材料成型课程设计——热轧中厚板工艺设计
材料成型课程设计
热轧中厚板
姓名：刘天循
学号：109024102
班级：型103班
指导老师：曹杰
二〇一四年一月二日星期四
安徽工业大学冶金学院
安徽省马鞍山市湖东路
目录
热轧中厚板工艺设计 (2)
第一篇课程设计简介 (3)
一.一节课程名称： (3)
一.二节课程类型： (3)
一.三节教学对象： (3)
一.四节设计目的： (3)
一.五节课时安排： (3)
一.六节设计题目： (3)
一.七节题目举例： (3)
一.八节设计内容： (3)
一.九节基本要求： (4)
一.一〇节考核： (4)
一.一一节进度安排： (4)
一.一二节题目内容： (5)
一.一三节计算钢种： (5)
一.一四节设计任务： (6)
第二篇热轧中厚板工艺设计 (6)
二.一节产品技术要求 (6)
二.二节工艺流程 (7)
二.三节规程设计 (7)
二.四节轧辊强度校核 (19)
二.五节车间平面布置图 (23)
二.六节结语 (23)
第三篇附录 (24)
热轧中厚板工艺设计
刘天循
109024102 2014年1月2日星期四
第一篇课程设计简介
一.一节课程名称：材料成型课程设计
一.二节课程类型：必修课
一.三节教学对象：材料成型专业本科生
一.四节设计目的：
《材料成型课程设计》是材料成型专业必修课之一，是课程教学的一个重要环节。其轧钢方向的课程设计要求达到以下目的：
1）把《塑性工程学》、《塑性加工原理》、《塑性加工车间设计》、《孔型设计》等专业课程中所学的知识在实际设计工作中综合加以运用，巩固所学的专业知识，提高对专业知识和相关技能的综合运用能力。
2）本次设计是毕业设计前的最后一个教学环节，为进一步培养学生工程设计的独立工作能力，团队协作意识，树立正确的设计思想，掌握工艺设计的基本方法和步骤，为毕业设计工作打下良好的基础。
一.五节课时安排：2 周
一.六节设计题目：
根据学生人数进行分组，每组一个大题目，题目给出必要的设备参数和工艺条件，要求每个学生完成不同的任务。
一.七节题目举例：热轧板带工艺设计
热轧中厚板工艺设计
热轧棒材工艺设计
一.八节设计内容：
板带工艺：
产品技术要求
工艺流程
规程设计（包括力能参数计算）
工艺布置图（AutoCAD）
型钢工艺：
产品技术要求
工艺流程
孔型设计（包括力能参数计算）
孔型图（AutoCAD）
一.九节基本要求：
每生要求独立完成工艺流程、规程设计（孔型设计），掌握工艺设计的基本内容，基本步骤和方法，熟练使用AutoCAD 进行工程图的绘制。具体要求：1）独立完成自己所负责的内容；
2）熟练搜集查阅文献资料；
3）综合运用所学的专业知识进行设计计算；
4）熟悉计算机绘图、文字及图表处理；
5）完成设计报告，要求文字通畅，结构明晰；
6）严格按照课程设计进度和教师要求，高质量地完成课程设计工作。
一.一〇节考核：
每生交一份完整工艺设计报告（打印）（40%），平时成绩（30%），课程结束时就各学生所完成的内容进行答辩（30%）。
一.一一节进度安排：
产品技术要求 1 天
工艺流程0.5 天
规程设计（孔型设计） 5 天
工艺图（孔型图）绘制 1.5 天
课程设计报告 2 天
一.一二节题目内容：
主要设备参数
项目粗轧机精轧机
轧机型式四辊可逆轧机PC 轧机
工作辊辊身尺寸/mm ?850~950×3800 ?850~950×3800
支撑辊辊身尺寸/mm ?1700~1800×3700 ?1700~1800×3700
工作辊辊颈尺寸/㎜?500×480 ?450×420
支撑辊辊颈尺寸/㎜?1200×1150 ?1200×1150 工作辊材质合金铸铁合金铸铁
支撑辊材质铸钢铸钢
最大轧制压力/MN 70 70
最大轧制力矩/MN*m 2×2.6 2×1.975
最大轧制速度/m*s-1 4.239 6.123
