1、攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）題 目：8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：_學(xué)號：所在院（系）：材料工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程班級：2010級壓力加工班指導(dǎo)教師： 肖玄 職稱:助教2013年11 月15 日攀枝花學(xué)院教務(wù)處制攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目8mm圓鋼孔型設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的通過本課程設(shè)計(jì)教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械原理、金屬塑性成 型原理、金屬凝固原理、成型工藝設(shè)備及設(shè)計(jì)等課程的理論知識獨(dú)立思考、分析、初步解決 材料成型工藝問題的技能，提高運(yùn)算、設(shè)計(jì)繪圖能力及查閱資料的技能；2、使學(xué)生熟練掌 握工藝設(shè)計(jì)的步驟和方法；3、培養(yǎng)學(xué)生以理論為基礎(chǔ)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)

2、行工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì) 思想。4、為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及畢業(yè)后從事工程工作打下良好的基礎(chǔ)。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）內(nèi)容：1、根據(jù)所選的題目查閱相關(guān)的資料，認(rèn)真理解題目的意圖。2、按要求設(shè)計(jì)計(jì)算出相應(yīng)的軋制規(guī)程（孔型圖）。3、對照生產(chǎn)實(shí)際，對自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評定、總結(jié)。要求：1、設(shè)計(jì)過程中要做到嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、切合實(shí)際。2、要有一定的突破及創(chuàng)新。3、設(shè)計(jì)說明書要嚴(yán)格按要求書寫。3、主要參考文獻(xiàn)軋鋼車間設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，袁康，北京鋼鐵學(xué)院壓力加工系板帶鋼軋制工藝指導(dǎo)書李登超擠壓工藝及模具賈俐俐等，機(jī)械工業(yè)出版社沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例，模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會，機(jī)械工業(yè)出版社塑性成形工藝

3、與模具設(shè)計(jì)，高錦張等，機(jī)械工業(yè)出版社4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃第一周：1、認(rèn)真領(lǐng)會指導(dǎo)書中所給題目的內(nèi)容，查閱相關(guān)的資料。2、根據(jù)自己的理解形成初步的設(shè)計(jì)方案。第二周：1、對自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。2、書寫設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師（簽字）肖玄日期2013年11月9日教研室意見：同意。孫青竹2013年11月12日學(xué)生（簽字）：接受任務(wù)時(shí)間：2013年11月15日課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績評定表分值得分工 作 表 現(xiàn) 20%度 態(tài) 習(xí)02En試程 宀洱取 過獲 通道03量任 的 定 規(guī) 成 完 滿 圓 期 按能35%匕匕 厶冃 ， 技據(jù)。 和數(shù)論 識驗(yàn)結(jié) 知、買的 學(xué)理值 所處價(jià) 用確有 運(yùn)正出 能能

4、得狐妙息 能較信案 方 九 匕匕 厶冃Ld久主冃、丫 駅路 、1田思 宀女研 酗氧 確等完mm運(yùn)計(jì) 能設(shè) ，助 力輔 能和 FTT 二 FTT 二 理理 處處怖技 附如0K匕匕厶冃 結(jié)析力 衛(wèi)匕匕/7厶冃 實(shí)合析 或綜分 算濟(jì) 計(jì)力經(jīng) 對能術(shù)wO 力 匕匕 厶冃 的 合 宀示成果質(zhì)量45%篇化 擁 質(zhì) 圖Bk，則要修改孔型，取Bk=（ 1.0881.11） bz,即相當(dāng)于 充滿度為 0.90.92（6=bz/BK）。表 3-10參數(shù)名稱及單位關(guān)系式說明孔型高度（mm）山丘=h - 2R(J1 + (h-1)h=hz，b=bz（h、b孔型構(gòu)成尺寸）a方軋件邊長tan（B /2）=h/b軋槽寬度（

5、mm）Bk(bk)=b(1-S/h)菱形邊長（mm）h =h-0.828Rk孔型頂角a=180。- B孔型圓角半徑（mm）R=(0.1 0.2) h，r=(0.1 0.35)h輥縫（mm）S=（0.10.2）hz （或按彈跳情況選 ?。?橢圓孔的構(gòu)成表 3-11參數(shù)名稱及單位關(guān)系式說明孔型高度（mm）h =hzkhz,bz孔型構(gòu)成尺寸軋槽寬度（mm）Bk=(1.088 1.11)bz槽口圓角半徑（mm）r=(0.08 0.12)Bk橢圓半徑（mm）(h - s)2 + B 2R kk-4(h - s)k輥縫（mm）s=(0.2 0.3九5.圓孔型的構(gòu)成圖3-6表 3-12參數(shù)名稱及單位關(guān)系式說

