管鋼軋制課程設(shè)計(jì)

1、遼寧科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)名稱：管鋼軋制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：李繼光學(xué)院：材冶學(xué)院班級：材控102姓名：xxx日期：2013年12月20號目錄 前言- 3 - 鋼管設(shè)計(jì)任務(wù)書- 4 -一、140機(jī)組生產(chǎn)工藝概述- 5 -1.1主要設(shè)備- 5 -1.2工藝流程- 6 -1.3工藝要求- 6 -二、軋制表的制定- 14-2.1軋管機(jī)- 14 -2.2穿孔機(jī)- 15 -2.3均整機(jī)- 17 -2.4定徑機(jī)- 18 -2.5軋制表繪制- 22 -三、力能參數(shù)及強(qiáng)度校核- 24 -3.1計(jì)算機(jī)剪切及加熱能力- 24 -3.2穿孔機(jī)的軋輥設(shè)計(jì)- 24 -3.3穿孔機(jī)頂頭設(shè)計(jì)- 26 -3.4穿孔機(jī)能力參數(shù)

2、計(jì)算-26 -3.5穿孔機(jī)軋輥強(qiáng)度校核校核. .-28 -結(jié)語- 31 -重要參考文獻(xiàn).- 31 -前言鋼管被廣泛用于工業(yè)及民用等領(lǐng)域，是與其特性分不開的。鋼管的特性有兩個(gè)方面：具有封閉的中空幾何形狀，可以作為液、氣體及固體的輸送管道；在同等重量下，鋼管相對于其他鋼材具有更大的截面模數(shù)，也就是說它具有更大的抗彎、抗扭能力，屬于經(jīng)濟(jì)斷面鋼材、高效鋼材。鋼管的種類繁多，性能也各不相同。按其生產(chǎn)的方式可分為熱軋無縫管、焊接鋼管（有縫管）、冷加工管三大類。按鋼管的用途可分為流體管、結(jié)構(gòu)管、石油用管、鍋爐管，汽車半軸管、液壓支柱管、化肥管，軍工管等。鞍鋼股份公司無縫鋼管廠，是新中國第一座無縫鋼管廠。于1

3、953年12月26日正式竣工投產(chǎn)，是聞名全國的鞍鋼“三大工程”之一，被譽(yù)為新中國無縫鋼管的“搖籃”，是國內(nèi)重點(diǎn)無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)之一。 鞍鋼無縫鋼管廠主要產(chǎn)品包括：石油油管、外加厚石油油管、GP石油油管、AG80隔熱石油油管、石油套管、GP石油套管、石油接箍管、石油鉆桿管、管線管；結(jié)構(gòu)管、流體管、高中低壓鍋爐管、高壓化肥管、石油裂化管、地質(zhì)鉆探管、軍工用管、航天航空用管、汽車半軸管、液壓支柱管、高壓氣瓶管、機(jī)械加工管等。鞍鋼股份公司無縫鋼管廠，高度重視產(chǎn)品質(zhì)量。1997年，通過ISO9002質(zhì)量管理體系認(rèn)證；1998年，通過美國石油協(xié)會API認(rèn)證；2001年，通過ISO14001環(huán)境體系認(rèn)證；2

4、002年，通過GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。已經(jīng)形成一整套完善的職業(yè)健康、環(huán)境保護(hù)、安全管理、產(chǎn)品質(zhì)量保證體系。1999-2004年，獲得中國冶金產(chǎn)品實(shí)物金杯獎(jiǎng)。2002-2005年，連續(xù)4年獲遼寧省用戶滿意企業(yè)。生產(chǎn)的高端石油管系列產(chǎn)品大量打入國內(nèi)重點(diǎn)油田和北美、歐洲、澳洲、東南亞等國際市場。 鞍鋼無縫鋼管廠目前擁有159MPM限動芯棒五機(jī)架連軋機(jī)組、具有年產(chǎn)量為20萬噸，219改進(jìn)型自動軋管機(jī)、具有年產(chǎn)能力為25萬噸，100圓盤延伸機(jī)組、具有年產(chǎn)力能為10萬噸，同時(shí)擁有石油管加工生產(chǎn)線和冷拔生產(chǎn)線，是國內(nèi)重點(diǎn)無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)之一。鞍鋼無縫鋼管廠本著“高起點(diǎn)、低投入、快產(chǎn)出、高

