据产品尺寸和公差及热膨胀系数确定。 其他轨形孔设计 在全部轨形孔 (4— 6 个 )中的总延伸系数为 ～ ，平均延伸系数 ～。 成品孔 1K 中整个断面的延伸系数从 ～ ，其它轨形孔则按顺序增加，第一个轨形孔 (即切深孔 )中的延伸系数为 ～。 至于轨形孔断面各部分延伸系数分配，则是不均匀的。 对于钢轨来说，腰部占的断面面积比例小，不怕腰拉腿。 因此，除了成品孔保持腰部、头 部和腿部的延伸系数接近相等外，即 tdy  。 其他各孔均采用 tdy  。 其从    td 。 轨形孔设计主要是根据各轨形孔各部分变形量逆轧制顺序逐道次确定各轨形孔尺寸。 当轨形孔采用斜配时，为减小轴向力，防止轧辊轴向串动，延伸系数必须满足 ， dbdktbtk   以减小开口腿部、开口头部的侧压。 [13] 部分各种型号钢轨轨形孔各部分的延伸系数分配实例见表。 当得到各部分延伸系数后，即可 求得后 — 次道对应部分的面积，即： 223112 yyyyyy FFFF   ， （ 31） 223112 dkdkdbdkdkdb FFFF   ， （ 32） 223112 dbdbdkdbdbdk FFFF   ， （ 33） 223112 tktktbtktktb FFFF   ， （ 34） 223112 tbtbtktbtbtk FFFF   ， （ 35） 攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 10 表 部分型号钢轨轨形孔各部分的延伸系数分配实例 型号 各部分延伸系数 K1 K2 K3 K4 K5 K6 P65 闭口头 db 开口头 dk 闭口腿 tb 开口腿 dk 腰 部 y P50 闭口头 db 开口头 dk 闭口腿 tb 开口腿 dk 腰 部 y P43 闭口头 db 开口头 dk 闭口腿 tb 开口腿 dk 腰 部 y 帽形孔设计 帽形孔的作用是为加工轨底和轨头。 轨底加工是依靠帽形孔切深度 以及扩张和局部大压下所产生的强迫宽展，而形成宽而薄的轨底和提高轨底质量。 轨头加工是帽形孔内除对轧件进行垂直压下外，还有一定的倒压，以提高轨头质量。 但轨头的侧压虽不宜过大，以免造成咬入团难、轧槽磨损加快和造成产品缺陷。 进入第一个轨形孔的帽形孔尺寸设计应满足第一个轨形孔需要，其余帽形孔则无法精确计算，只要通实践经验利用做图的方法得出。 为 减轻帽形孔头部侧壁局部严重磨损，常采用梯形坯或带槽底斜度的矩形坯。 坯料高度 0H。 在咬入条件允许时适当取大 ,具体取值为 :  mmHH m 30~10第一个帽形孔高度0   mmHB m 10~0第一个帽形孔 头 一 个 帽0  箱型孔型设计 箱形孔是钢坯和梯形孔之间的过渡孔型。 因此确定箱形孔尺寸时，既要保证钢坯能进孔型、不咬铁丝、不扭转。 又要保证梯形孔能充满但又不出耳子。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） ３ 重轨轧制孔型设计 11 4 43kg/m 重轨各孔型数据设计 43kg/m 重轨断面尺寸 43kg/m 重轨端面 如图 图 43kg/m 重轨断面图攀枝花学院本科毕业设计（论文） 4 43kg/m 重轨各孔型数据设计 12 1K 成品孔型设计 A．腰部尺寸 (1)孔型宽度   mmBB k 1 1 ~0 1  （ 41） (2)腰厚 因系统采用斜轧孔型，为保证轧件尺寸，在此采用部分负公差。 mmdd k   ( 取部分负公差 ) (3)腰部面积 2111 9 8 mmdBF y  （ 42） (1)轨头高 mmH 7 0 .91 .0 1 3701  (2)开口头和闭口头高 由于成品孔头部开口位置在中间，取辊缝 S=，则：     mmSHhh dbdk 111  （ 43） (3)开口头和闭口头厚度 端部厚度： mmaadbdk。