最大工作开口度/mm 500 400 主电机功率/Kw 2×5000 2×5500
主电机转速/rpm 0~45~90 0~65~130
压下速度/mm*s-125 15
表格1
本设计主电机的功率分别选用：
粗轧机组P h1 =2×5000 Kw
精轧机组P h2 =2×5500 Kw
一.一三节计算钢种：Q235
坯料及产品规格：坯料采用2000×1500×200 mm的连铸坯，产品规格如下：6*2200 10*2200 14*2200 16*2200 18*2200 20*2200 25*2200
6*2600 10*2600 14*2600 16*2600 18*2600 20*2600 25*2600
6*280010*2800 14*2800 16*2800 18*2800 20*2800 25*2800
一.一四节设计任务：
1 设计轧制规程；
2 计算各道轧制力；
3 画平面布置简图。具体为：
1）在咬入能力允许的条件下，按经验分配各道次压下量，这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率（∑?
h/）及确定各
?h
道次能耗负荷分配比等各种方法；
2）制定速度制度，计算轧制时间并确定逐道次轧制温度；
3）计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩；
4）检验轧辊等部件的强度和电机功率；
5）按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。
第二篇热轧中厚板工艺设计
二.一节产品技术要求
钢种为Q235，尺寸规格6mm×2800mm。
1.1 成品状态
钢板可以采用常规轧制，TMCP控轧，常化或调质处理。
1.2 表面
钢板的表面状态分为黑皮、喷丸、涂漆、喷丸+涂漆。钢板要求表面缺陷少、光整平坦而洁净，不得有对使用有害的质量缺陷，当钢板表面有缺陷时，通过修磨或焊接出去缺陷或进行修补。
1.3 尺寸、重量、外形
尺寸及重量偏差要求在允许偏差范围内，钢板外形要求矩形度良好，四角充满，可采用切边处理或免切边工艺。
1.4 性能
屈服强度≦235MPa，抗拉强度375~500MPa，6mm厚度时伸长率≧26，碳当量小于0.3%，强度、塑性指标和焊接性能得到较好配合，具有一定的弯曲冲压性能。
1.5 化学成分
Q235A级含C ≤0.22% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.050% P ≤0.045%
Q235B级含C ≤0.20% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.045% P ≤0.045%
Q235C级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.040% P ≤0.040%
Q235D级含C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.035% P ≤0.035%
二.二节工艺流程
由连铸机供给的板坯经二次切割精整后，进入连续加热炉加热，出炉板坯经高压水除鳞后，进入四辊可逆粗轧机进行数个道次的整形、展宽轧制，再进入四辊PC轧机延伸轧制，根据要求冷却后热矫直。钢板进入冷床冷却，经检查、切头、切尾、分段、切边/剖分、定尺、标志、堆存、发货。需冷矫钢板送冷矫直机矫直后至成品跨堆存、发货。
二.三节规程设计
3.1 轧制方法
由于坯料采用2000mm×1500mm×200mm的连铸坯，长度，故采用横轧法。除鳞后即转钢90°横轧到底。
压下规程计算说明
平均道次压下率28%