5、效益”的技改方針，于2002年投資2.98億元引進(jìn)當(dāng)今世界最先進(jìn)的德國西馬克米爾公司159MPM限動芯棒五機(jī)架連軋管機(jī)、意大利安莎爾多電控設(shè)備及奧地利MFL公司排管鋸，對AG機(jī)組實(shí)施大規(guī)模技術(shù)改造。工程于2002年7月25日正式開工，2003年8月達(dá)產(chǎn)。改造后的159MPM機(jī)組創(chuàng)造了國內(nèi)同類型引進(jìn)機(jī)組“工程投資最少、建設(shè)周期最短、達(dá)產(chǎn)速度最快”的記錄！鋼管設(shè)計(jì)任務(wù)書成品尺寸：134X18坯料尺寸：130材質(zhì)：Q215指導(dǎo)教師：李繼光 第一章、140機(jī)組生產(chǎn)工藝概述1.1主要設(shè)備1.1000噸剪斷機(jī)一臺（或1600噸剪斷機(jī)）2.定心機(jī)兩臺3.炮彈風(fēng)動熱定心機(jī)一臺4.中徑17m的環(huán)形加熱爐一座5.

6、 850×500曼氏穿孔機(jī)一臺6. 730×1680自動軋管機(jī)一臺7. 850×600桶式均整機(jī)一臺8. 5600×11800步進(jìn)梁式再加熱爐一座9. 430×255五架定徑機(jī)10. 430×255二十架減徑機(jī)11. 11000×16800 1號冷卻臺一個(gè)；31500×16800 2號冷卻臺一個(gè)12. 168mm七輥矯直機(jī)二臺13. 115切管機(jī)八臺 14. 6UTH42.7-168mm切管機(jī)二臺1.2工藝流程熱軋無縫鋼管以產(chǎn)品規(guī)格及生產(chǎn)方式不同，其工藝過程也不相同，以下為140自動軋管機(jī)組為例來說明其工藝流程：1

7、.3工藝要求1.3.1.原料原料尺寸為130，鞍鋼無縫鋼管廠的原料主要是連鑄連軋圓管坯。連鑄連軋圓管坯具有成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，是管坯發(fā)展的主流。也是鋼管實(shí)現(xiàn)連鑄連軋的首要條件。鋼管生產(chǎn)對坯料的要求非常嚴(yán)格，加工之前一定要對坯料進(jìn)行檢查和清理，這樣才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。管坯最常見的缺陷就是氧化層，生產(chǎn)中常用火焰槍清理或者用砂輪清理。本次設(shè)計(jì)采用的原料材質(zhì)Q215尺寸：130Q215的化學(xué)成分及力學(xué)性能：BG/T8162牌號等級化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）C Mn Si S P Q215 A 0.090.15 0.250.55 0.030.050 0.045 B 0.045 牌號拉力強(qiáng)

8、度MPa 屈服點(diǎn)MPa 伸長率（%）不大于Q215 335450 215 31 1.3.2.剪斷目的是將坯料剪切成要求的長度。剪斷設(shè)備：1000噸剪斷機(jī)設(shè)備性能：a.公稱能力1000噸b.上剪刃行程140mmc.剪切次數(shù)8次/分d.電機(jī)功率：95千瓦 n=750轉(zhuǎn)/分e.主減速機(jī)軸：人字齒輪軸 M=10 Z=25 =250mm剪刃材質(zhì)：6GrW2S要求：剪斷時(shí)不允許坯料出現(xiàn)端部裂紋，切斜度前端不允許超過8mm,后端不允許超過10mm,壓扁度不得超過管坯公稱直徑8%，也就是134管坯壓扁后不小于123mm。1.3.3.加熱加熱的目的是為了提高塑性、韌性，降低變形抗力，減小機(jī)械電器負(fù)荷，節(jié)省能源消

