鋁合金板材熱軋工藝制度優(yōu)化

1、?鋁合金板材熱軋工藝制度設(shè)計(jì)?專業(yè)課程設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：_指導(dǎo)老師：吳運(yùn)新目錄一、?鋁合金板材熱軋工藝制度設(shè)計(jì)?題目?jī)?nèi)容二、軋機(jī)的選擇三、熱軋工藝制度確實(shí)定1、熱軋溫度與錠坯加熱1、熱軋溫度2、錠坯加熱2、熱軋壓下制度1、總加工率確實(shí)定2、道次加工率確實(shí)定3、軋制道次確實(shí)定4、軋制參數(shù)選取及各道次軋制力計(jì)算3,冷卻潤(rùn)滑四、熱軋工藝流程圖五、參考文獻(xiàn)六、附件鋁合金板材熱軋工藝制度優(yōu)化一、?鋁合金板材熱軋工藝制度優(yōu)化?題目?jī)?nèi)容1、合金牌號(hào)：1050A系列合金.1050鋁合金為純鋁中添加少量銅元素形成,具有極佳的成形加工特性、高耐腐蝕性、良好的焊接性和導(dǎo)電性.廣泛應(yīng)用

2、于對(duì)強(qiáng)度要求不高的產(chǎn)品,如化工儀器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零件、熱交換器、鐘外表及盤面、銘牌、廚具、裝飾品、反光器具等.其屈服極限為r=76Mpao2、板寬度：1600mm.3、板厚度：坯料400mm；成品：板料厚15mm.4、軋機(jī)：?jiǎn)螜C(jī)架可逆軋制；速度：小于100m/min.二、軋機(jī)的選擇單機(jī)架雙卷取熱軋機(jī)是在軋機(jī)入口和出口處各帶一臺(tái)卷取機(jī)的可逆式軋機(jī),它既可以作為熱粗軋機(jī),又可以作為熱精軋機(jī).經(jīng)加熱的鑄錠在輾道上通過多道次可逆軋制,軋至18-25mm,根據(jù)題目所給參數(shù),要求成品軋至10-20mm,因此可以選用單機(jī)架雙卷取熱軋機(jī).表1為小930mm/1500mmx2250mm四

3、輾可逆式單機(jī)架雙卷取軋機(jī)的根本參數(shù)：表1小930mm/1500mmx2250mm四輾可逆式單機(jī)架雙卷取軋機(jī)的根本參數(shù)工作輾直徑/mm930工作輾頻寬度/mm2250支承輾直徑/mm1500支承輾*昆曲寬度/mm2500軋制速度最大直徑時(shí)/mmin-10/100/200主電機(jī)功率/kW2x7000最大軋制力/kN40000乳液取大涮里/L-min約10900立式滾邊機(jī)立輻：直徑/mm956車?yán)ハ驅(qū)挾?mm760立軋速度最大直徑時(shí)/mmin-10/90/230電機(jī)功率/kW2x1400總軋制力/kN7500乳液取大流星/L-min500卷取機(jī)：型式全寬度4扇形塊膨脹軸式最大卷取速度/m-min12

4、25張力/kN250/25電機(jī)功率/kW2x150三、熱軋工藝制度確實(shí)定1.熱軋溫度與錠坯加熱1 ).熱軋溫度熱軋溫度一般包括開軋溫度和終軋溫度.合金的平衡相圖、塑性圖、變形抗力圖,第二類再結(jié)晶圖是確定熱軋開軋溫度范圍的依據(jù),熱軋的終軋溫度是根據(jù)合金的第二類再結(jié)晶圖確定的,鋁及鋁合金在熱軋開坯軋制時(shí)的終軋溫度一般都限制在再結(jié)晶溫度以上.根據(jù)表2,1050鋁合金熱初扎的開軋溫度為420-500C,終軋溫度為350-380C,熱精軋的開軋溫度為350-380C,終軋溫度為230-280C.表2局部鋁及鋁合金熱軋開軋溫度和終軋溫度合金效和軋軋制溫度,電熱精孔軋制溫度,弋開乩溫度終札溫度開軋?jiān)炊冉K見溫

5、度1X豈*系420-500350-3803SQ780230-2冊(cè)S003第0-500350r碗350r380250-3005052450-310350-420癡4002503005AQ3410510330-420350-400250-3005A05必0T&03507?0拂-400250-3005A06430-470350-420350r領(lǐng)250仙2024420-440350例350-4(1(23O-3OT6061410-500350720350-400250-30070753so-41035040035O-3SO癡痛根據(jù)上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)制定1050鋁合金熱軋軋制規(guī)程表.熱粗軋開軋溫度：(4