6、明孔型高度（mm）hk=dd圓孔直徑孔型寬度（mm）B =2R+A, A=l-4k孔型半徑（mm）R=d/2孔型外圓角半徑（mm）r=1.55.0直線側(cè)壁斜度圓孔型切點(diǎn)對應(yīng) 的擴(kuò)張角0=Hsarccos， k + arctanisBB1 + ()2k訓(xùn)Bk輥縫（mm）s= (0.010.15) hk將數(shù)據(jù)帶入相數(shù)應(yīng)上面各表，求得各延伸孔的孔型尺寸見下表:表 3-13道 次孔型h x bhkbkBkSRr0y1矩形箱103.9*161.5103.9156.0170.07.020.010.014.5%2方箱115.4115.4110.0123.06.020.010.011.9%3矩形箱75.0*1

7、27.575.0125.0137.07.015.08.017.7%4方箱85.585.580.095.06.014.07.018.9%5矩形箱49.6*96.349.696.0102.06.09.05.013.8%6方箱60.060.060.070.06.012.06.018.5%7菱形30.7*74.629.160.06.06.010.08立力42.155.155.24.24.66.19菱形22.1*50.120.841.04.04.07.010立力30.138.139.43.04.96.511橢圓23.5*36.123.539.75.028.14.012立力19.223.525.21.94

8、.05.413橢圓11.6*23.811.626.22.523.12.614圓14.414.416.01.07.21.529.615橢圓8.4*18.08.419.82.018.12.016圓10.69.610.01.55.31.026.817橢圓6.6*12.65.214.91.215.61.018圓8.07.98.41.04.01.027.7各孔型如下圖l /I,2.393 一4校核部分4.1咬入校核D 二 D - 0.85hg箱形孔:1.粗軋，中軋工作輥徑的確定橢圓孔：D 二(D 1.33h) x 1.01g方，菱孔：Dg=D-F/B&式中：Dg為軋輥工作直徑D為輥環(huán)直徑h為孔型高度F孔

9、件面積B孔件寬度2預(yù)精軋，精軋工作輥徑的確定橢圓孔：Dg = (D - 1.33h) X 1.01圓孑L：D = (D - 1.35h) x 1.01g式中：Dg為軋輥工作直徑D為輥環(huán)直徑h為孔型高度根據(jù)以上公式計(jì)算工作輥直徑（此次選取粗軋機(jī)軋輥直徑為500mm,中軋 機(jī)軋輥直徑為400mm,精軋機(jī)軋輥直徑為300mm）如下表表4-1道次123456789工作輥直徑411.7401.9436.3427.3457.8449.0367.9357.8375.6道次101112131415161718工作輥直徑369.9372.4380.8287.4283.4291.7288.5294.1292.1因

10、為咬入角 a=arccos (1-Ah/D)式中：Ah一道次壓下量，mmD一軋輥工作輥徑,mm又因?yàn)槟Σ料禂?shù) f=kk2k3 (1.05-0.0005t)式中：k1：軋輥材質(zhì)與表面狀態(tài)影響系數(shù)，鋼輥為1,鐵輥為0.8 k2：軋制速度影響系數(shù)。k3：軋件化學(xué)成分的影響系數(shù)。t：軋制溫度，C。對于鑄鋼輥和表面粗糙鋼棍：f= 1.05-0.0005t對冷硬鑄鋼棍和表面光滑鋼軋輥：f=0.8 (1.05-0.0005t)對研磨鋼軋輥：f=0.55 (1.05-0.0005t)由于是鑄鋼輥，因此f= 1.05-0.0005t因?yàn)镾愛克隆德公式使用范圍：軋件溫度大于等于800C，軋件材質(zhì)為碳 鋼(其化學(xué)成

11、分中Mn不超過1 %及Cr不超過23%),軋制速度不超過20m/s。由于高線軋制的工藝特性，軋制過程中的溫度難以用公式來計(jì)算。所以，在此以同類車間生產(chǎn)實(shí)際中采集的數(shù)據(jù)來大概確定各道次的溫度，詳見下表 表4-2道次123456789軋制溫度(C)105010441039103410271023101510091003道次101112131415161718軋制溫度(C)997992988980971962954945940所以極限咬入條件為：aarctanf=p表4-3道次參數(shù)Aha (度)f卩(度)能否咬入146.127.40.5327.7能246.127.70.5327.8臺匕 冃匕340.