9、耗。將坯料加熱到一定的溫度范圍對于保證其穿孔性能是至關(guān)重要的。管坯加熱時(shí)應(yīng)保證加熱溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)，特別是對加熱范圍較窄的合金鋼和高合金鋼，同時(shí)沿管坯縱向和橫向加熱要均勻，否則穿孔時(shí)容易造成鋼管壁厚不均，穿破或引起軋卡。設(shè)備：中徑17m的環(huán)形加熱爐設(shè)備性能：（1）中徑 =17000mm （2）外徑 =22386mm （3）內(nèi)徑 =11614 mm （4）爐膛寬 4400 mm（5）爐膛平均高度 1250 mm （6）爐墻厚度493 mm（7）爐子最大生產(chǎn)能力45噸/小時(shí)（8）爐子平均生產(chǎn)能力40.34噸/小時(shí)（9）坯料出爐溫度11501300C （10）裝爐溫度±25C （11）平

10、均燃燒消耗量4000立方米/時(shí)（12）空氣壓力>250mm（13）各段熱能分配 均熱段25%，第一段30%，第二段45%。當(dāng)>1800mm時(shí)，采用單排布料，<1800mm時(shí)，采用雙排布料單位加熱速度：碳鋼：55.5分/cm 一般合金鋼：68分/cm 不銹鋼、高合金鋼710分/cm1.3.4.熱定心定心指在管坯前端斷面的中心部位形成有一定尺寸的漏斗形狀的孔穴，便于穿孔時(shí)頂頭對準(zhǔn)坯料斷面中心，減少穿孔后毛管的壁厚不均；減少的扭過頭的阻力，便于二次咬入。熱定心機(jī)一般安裝在加熱爐與穿孔機(jī)之間，利用壓縮空氣或液壓方式帶動沖頭沖孔，七結(jié)構(gòu)簡單，效率高應(yīng)用比較廣泛。熱定心設(shè)備：炮彈式風(fēng)動熱

11、定心機(jī)設(shè)備性能：（1）沖擊速度68m/s （2）定心深度：1525mm （3）定心直徑：4050mm（4）打眼力：2400公斤（5）炮彈重量G=4kg（6）主缸筒活塞直徑d=100mm l=3000mm（7）主缸風(fēng)壓46大氣壓1.3.5.穿孔目的是將實(shí)心的管坯穿成要求規(guī)格的空心毛管。斜軋穿孔機(jī)時(shí)目前應(yīng)用最廣泛的穿孔設(shè)備，包括曼氏穿孔機(jī)、狄舍爾穿孔機(jī)、菌式穿孔機(jī)以及三輥穿孔機(jī)。本次設(shè)計(jì)采用的是曼氏穿孔機(jī)。曼氏穿孔機(jī)的特點(diǎn)是對心性好，毛管壁厚較為均勻，延伸系數(shù)=1.254.5。設(shè)備性能：主電機(jī)：N=200KW, n=200400轉(zhuǎn)/分，U=750V, =2850A主減速機(jī)傳動比：i=2.58操作：

12、（1）嚴(yán)格按軋制表及可換部件配置表調(diào)整安裝工具。（2）管坯不得長時(shí)間在輥道上及料槽上停留，放冷的管坯嚴(yán)禁軋制。（3）用推料機(jī)要平穩(wěn)咬入。（4）機(jī)械調(diào)整正確。（5）頂桿接頭保持完好，磨損了要及時(shí)更換并應(yīng)準(zhǔn)確地將頂桿調(diào)整在機(jī)械中心線上，工作中定心，輥不得打開過早防止鼓頂桿。穿孔機(jī)原理如圖軋輥尺寸及幾何形狀1.3.6.軋管目的是消除螺旋形壁厚不均，并實(shí)現(xiàn)穿孔后的鋼管壁厚減薄起延伸作用獲得外徑，平均壁厚符合要求的鋼管。設(shè)備性能：壓下裝置：1.上壓下螺絲，從原位算起向上最大行程210mm，向下最大行程60mm.2.螺絲升降速度： 1.9mm/s3.減速機(jī)傳動比： i=1544.電機(jī)功率： N=11KW轉(zhuǎn)