N=log (20.0/200.0)/(log(1 - 0.28))→10.6743079
取道次数12 x := 200 0.8?12 →13.743895347200 以下各参数的计算说明一般以第一道次为例
3.2 分配道次压下量
为抑制奥氏体晶粒过分长大，造成相变后铁素体晶粒粗大，需压缩轧制时间，尤其是轧制间隙时间。由于钢种是普碳钢，出于细化晶粒，提高钢材强韧性的目的，强调道次压下率，且道次压下率大于临界压下率。为充分利用轧机能力，轧制道次较少，每道次分配的变形率较大。中间道次充分利用钢坯温度高，变形抗力低的优势，采用较大的压下量。随温度的降低，变形抗力增加，道次绝对压下量逐渐减少。最后1~2道次为了保证板形良好和厚度精度采用较小的压下量。道次取8道精轧道次4道。
轧制阶段道次i Hi（mm）Δh
（mm）h i（mm）εi（%）L（mm）B（mm）
i
粗轧 1 200 30 170 15.00 1260.50 2800
2 170 24 146 14.11 1467.71 2800
3 146 30 118 20.5
4 1815.98 2800
4 118 28 90 23.74 2380.9
5 2800
5 90 24 6
6 26.66 3246.75 2800
6 66 18 48 27.2
7 4464.2
8 2800
7 48 14 34 29.16 6302.52 2800
8 34 10 24 29.41 8928.57 2800 精轧9 24 7 17 29.16 12605.04 2800
表格 2
合计： 根据后面第四步计算知粗轧总持续时间39.19 s 精轧总持续时间37.61s 两轧机能力匹配
3.3 校核咬入能力
四辊可逆式中厚板轧机的轧制速度可调，因此采用低速咬入，实际的最大咬入角一般可以达到22°~25°。对给出的中厚板轧机，咬入条件将不是限制压下量的主要因素。热轧钢板咬入角一般为15°~22°，低速咬入可取为20°，辊径取最小值850mm ，故：
51mm )cos -(1D h min max ==?α
咬入不成问题。
3.4 确定速度制度
由于四辊可逆式中厚板轧机可以随时间改变轧辊的转向和速度，所以从尽量缩短轧制周期，提高轧机产量的角度出发，有必要采取可以调速，可以逆转的轧制速度制度。
三角形速度轧制的轧制节奏时间比梯形速度的短，因此，在设计过程中，粗轧阶段采用低速咬入三角形速度轧制。
在保证厚度精度的前提下，精轧采用梯形速度轧制。由于精轧时咬入能力很富余，可以采用高速咬入，且咬入时速度高有利于轴承油膜的形成，故精轧采用稳定速度咬入。
D := 900 mm π := 3.14 取平均加速度 a := 40 rpm s ? ? 1 平均减速度 b := 60rpm s ? ? 1
10 17 5 12 29.41 17857.14 2800 11 12 4 8 30.33 26785.71 2800 12
8
2
6
25.00
35714.28
2800
图片二-1
图片二-2
3.4.1 轧辊咬入和抛出速度的确定
确定的原则是：获得较短的道次轧制节奏时间，保证轧件顺利咬入，使得轧机在调整压下时间之内完成轧辊逆转动作，便于操作和适合于主电机的合理调速范围。为减少电机反转和轧件返回时间，中间道次低速抛钢；成品道次为了减少纯轧时间和轧件运输时间，全速抛钢。粗轧机的轧辊咬入和抛出速度一般在10~20rpm和15~25rpm范围内选择。精轧机的轧辊咬入和抛出速度一般在20~60rpm和20~30rpm范围内选择。但第一道次第一道咬入角最大故采取较低速度稳定咬入和低速抛出轧制速度n11 := 40 抛出速度n12 := 20
3.4.2 最大轧辊转速的计算
纯轧时间内转过的轧辊工作面长度有如下确定公式：
F D
dt nD
vdt L t t t t 60
60
3
1
31
ππ=
==?