12、424.90.5327.9臺匕 冃匕443.025.90.5328.1臺匕 冃匕535.922.80.5428.2臺匕 冃匕636.323.20.5428.3臺匕 冃匕729.323.00.5428.5臺匕 冃匕832.524.60.5528.6臺匕 冃匕920.018.80.5528.7臺匕 冃匕1020.018.90.5528.9臺匕 冃匕116.610.80.5529.0臺匕 冃匕1216.917.10.5629.1臺匕 冃匕137.613.20.5629.2臺匕 冃匕149.414.80.5629.4臺匕 冃匕156.011.60.5729.6臺匕 冃匕167.413.00.5729.

13、8臺匕 冃匕174.09.50.5830.0臺匕 冃匕184.610.20.5830.1臺匕 冃匕4.2軋輥校核在完成某個(gè)新產(chǎn)品的孔型設(shè)計(jì)時(shí)，或?qū)垯C(jī)進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，必須對軋輥強(qiáng)度驗(yàn)算以判定工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的合理性。根據(jù)前面的配輥情況可知，每架軋機(jī)的軋輥都有多個(gè)軋槽，由各個(gè)軋槽過鋼時(shí)， 軋制壓力及軋制力矩均相同，且根據(jù)材料力學(xué)的有關(guān)知識可知：當(dāng)中間軋槽過鋼 時(shí)，軋輥危險(xiǎn)面的彎矩最大，軋輥?zhàn)钗ｋU(xiǎn)。在型鋼生產(chǎn)中，通常把軋輥上的軋制 力當(dāng)成是集中力來看待8。4.2.1軋制壓力的計(jì)算1、計(jì)算單位軋制壓力，采用艾克隆德公式 P = 6 + m式中：m外摩擦影響系數(shù),其中：f軋件與軋輥間的摩擦系數(shù)，由咬入校核

14、知f=1.05-0.0005tR軋輥的工作半徑Ah每道次的平均壓下量H , h-坯料軋前后的平均高度k靜壓力下單位變形抗力，為k=9.8X（14-0.01t）（4 + C% + M % + 0.3xC %） Mpanr其中：C、Cr為碳、錳、鉻的含量，采用45號鋼。耳-被軋鋼材的粘度系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)式為耳=0. lx（14-0.01t） c N.s/mm2 其中：t軋制溫度c軋制速度系數(shù)軋制速度的選取見下表表4-4軋制速度6m/s61010151520系數(shù)（C）10.80.650.6卩-平均變形速度口二2%從RH + h其中：v軋件速度即為平均工作輥徑的線速度 軋輥速度分配（連軋常數(shù)）確定最后架即1

15、8架軋制速度V18 =20m/s，忽略前滑與推拉的影響, 連軋常數(shù)C=尸18 卩18 =50.3x20=1006.0 mm2 m s 由公式V二C Fi，求出各道次軋件的線速度（單位：m/s） v1二C F1 =1006.0/17308=0.1，同理計(jì)算其他道次軋件速度。見下表表4-5道次123456789速度0.060.080.100.140.200.0.290.420.570.82道次101112131415161718速度1.111.782.614.376.128.5811.5815.0420.002、計(jì)算接觸面積F = Bb xQRNh按公式：2,其中：F接觸平均面積B、b軋件來料寬、

16、軋出寬5結(jié)語本文針對高線軋制圓鋼孔型設(shè)計(jì)，我首先拿到方案對方案有了初步的了解； 其次網(wǎng)上查閱資料對圓鋼孔型設(shè)計(jì)有了初步的了解；再次根據(jù)任務(wù)書到圖書館查 閱資料，借參考文獻(xiàn)，做好課程設(shè)計(jì)開始前的必要準(zhǔn)備；最后對各部分進(jìn)行了詳 細(xì)地設(shè)計(jì)與分析。通過本次課程設(shè)計(jì)，我基本掌握了高線軋制圓鋼的孔型設(shè)計(jì)步驟，軋件斷面 計(jì)算，孔型設(shè)計(jì)計(jì)算，咬入校核，軋輥校核等。在獲得新的知識的同時(shí)還復(fù)習(xí)了 以前學(xué)過的知識，提高了自己對知識的綜合運(yùn)用以及自身的實(shí)踐能力。通過此次 課程設(shè)計(jì)，我收獲了很多。因?yàn)榻?jīng)過這次設(shè)計(jì)，我不僅掌握了型鋼設(shè)計(jì)的具體內(nèi) 容和主要方法，還學(xué)會了一些課堂里學(xué)不到的知識和解決實(shí)際問題的方法和基本 思路，充分鍛煉了自己的創(chuàng)新能力，解決實(shí)際問題的能力，查閱資料的能力。通過翻閱有關(guān)資料，和肖玄老師的指導(dǎo)，我對孔型設(shè)計(jì)計(jì)算，軋制力矩計(jì)算， 軋輥校核等都有了更深的了解，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打