13、速： n=715轉(zhuǎn)/分回送輥裝置：1.電機(jī)功率：N=55KW2.減速機(jī)傳動比： i=33.輥直徑540600mm 輥身長 1680mm主電機(jī)：功率P=880KW 轉(zhuǎn)速n=400500轉(zhuǎn)/分額定電流I=1270A 允許最大電流Imax=2700A跳閘電流I=2000A主減速機(jī)：主動軸最大力矩M=664噸米 飛輪力矩GD=20噸米 傳動比i=5.67 模數(shù)=16 主動輪齒數(shù)=30被動輪齒數(shù)=70 齒輪寬度B=880mm高速軸及飛輪重G=10.65噸人字齒輪機(jī)座：傳遞扭力矩M齒輪轉(zhuǎn)速n齒數(shù)=模數(shù)寬度B50噸米66.1132.2轉(zhuǎn)/分29201120mm操作：1按調(diào)整規(guī)程及軋制表進(jìn)行調(diào)整及選擇軋制工具

14、2管應(yīng)被順利平穩(wěn)咬入前端嘴圓，后端平齊3軋出的管子尺寸與軋制表要相等4電機(jī)負(fù)荷未超出規(guī)定范圍5用雙槽單軋跟蹤軋制的方法軋制，第二道軋制前需要將管子翻轉(zhuǎn)90 1.3.7. 均整目的是輾平管壁的局部耳子、直道，使軋管后的荒管擴(kuò)徑、變圓比并精整內(nèi)外表面。主要設(shè)備及技術(shù)要求：主電機(jī)：功率P轉(zhuǎn)速n電壓U額定電流跳閘電流允許電流404.25KW500750轉(zhuǎn)/分750V590A1300A750A主減速機(jī)：中心距a主動輪齒數(shù)被動輪齒數(shù)傳動比i800mm311484.581.3.8.定（減）徑機(jī)鋼管定徑、減徑（或張力減徑）過程是空心體不帶芯棒的連軋。定徑的任務(wù)是在較小的總減徑率和小的單機(jī)架減徑率條件下，將鋼管

15、軋成具有要求尺寸精度和真圓度的成品管，減徑除了起定徑作用外，還有較大的減徑率。實(shí)現(xiàn)大管料生產(chǎn)小口徑鋼管的目的，主要用二輥定、減徑機(jī)。目的是清除均整后的鋼管的外徑不圓，滿足技術(shù)條件的規(guī)定。主要設(shè)備技術(shù)性能： 電機(jī)功率P機(jī)架數(shù)n機(jī)架間距a產(chǎn)品范圍外徑D壁厚s55.125KW51200mm89168mm425mm要求：1 按軋制規(guī)程進(jìn)行軋輥安裝，各架孔型中心線必須調(diào)整一致，且與軋制線一致。2 機(jī)器調(diào)整必須按軋制表準(zhǔn)確進(jìn)行，不準(zhǔn)兩輥傾斜及錯(cuò)位。3 電機(jī)不超負(fù)荷。1 主電機(jī)2 復(fù)合減速機(jī)3 連續(xù)軸4 定徑機(jī)定徑機(jī)孔型圖1.3.9.冷卻目的是將定徑后的熱軋管均勻冷卻在100160C以下，便于矯直。設(shè)備能力