? ○1
式中 F 为从咬入到抛出轧件转速曲线下的面积（图中阴影部分） 推得：
ab
n n a n n b F 2)()(2
3222122-+-= ○2
查得相关资料上给出最大转速计算公式：
D
b a abL b a an b a bn n π)(120232
12
++
+++=
○
3 式中 a ，b 为轧辊加速与减速时的加速度； n1为咬钢时的轧辊转速； n3为抛钢时的轧辊转速
○1○2式代入○3式得到恒等式，受个人能力所限，难以通过计算得出三角形速度制度下的
最大轧辊转速。若忽略每道次宽展及前滑影响，可获得n2的近似值，为速度制度的确定提供参考。粗轧时设定a=30rpm/s ，b=40rpm/s 。
D n DF
L ππ60
240)
400(7602
2?-==
式中 L 为轧件长度，D 取最小值。
3.4.3 纯轧时间的计算
对于三角形速度图的纯轧时间：
b
n n a n n t t t dj dja zh
3
212-+-=+=
对于梯形速度图的纯轧时间：
()??
?
???-+=+=b n n D L n t t t dj d zh
26012
311π
3.4.4 确定轧制间隙时间t0
可逆式中厚板轧机道次间的间隙时间通常取轧辊从上一道抛出转速到下一道咬入转速之间的时间间隔、轧辊调整压下时间和回送轧件（包括转90°和对正）时间中的最长时间。根据经验数据，t0取值规则：当 L < 3.5m 时间隙时间取2?5s
3.5m < L < 8m 时取6s L 大于8m 时取4s
如图 2.1 所示，每道轧制延续时间 tj=tz+t0，其中 t0 为间隙时间，tzh=t1+t2。设 v1 为
t1 时间内的轧制速度，v2 为 t2 时间内的平均速度，l1 及 l2 为在 t1 及 t2 时间内轧过的轧件长度，l 为该道次轧后轧件长度，则 v1= pDn1/60,v2 = pD(n1+ n2)/120,t2 = n1- n2 , b
故减速段长 l2=t2v2，而 t1=(l-l2)/v1=(l-t2v2)/v1。D 取平均值。 对于 1 道取 n1=40 n2=20;
对于 2、3、4 道取 n1=60，n2=20; 对于 5、6、7 道取 n1=80，n2=20; 对于 8～12 道取 n1=100，n2=20。
再确定间隙时间 t0：根据经验资料在四辊轧机上往返轧制中，不用推床定心时
3.4.5 轧制速度表
综上所述，按经验确定各道次速度制度。包括咬钢、抛钢、最大轧辊转速以及各道次加减速加速度和轧制延续时间tz 。
轧制阶段
道次I N1
（RPM ）
N2
（RPM ）
A （RPM/S ）
B （RPM/S ）
TZH(S ) TZ(S) T0(S) N （
RPM ）
粗轧
1 40 20 40 60 0.76 3.26 2.5 30
2 60 20 40 60 0..74 3.24
2.5 40 3
60 20 40 60 0.87 3.37 2.5 40 4 60 20 40 60 1.07 3.57 2.5 40 5 80 20 40 60 1.23 3.73 2.5 50 6 80 20 40 60 1.56 7.56 6 50 7 80 20 40 60 2.04 8.04 6 50 8 100 20 40 60 2.42 6.42
4 60 精轧
9
100 20 40 60 3.20 7.20 4 60 10 100 20 40 60 4.32 8.31 4 60 11 100 20 40 60 6.21 10.20 4 60 12
100
20
40
60
8.10
12.10
4
60
表格 3
3.5 轧制温度的确定
本次设计采用Q235普碳钢，为了使轧后的钢板具有细小而均匀的晶粒，加热温度设定在1150℃。经高压水除鳞后，开轧温度一般降至1080℃左右。
为了确定各道次轧制温度，必须求出逐道的温度降。高温时轧件温度降可以按辐射散热计算，而认为对流和传导所散失的热量大致可与变形功所转化的热量相抵消。由于辐射散热所引起的温度降在热轧板带时，用如下公式近似计算：
4
110009.12?
?
?