6、65±15)C熱粗軋終軋目標(biāo)厚度：15mm熱粗軋終軋溫度(370-10)C2)錠坯加熱加熱制度包括加熱溫度、加熱時(shí)間及爐內(nèi)氣氛.加熱溫度應(yīng)滿足熱軋溫度的要求.實(shí)際生產(chǎn)中,為補(bǔ)償出爐后的溫降,通常金屬在爐內(nèi)的溫度應(yīng)高于熱軋溫度.對(duì)于鋁合金加熱溫度不能過高.加熱時(shí)間包括升溫和均熱時(shí)間.加熱時(shí)間可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：t=(12-20).H式中：t錠坯加熱時(shí)間,min;H錠坯厚度,mm鋁和鋁合金取最大值,H=40Q那么t=20*20=400min錠坯需加熱400分鐘爐內(nèi)氣氛：鋁和鋁合金鑄錠通常在箱式或半連續(xù)式電阻加熱爐中加熱,爐內(nèi)氣氛是空氣為了提升加熱速度,促使加熱均勻在爐內(nèi)常采用風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)

7、制熱循環(huán)流動(dòng).2 .熱軋壓下制度1總加工率確實(shí)定：H-h400-15&息=*100%=96.25%H4002道次加工率確實(shí)定：制定道次加工率應(yīng)考慮鋁合金板的高溫性能、咬入條件、鋁板質(zhì)量要求及其設(shè)備水平.不同軋制階段道次加工率確定原那么是：開始軋制階段,鑄錠塑性差,且受咬入條件限制.道次加工率比擬小,一般為2-10%,由于前幾道次主要是變鑄造組織為加工組織,滿足咬入條件.對(duì)包鋁鑄錠,為了使包鋁板與其基體金屬之間牢固焊合,頭一道次的加工率應(yīng)小于5%采用較低的到此加工率,干壓3-5道次.中間軋制階段,隨金屬加工性能的改善,如果設(shè)備條件允許,應(yīng)盡量加大道次變形量,對(duì)硬鋁合金道次加工率可達(dá)45犯

8、上,軟鋁合金可達(dá)50%Z上,大壓下量的軋制將產(chǎn)生大的變形熱補(bǔ)充帶材在軋制過程中熱的損失,有利于維持正常軋制.軋制幾個(gè)道次之后可采用立輾軋邊,并按工藝要求調(diào)整立輾的壓下量,以預(yù)防熱軋裂邊,限制軋件寬度.中間道次后期壓下量應(yīng)使軋制壓力與輾型相適應(yīng),以便限制板凸度.最后軋制階段,一般道次加工率減小.為預(yù)防熱軋鋁板產(chǎn)品產(chǎn)生粗大品粒,熱軋最后道次的加工率應(yīng)大于臨界變形量15-20%;熱軋最后兩道次溫度較低,變形抗力較大,具壓下量分配應(yīng)保持帶材具有良好的板形及外表質(zhì)量.3軋制道次確實(shí)定&總、軋制道次取決于熱軋總加工率和道次加工率.軋制道次與熱軋總加工率和平均道次加工率誕的關(guān)系為:n=lg(1-院)

9、/lg(1-si)平均道次加工率通常為15%-40臉右金屬塑性好、抗力低、錠坯窄、軋機(jī)能力大的取上限.根據(jù)以上原那么可取謔=25%WJn=lg(1-0.9625)/lg(1-0.25)=11.413.所以總軋制道次為12道次.根據(jù)上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)制定1050鋁合金軋制壓下規(guī)程表表31050鋁合金熱軋軋制壓下規(guī)程軋制道次厚度/mm壓卜量/mm變形率/%備注1380120523404010.532905014.7424015017.25M905020.861405026.371905035.786013033.39402033.310I1332.51111929.61215421.14)軋制參數(shù)選取及

10、各道次軋制力計(jì)算：1、根據(jù)前述原那么選取適宜的軋制速度,各道次軋制參數(shù)如下表表41050鋁合金各道次軋制參數(shù)道軋前長(zhǎng)度軋前寬度軋前厚軋后厚mu軋制速軋制時(shí)Bh(mm)度度溫度度次1h(mm)H(mm)h(mm)T(K)u(m/s)小(s)14000.011600.0400380738130024204.81602.2380340731230034680.61608.6340290724228045453.411618.72902407182.5123056541.81630.62401907132.525068191.511644.8190140708:2.51270710996.31662.