16、及技術(shù)性能：1.）1#、2#冷卻臺電動機(jī)功率 N=4.5KW 轉(zhuǎn)速 n=4501800轉(zhuǎn)/分2.)1#、2#冷卻臺鏈輪直徑D=650mm 鏈條間距a=1200mm 軋道間距b=600mm3.) 減速機(jī)傳動比 i=18.24 4.)鏈條移動速度 v=0.00850.033m/s5.)二次冷卻溫度 T=50100C6.）冷卻臺尺寸： 寬度=16800mm 長度：1#=11000mm 2#=31500mm7.)冷卻時(shí)間：1# 5.521.5分鐘 2# 1621分鐘8.）斜度：12%1.3.10.矯直目的是用來矯直冷卻后的鋼管并能清除部分鋼管橢圓度，采用“彎曲壓扁”方式矯直鋼管。嚴(yán)禁用矯直機(jī)減小鋼管外

17、徑。主要設(shè)備技術(shù)性能：1） 矯直機(jī)型號：168mm矯直機(jī)2） 矯直速度：1380m/分3） 最大矯直力：226噸4） 矯直精度1mm/m5） 主電機(jī)：N=90KW =440V =221A n=01500轉(zhuǎn)/分6） 減速比 i=1/9.8517） 主動輥尺寸：380×560mm 被動輥尺寸：320×480mm 8） 軋輥角度可調(diào)范圍：27°35°9） 主動輥間距 =900mm 主動輥與被動輥間距 =820mm1.3.11.吹風(fēng)目的是用高壓氣將鋼管內(nèi)灰塵吹盡，以便切管。1.3.12.切頭（一）6uTH切管機(jī)作用：切斷無縫管端頭，并對端頭倒棱.可加工管坯范圍：

18、鋼質(zhì) 10#45#及屈服點(diǎn)不超過95kg/的合金鋼。規(guī)格：=57168mm s=3.540mm =16mm=5.515mm 重量1500kg(二)2115型切管機(jī)用途及產(chǎn)品范圍：本品與附屬升降臺配合，專門用于切除鋼管的兩端或中間切斷，并能把鋼管截成定尺或倍尺長度。切管規(guī)格范圍：=38195mm s20mm =414mm設(shè)備技術(shù)性能：主軸軸套內(nèi)孔直徑：180mm主軸中心線離地高度：1100mm刀架最大行程：75mm進(jìn)退刀速度：=3.6m/分 =3.8m/分 =15150mm/分主傳動電機(jī)：P=10KW n=960轉(zhuǎn)/分 刀臺傾角度為10°重量：6400 kg1.3.13.檢查與包裝它包

19、括橫斷面尺寸精度的檢測，表面質(zhì)量檢查和無損探傷。取樣進(jìn)行物理機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)、水壓實(shí)驗(yàn)、長度測量、打印、表面涂油、打捆、包裝和稱重。經(jīng)檢查不合格的鋼管，視其缺陷的嚴(yán)重程度或報(bào)廢或改尺，或重新返回精整。這是保證質(zhì)量的重要措施之一。第二章、軋制表的制定本次設(shè)計(jì)采用中間開花法制定軋制表：已知條件：成品尺寸：134×18（mm） Q215 管坯：130 mm2.1軋管機(jī)軋管機(jī)的壁厚：當(dāng)>15mm時(shí)，=-（0.51.0）=18-1=17mm 外徑： =132mm 內(nèi)徑：=-2=132-2×17=98mm軋管頂頭直徑： = =98mm=+（13）=98+3=101mm 頂桿直徑：d=

20、d-(815)=98-10=88mm總延伸系數(shù)：=2.096（K為燒損系數(shù)，碳鋼K=0.970.98）=1.24孔型尺寸：工作輥：材質(zhì)低鉻無限冷硬球墨鑄鐵回送輥：材質(zhì)低鉻半冷硬球球墨鑄鐵a=110mmb=116mm=30r=12mms=10mmR=a/2=55mm回送輥：材質(zhì)低鉻半冷硬球墨鑄鐵a=110mmb=116mmR=55mmr=12mm=40s=20mm2.2穿孔機(jī)毛坯外徑： D=1.03×D=1.03 132=136mm毛坯壁厚S=S+（35）=17+4=21mm毛坯內(nèi)徑d=D-2S=136 -221=94mm頂頭直徑：=d-K=94-4=90mm（其中K為穿孔機(jī)內(nèi)擴(kuò)徑量，