??=?T h Z t
式中 Z 为辐射时间，即该道次的轧制延续时间tz ，s ； h 为前一道次轧出厚度，mm ； T1为前一道的绝对温度，K
由于轧件头尾温降不同，为设备安全着想，确定各道温降时，以尾部为准。
表格 4
轧制阶段 h （mm ） Z （s ） T1（℃） Δt （℃） T2（℃） 粗轧 延伸
1 200 3.26 1080 0.286 1079.713
2 170 3.24 1079.71
3 0.333 1079.379 3 146 3.37 1079.379. 0.403 1078.976
4 118 3.57 1078.976 0.52
5 1078.451 5 90 3.73 1078.451 0.723 1077.728
6 66 7.56 1077.728 1.070 1076.658
7 4
8 8.04 1076.658 1.638 1075.020 8
34 6.42 1075.020 2.493 1072.527 精轧
9 24 7.21 1072.527 4.054 1068.472 10 17 8.31 1068.472 6.725 1061.747 11 12 10.20 1061.747 11.898 1049.849 12
8
12.10
1049.849
20.764
1029.084
因为粗轧和精轧的轧制时间大致相同，考虑到轧件在中间辊道的温降时间可能不止8s ，以及轧机每道次除鳞高压水的冷却作用，实际的终轧温度应低于950℃。 表中 T2为轧制温度，℃
3.6 变形制度的确定 3.6.1 各道变形程度
用相对变形量表示，即压下率。
e = H ? h
H
3.6.2 各道平均变形速度
轧辊平均线速度：
60nD v π=
式中 n 为轧辊平均转速，rpm ； D 为轧辊直径，取最小值，mm
平均变形速度选用如下公式： ()h H R h v +?=?
2ε
式中 R ——工作辊半径； H ——轧件原始厚度； h ——轧件出口厚度
3.6.3 各道变形抗力
周纪华等人采用碳钢和合金在高温、高速下测定得到的变形程度、变形速度和变形程度对变形阻力影响的大量实测数据而建立了非线性回归模型。此模型的计算结果与经典变形抗力曲线图对比，当变形速度在1~30s ，变形温度在850~1200℃之间时，结果能够很好的吻合曲线。
结构如下式：
()???
?????--???
???+=+?
4.014.0)10)(exp(662105
43γγεσσa a a T a a a T a s 式中 1000
273
+=
t T ； 0σ——基准变形抗力，MPa ； t ——变形温度，℃； ?
ε——变形速度，1-s ；
γ——变形程度对数应变，)1ln(εγ+=；
61~a a ——回归系数，其值取决于钢种。
表 1 普通碳钢变形抗力数学模型回归系数
钢 种
回 归 系 数
σ0/Mpa
a1 a2
a3 a4 a5 a6 Q215 150. 0 -2.793 3.556 0.2784 -0.2460 0.4232 1.468 Q235 150.6 -2.878 3.665 0.1861 -0.1216 0.3795 1.402 Q235-F
140.3
-2.923
3.721
0.3102
-0.2659
0.4554
1.520
表 2 优质碳素结构钢变形抗力数学模型回归系数
钢 种
回 归 系 数
σ0/Mpa
a1 a2
a3 a4 a5 a6 08F 136.1 －3.387 4.312 0.5130 －0.5320 0.5887 1.879 08AL 136.8 －2.999 3.818 0.3552 －0.3186 0.4996 1.742 10 151.4 －2.771 3.528 0.1147 －0.0353 0.4537 1.593 20 152.7 －2.609 3.321 0.2098 －0.1332 0.3898 1.454 45 158.8
－2.780
3.539
0.2262
－0.1569
0.3417
1.379
3.7 力能参数计算
轧制力能参数计算的目的是对设备能力，包括轧辊强度、主电机功率进行校核，并根据校核结果，判断压下规程的合理性及对其进行相应的修正。
3.7.1 各道平均单位压力
已知平均单位压力公式：
σσn p s 15.1=
式中 σn ——应力影响系数
这里采用斋藤公式计算：