11、9140907043200816856.91687.490606993210925022.611705.16040692312301037218.21719.6402768332501154775.81731.0271967013.52801277475.31739.119156523.53002、各道次軋制力計(jì)算第一道次1)一般參數(shù)計(jì)算H-h道次加工率=Hh=20/400=5%H變形區(qū)長(zhǎng)度l=VRAh=7465父20=96.4(mrjn變形區(qū)幾何形狀系數(shù)|/片=返亞=96.4父2=0.247<1由噌確實(shí)定方法Hh400380、知,當(dāng)0.05<l/h<1時(shí),膜=(L).4=1

12、.75hh.該道次寬展量AB=C7RAh=0.45*20/400*96.4=2.17(mmH軋后軋件寬度Bh=Bh.B=1600+2.17=1602.2(mm)HBL軋后軋件長(zhǎng)度lh=H-=(400*1600*4000)/(380*1602.2)=4204.8hBh(mm2)梟與K值的計(jì)算2h平均變形速度u2120400380465平均變形程度,二2(2*20)/(3*400)=3.33%3H=0.53(s,)溫降A(chǔ)t的計(jì)算：首先計(jì)算公式中參數(shù),7二300s,軋件重量G=6912(Kg),查閱相關(guān)資料,的金屬熱輻射系數(shù)K取3,比熱c取0.9,T1=465+273=738(K)平均散熱外表積F按

13、下式計(jì)算:(HLjBjLj)2(hLhBhLh)2F)(HH-(hhh)=(400*4000+1600*4000)*2+(380*4204.8+1602.2*4204.8)*2/2=10.21(m2)將上述參數(shù)帶入,計(jì)算溫降A(chǔ)to*=：(馬4-741=3sM300映)4_74L1.19(c)3600CG2100_3600M0.9m6912人100J平均變形溫度t=465-1.19/2=464.4(C)根據(jù)£=3.33%,t=464.4CU=0.53s,查真實(shí)應(yīng)力曲線圖,可得已=23MPa求K值K=1.15<77=1.15*23=26.45MPa.3)計(jì)算應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)n：按西姆斯

14、公式計(jì)算得：n'.-=0.7850.25-=0.848Kh4)計(jì)算平衡單位壓力p'_,_.p=n仃K=0.848*26.45=39.24(MPa5)求接觸面積F如忽略軋輾彈性壓扁,那么BB-oF-Bl=h1=1601.1*96.4=154403mm226)計(jì)算軋制壓力P軋制壓力P=p*F=39.24*154403=6059.5(kN)那么第一道次軋制力約為6060kN以后各道次軋制力計(jì)算方法與第一道次相同計(jì)算結(jié)果如表5所示表5各道次軋制壓力及相關(guān)參數(shù)計(jì)算結(jié)果道次義形抗力鼠(MPa)K值(MPa)應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)必單位壓力p(MPa)接觸面積F(mm2)軋制壓力P(kN)12326.

15、450.84839.24154403.0J6059.522731.050.88540.53218947.48873.632933.350.91640.85246052.4110052.443236.800.94443.33247723.710733.15二3439.10:0.98644.22249715.4111041.5163742.551.05746.43252181.9,11708.974147.151.20956.98255426.9114555.1814349.451.27763.15200346.212652.6194652.901.38873.41165133.8,12122.6104855.201.50583.07134139.5.11143.11114956.35F1.58889.46105822.49466.6125259.801.50489.9375091.26752.73,冷卻潤(rùn)滑熱軋是軋件與軋輾處于高溫、高壓及高摩擦條件下的軋制過程.熱軋時(shí)冷卻潤(rùn)滑的作用是減少摩擦,降低能耗；冷卻軋輾,限制輾型,改善板型；防止粘輾,改善產(chǎn)品外表質(zhì)量；減少輾面磨損及輾裂,增加軋輾壽命；對(duì)熱軋冷卻潤(rùn)滑劑有如下要求：潤(rùn)滑油閃點(diǎn)高,高溫潤(rùn)滑性好；較高的油膜強(qiáng)度,承受軋制壓力大而油膜不至破裂；有較高