21、一般鞍鋼為45mm）絕對下量：H=1015%×D=13%130=17mm軋輥間距：B= D-H=130-17=113相對壓下量：=10%導(dǎo)板間距：l=H+（02）=134+1=135mm橢圓度系數(shù)：l/B=1.19頂桿位置：=+20-10=100mm備注：軋輥出口錐長 反錐長： 固定式 515mm 更換式 3050mm出口錐角3.5頂頭位置： =+ 其中：頂頭鼻部長 穿孔錐長 平整錐長 = (0.81.0) =126=26 mm=(0.150.25)=0.2130=26mm ：頂頭鼻部直徑=（1.02.5）=1.390=117mm=90 mm=（1.51.75）=（1.51.75）=

22、1.5130=61.7mm =62mm 式中：送進(jìn)角10 滑動系數(shù) =(0.40.9) =(0.50.7)=26+117+62-=50 mm頂桿長：=+=26+90+62+10=188 mm頂頭壓下量： =9%延伸系數(shù)： =1.69工具設(shè)計(jì)：軋輥具體參數(shù)：送進(jìn)角：=3=3.5=246mm =218mm材質(zhì)55鍛鋼頂頭參數(shù)：頂頭長取L=188mm 鼻部長=26mm鼻部直徑=26mm=117mm =62mm=10mm 2.3均整機(jī) 外徑:D= D+（310）=132+8=140mm 壁厚：S= S=17mm內(nèi)徑：d= D-2 S=140-217=106m頂頭直徑： =+（14）=98+2=100m

23、m頂桿直徑：=-（215）=100-10=90mm軋輥間距：B=S+2 S=100+217=134mm導(dǎo)板間距：=2D-B=2140-134=146mm橢圓度系數(shù)：=1.08延伸系數(shù)：=1.01工具設(shè)計(jì)：軋輥材質(zhì)是鉬合金冷硬鑄鐵。傾角=8 直徑D=780mm長度l=600mm轉(zhuǎn)速n=109164轉(zhuǎn)/分頂頭材質(zhì)是合金鑄鐵。D=120mm B=245mmC=85mm =25mm=110mm a=25mm d=65mm mm2.4定徑機(jī)熱狀態(tài)尺寸：=（1.011.015）=1341.015=136.01mm壓縮率：=2.8%=1-=1-=0.9%=0.45%=0.9%=0各孔型平均直徑：=（1-）=

24、（1-）=140(1-0.45%)=139.37mm=（1-）=139.37(1-0.9%)=138.12mm=（1-）=138.12(1-0.9%)=136.88mm=（1-）=136.88(1-0.45%)=136.26mm=136.26橢圓系數(shù)：=1.006=1.013=1軋槽高：=138.95mm 同理可得： =137.23mm=136.00mm=135.85mm=135.85mm軋槽寬：=1.006138.95=139.78mm同理可得：=139.01mm=137.77mm=136.67mm=135.85mm半徑：=69.89mm同理可得：=69.51mm=68.89mm=68.34

25、mm=67.93mm偏心距：=0.41同理可得：=0.89=0.89=0.41=0輥縫：g=1.55mm圓角半徑：r=36mm工作直徑：=D+-0.75 D：輥環(huán)=430mm ：輥縫=15mm本次設(shè)計(jì)五機(jī)架的輥縫分別為5，5，4，3，3。=D+-0.75=430+5-0.75138.95=330.8mm同理可得：= D+-0.75=332.1mm= D+-0.75=332.0mm= D+-0.75=331.1= D+-0.75=331.1各機(jī)架斷面：=（-）=8mm=（-8）8=1050.960mm2=（-8）8=1040.96mm2=（-8）8=1031.04mm2=（-8）8=1026.0