h l n /25.0785.0+=σ
式中 h ——变形区轧件平均厚度； l ——变形区长度，h R l ?=
则有：
)/25.0785.0(15.1h l p s +=σ
使用公式时1/>h l ，否则用1/>l h 。
平均厚度可通过如下公式计算：
h l R h R h +-?+=2
2α 式中
()D h ?-=-1c o s 1α，rad ；
R 取最大值；
3.7.2 各道轧制力
忽略宽展，各道次轧制力可按下式计算： p Bl p F P ==
式中 B 为轧件宽度。
3.7.3 计算传动力矩
在轧制过程中，传动轧辊所需力矩有下面4个部分组成：
d k f z
M M M i
M M +++=
式中 z M ——轧制力矩，使轧件塑性变形所需力矩；
f M ——克服轧制时发生在轧辊轴承，传动机构等的附加摩擦力矩； k M ——空转力矩，克服空转时的摩擦力矩；
d M ——动力矩，克服轧辊不匀速运动时产生的惯性力；
i ——轧辊与主电机间的传动比，使用人字齿轮传动，传速比为1。
1）轧制力矩
轧制力矩计算式：
l P M z ?2=
式中 P ——轧制压力；
φ——力臂系数，φ=0.78 + 0.017 R/h - 0.163（R/h ）1/2热轧中厚板取0.40~0.50，粗轧道次取0.50，精轧取0.40； l ——变形区长度
2）附加摩擦力矩
组成附加摩擦力矩的基本数值有两大项：轧辊轴承的摩擦力矩和传动机构的摩擦力矩。
i
M D i M M z
f f )
11(D 1
-+?=ηη支工
式中 1f M ——轧辊轴承中的摩擦力矩，111f d P M f ??=； 1d ——支撑辊辊颈直径；
1f ——轧辊轴承摩擦系数，油膜轴承取0.003； η——传动机构效率，齿轮传动取0.97。
3）空转力矩
一般轧机的空转力矩按经验办法确定，取电机额定力矩的3%~6%。
H k M M )06.0~03.0(=
式中 H M ——电动机额定转矩，H
H
H n P M 9549=，N ·m ； H P ——电机额定功率，kW ； H n ——电机额定转速，rpm 。
对新式轧机取下限，旧式轧机取上限。 4）动力矩
本设计粗轧阶段采用变速轧制，故须产生克服惯性力的动力矩。其数值可由下式确定：
dt
dn
GD M d ?=37522
式中 2
GD ——转动部件的飞轮矩； dt dn ——角加速度，rpm/s 飞轮矩的确定：
2/2/44222mgD gmR gJ GD === 式中 m ——工作辊质量，kg ，V m ρ=，铸铁3
/4.7cm g =ρ； g ——重力加速度，2
/8.9s m g = D ——工作辊直径
轧制阶段
道次
变形抗力σ（MPa ）
轧制力P （MN ） 轧制力矩Mz （MN ·m ）
传动力矩M （MN ·m ）
摩擦力矩M （MN ·m ）
粗轧
1 65.34 17.61 2.33 2.63 0.196 2
64.14
14.36
1.84
1.87
0.15
3 76.08 19.7
4 2.44 2.86 0.22
4 80.60 21.11 2.42 2.8
5 0.22
5 84.73 20.34 1.97 2.3
6 0.19
6 86.32 19.33 1.62 1.99 0.17
7 87.43 17.53 1.32 1.56 0.14
8 89.68 16.66 0.98 1.21 0.12
精轧9 90.00 14.95 0.76 1.01 0.10
10 87.77 12.52 0.63 0.78 0.08
11 86.61 11.44 0.44 0.66 0.07
12 83.36 10.78 0.33 0.53 0.06
表格 5
二.四节轧辊强度校核
四辊轧机由于支撑辊的作用负荷分配发生变化，支撑辊抗弯截面系数较工作辊大，因此
轧制时的弯曲力矩绝大部分由支撑辊承担。在校核支撑辊强度时，按全部载荷考虑。工作辊
只传递扭矩，计算强度时忽略弯曲强度只考虑扭转切应力。
辊系受力图：
热轧带钢轧制规程设计(DOC)