26、8mm2=（-8）8=1026.08mm2各架時(shí)第一架的延伸系數(shù)：=1.009同理可得：=1.009=1.005=1工作輥轉(zhuǎn)速： n=6001500轉(zhuǎn)/分 i=14.9 取n=700轉(zhuǎn)/分=46.98r/min=1.00946.98=47.23 r/min同理可得：=47.67 r/min=48.04 r/min=48.04 r/min工具設(shè)計(jì)：軋輥材質(zhì)是低鉻無限冷硬球墨鑄鐵。轉(zhuǎn)速：n=40100轉(zhuǎn)/分輥身直徑d=350450mml=255mm 架數(shù)=5孔型：13架為橢圓孔型45架為圓孔型具體尺寸見軋制表2.5軋制表繪制穿孔機(jī)成品規(guī)格13418管坯130毛管外徑Dm136mm橢圓度系數(shù)1.19

27、壁厚Sm21mm頂頭位置C50mm內(nèi)徑dm94mm頂桿位置yc100mm導(dǎo)板間距l(xiāng)135mm頂頭直徑90mm軋輥間距B113mm送進(jìn)角10絕對壓下量h17mm入口錐角13頂前壓下率9 %出口錐角23.5穿孔機(jī)延伸系數(shù)1.69軋 管 機(jī)外徑Mm壁厚Mm內(nèi)徑mm一道次mm二道次mm頂桿直徑dmm總延伸系數(shù)軋機(jī)系數(shù)軋槽高mm132179810198982.0961.24132均 整 機(jī)外徑Mm壁厚Mm內(nèi)徑mm頂頭直徑mm頂桿直徑mm軋輥間距Bmm導(dǎo)板間距mm橢圓度系數(shù)延伸系數(shù)1401788100901341461.081.01定 徑 機(jī)（5架）熱狀態(tài)尺寸Mm機(jī)架數(shù)軋槽高mm軋槽寬mm各孔型平均直徑m

28、m壓縮率橢圓度系數(shù)偏心距mm工作直徑mm工作輥轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分半徑Mm136.011138.95139.78139.370.45%1.0060.41330.846.9869.892137.23139.01138.120.90%1.0130.89332.147.2369.513136.00137.77136.880.90%1.0130.89332.047.6768.894135.85136.67136.260.45%1.0060.41331.148.0468.345135.85135.85136.26010331.148.0467.93第三章、力能參數(shù)及強(qiáng)度校核3.1.計(jì)算機(jī)剪切及加熱能力剪切：坯料定

29、尺:= =3147.87mm式中： 成品長取6000mm 切頭尾長度：合金鋼切250mm左右 碳素鋼切450mm左右 燒損系數(shù)：（0.970.995） 碳鋼=0.97 合金鋼=0.995加熱能力：加熱時(shí)間：=13030/3600=1.08小時(shí)與鋼種有關(guān)的系數(shù)：碳鋼：3033 s/mm 一般合金鋼：3648 s/mm 這里取=30 s/mm裝爐量：=1=150根 布料角=1.52裝爐角=30 采用雙排布料即=1=139根/小時(shí) 去掉39根隔料管=100根/小時(shí)每根重：=6523147.877.85=327.99 式中：密度 =7.85 小時(shí)產(chǎn)量：=327.99100=32.79噸/小時(shí)3.2.穿

30、孔機(jī)的軋輥設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)和軋機(jī)調(diào)整是影響工藝過程的決定性因素之一。對各種穿孔機(jī)和軋管機(jī)的工具設(shè)計(jì)和調(diào)整要求是： 1.咬入條件良好，穿孔過程進(jìn)行順利； 2.毛管或者鋼管筆直，內(nèi)外表面質(zhì)量好，幾何尺寸符合要求； 3.單位能耗小，軋機(jī)符合負(fù)荷在允許的條件下； 4.工具壽命高，磨損均勻； 5.機(jī)組生產(chǎn)率高。工具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定工具形狀和主要尺寸，并選擇工具材質(zhì)及技術(shù)要求。（1） 輥徑D輥徑：軋輥輥軸直徑D首先從咬入條件和提高穿孔率的要求為出發(fā)點(diǎn)來選擇，然后再復(fù)核其強(qiáng)度。根據(jù)對現(xiàn)有穿孔機(jī)分析： 其中Dp穿孔機(jī)的管坯最大直徑。 本設(shè)計(jì)中采用140自動式軋管機(jī)組，Dpmax=140mm ； 故取 D=10

31、00mm （2） 輥身長度L：以滿足工藝對管坯直徑壓下量和毛管外徑量的要求為依據(jù)來確定。L=L1+L2+L3；式中：Dpmax 該穿孔機(jī)的管坯直徑壓下量最大值。（Dk+Dp）max該穿孔機(jī)的出口處毛管外擴(kuò)量最大值 R1,R2端面圓角半徑，取1525mm，由于0時(shí)的變形區(qū)長將比=0時(shí)的短些，因此不考慮R1、R2。對于140自動軋管機(jī)組，入口錐角1=3o3.5o，出口錐角2=3o3.5o 。本設(shè)計(jì)中?。?=3o ，2=3.5o 。DPmax=47mm，(Dk+DP)max=30mm代入數(shù)據(jù)有：軋制帶長度L3與角1和2的大小有關(guān)，L3一般為020mm，當(dāng)1和2值很小時(shí)，可取L3=0，兩錐間用大圓弧過

32、渡。本設(shè)計(jì)L1取290mm，L2取150mm，L3=0,1=3º,2=3.5º。 L=L1+L2+l3=470+250+0=4720mm輥徑直徑d=（0.50.55）D=（500550）mm 取d=500mm輥徑長l=（0.81.0）d=（400500）mm 取450mm綜上可得，穿孔機(jī)軋輥主要參數(shù)和形狀如表。穿孔機(jī)軋輥主要參數(shù)名稱參數(shù)輥徑D1000mm輥身長度L720mm輥徑直徑d500mm輥徑長l450mm入口錐角13o出口錐角23.5o3.3穿孔機(jī)頂頭設(shè)計(jì)名稱參數(shù)頂頭直徑Dt90mm鼻部直徑d026mm過度圓弧直徑r013mm鼻部長度l026mm穿孔錐長度l1117m

33、m輾軋長度l262mm反錐長度l310mm總長度l188mm材質(zhì)25CrNi4VA3.4穿孔機(jī)能力參數(shù)計(jì)算已知：成品 13418 Q215 管坯尺寸 130毛管尺寸：=136mm =21mm =94mm頂頭尺寸：=90mm =188mm =50mm輥身長 =720mm 軋輥間距B=113mm 導(dǎo)板間距=135mm軋輥直徑：=1000mm =10=3=3.5頂頭工作錐角：=12.25=3.5輥頸直徑：=550mm 輥頸長：=450mm變形區(qū)長：=636mm=162mm =188mm =636mm單位壓下量：= =136tan10°(tan3°+tan12.25°)=

34、5.80mm接觸寬度：=25.35mm接觸面積：=0.6725.35162=2751.49mm=0.825.35188=3812.64mm單位軋制壓力計(jì)算：已知：20#在1200C時(shí) =2.2(鞍鋼無縫廠手冊)=入口錐的平均單位壓力：=（1.8-）（1-2.7）=3.16出口錐的平均單位壓力：=0.753.16=2.37總的軋制力：=3.162751.49+=17.73噸軋制力矩：（對一個(gè)輥來說）= 式中：a1=0.5b=0.525.35=12.68nm=tan-1=12.65°=500mm頂頭阻力：=0.317.73=5.319噸導(dǎo)板阻力：=0.1517.73=2.66噸=134+1=135mm軸向摩擦力：=2.660