热轧带钢轧制规程设计 摘要 钢铁行业是国民经济的支柱产业，而热轧带钢生产是钢铁生产中的主要环节。热轧带钢工艺的成熟，为冷轧生产提供了优质的原料，大大地满足了国民生产和生活的需要。本车间参考鞍钢1700ASP生产线，本设计中主要包括六部分，第一部分从热轧带钢机的发展、国外带钢生产先进技术以及我国带钢发展等几个方面阐述了热轧带钢发展情况；第二部分参考了鞍钢ASP1700生产线以及实际设计情况确定了车间的轧钢机械设备及参数；第三部分以典型产品Q235，3.8×1200mm为例从压下规程、轧制速度、轧制温度等方面确定了生产工艺制度；第四部分以典型产品为例进行了轧制力和力矩计算；第五部分根据设备参数和实际制定的生产工艺进行了咬入、轧辊强度的校核；第六部分本次设计总结。 关键词：热轧带钢，轧制工艺制度，轧辊强度
目录 1综述 (1) 1.1引言 (1) 1.2 热轧带钢机的发展现状 (1) 1.3热轧板带钢生产的工艺流程 (2) 1.4 热轧板带钢生产的生产设备 (3) 1.5ASP1700热轧板带钢生产的新技术 (3) 2 主要设备参数 (4) 3 典型产品轧制工艺确定 (6) 3.1 生产工艺流程图 (6) 3.2 坏料规格尺寸的选定 (7) 3.3 轧制工艺制定 (7) 3.3.1 加热制度 (7) 3.3.2 初轧和精轧各自压下制度 (7) 3.3.3 精轧轧制速度 (9) 3.3.4 精轧温度制度 (10) 4力能参数计算 (10) 4.1 精轧各机架轧制力计算 (10) 4.2 精轧各机架轧制力矩的计算 (13) 5设备强度及能力校核 (13) 5.1 精轧机咬入角校核 (13) 5.2 轧辊强度校核 (14) 5.2.1 辊身弯曲强度校核 (17) 5.2.2 辊颈弯曲和扭转强度校核 (19) 5.2.3 辊头扭转强度校核 (20) 5.2.4接触应力的校核 (20) 6结语 (22) 参考文献 (23)
材料成型工艺
材料成型工艺 （Material Molding Process） 课程代码：（07310060） 学分：6 学时：90（其中：讲课学时78：实验学时：12） 先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业与培养计划：材料成型及控制工程专业2012年修订版培养计划 教材：《金属材料液态成型工艺》、贾志宏主编、化学工业出版社、第一版； 《金属材料焊接工艺》、雷玉成主编、化学工业出版社、第一版； 《冲压工艺与模具设计》、姜奎华主编、机械工业出版社、第一版开课学院：材料科学与工程学院 课程网站：（选填） 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献） 《材料成型工艺》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一。该课程主要任务是学习液态成型、塑性成型及焊接成型的工艺原理、方法、特点、质量影响因素及其规律、质量控制、适用范围等。学习过程中侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。通过系统学习，在掌握成型工艺过程基本规律及其物理本质的基础上，学生能够根据不同的零件需求，灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计；同时，针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析，找到解决措施，消除和减少工件质量缺陷； 本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础，主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论，系统阐述金属材料成型工艺过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制；同时，还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。 通过本课程的学习，可以为材料成型工艺课程设计、金属综合性实验、毕业设计等后续课程学习奠定必要的基础知识。 （二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并写） 1. 掌握铸造成型、冲压成型和焊接成型工艺过程所涉及的主要物理原理； 2. 掌握各种成型方法的工艺特点及应用范围，能够根据实际产品需要选择高效、优质低成本的成型工艺方法；
高聚物成型工艺学课设
目录 第一章绪论 1.1设计题目 (3) 1.2设计任务 (3) 1.3 ABS塑料简要概述及研究意义 (3) 1.4 ABS的燃烧机理 (4) 1.5阻燃剂的作用机理 (4) 第二章制备阻燃ABS原料的选取及配方设计 2.1 主要原料的选取 (6) 2.2 助剂的选择 (7) 2.3 配方设计 (7) 第三章生产中物料相关计算 3.1物料衡算内容及选定基准 (8) 3.2物料衡算相关计算 (8) 3.3物料衡算流程图 (11) 第四章生产设备的选型 4.1设备选型的原则及其分类 (12) 4.2设备的技术条件和要求 (13) 4.3 定性设备的选取 (13) 4.3.1 储罐的选取 (13) 4.3.2 自动配料秤的选取 (15) 4.3.3 高速搅拌机的选取 (16) 4.3.4 失重式喂料机 (17) 4.3.5 仓壁振动器的选取 (17) 4.3.6 挤出机的选取 (18)
4.3.7 水槽的选取 (19) 4.3.8 风力吹干机的选取 (20) 4.3.9 切粒机的选取 (20) 4.3.10 振动筛的选取 (21) 4.3.11设置搅拌槽混匀前、后期物料 (21) 4.3.12 烘干机的选取 (21) 4.3.13 台秤的选取 (22) 4.3.14 打包机的选择 (23) 第五章阻燃ABS树脂生产工艺流程 5.1 概述 (24) 5.2 生产方法的确定 (24) 5.3 工艺流程 (24) 5.3.1 工艺流程 (24) 5.3.2 造粒方法 (25) 5.3.3 物料输送方式 (25) 设计体会 (26) 参考文献 (27)
第一章绪论 1.1设计题目 设计题目为：年产1000吨阻燃ABS树脂成型工艺设计。 1.2设计任务 （1）生产方法论证； （2）阻燃ABS树脂配方的确定； （3）挤出生产过程的物料衡算、挤出设备选型、挤出成型工艺参数设计； （4）工艺流程图纸1张； （5）设计说明书1份； 1.3ABS 塑料简要概述及研究意义 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)树脂是是五大合成树脂之一,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，因而能表现三种组分之间的协同性能：丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABS树脂具有优良的综合性能, 刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，较好的热稳定性和化学稳定性、较好的流动性，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装，着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。 ABS是一种用途极广的热塑性工程塑料，在ABS消费结构中主要是家用电器、机械配件、办公用品和用具等。主要有电视机、电冰箱、洗衣机、电风扇、空调、计算机、复印机、电话、吸尘器等，此外还有汽车、摩托车和管道等。上述用途中ABS主要做内外壳体、支撑和各种零配件。同时在通讯器材、商品器材、文教娱乐用品及建材的需求前景也十分看好。ABS树脂已是目前我国产量最大、应用最广泛的通用工程塑料。但ABS氧指数
材料成形技术基础(问答题答案整理)
第二章铸造成形 问答题： 合金的流动性（充型能力）取决于哪些因素？提高液态金属充型能力一般采用哪些方法？答：因素及提高的方法： （1）金属的流动性：尽量采用共晶成分的合金或结晶温度范围较小的合金，提高金属液的品质； （2）铸型性质：较小铸型与金属液的温差； （3）浇注条件：合理确定浇注温度、浇注速度和充型压头，合理设置浇注系统； （4）铸件结构：改进不合理的浇注结构。 影响合金收缩的因素有哪些？ 答：金属自身的化学成分，结晶温度，金属相变，外界阻力（铸型表面的摩擦阻力、热阻力、机械阻力） 分别说出铸造应力有哪几类？ 答：（1）热应力（由于壁厚不均、冷却速度不同、收缩量不同） （2）相变应力（固态相变、比容变化） （3）机械阻碍应力 铸件成分偏析分为几类？产生的原因是什么？ 答：铸件成分偏析的分类：（1）微观偏析 晶内偏析：产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金内。（因为不平衡结晶） 晶界偏析：（原因：(两个晶粒相对生长，相互接近、相遇；(晶界位置与晶粒生长方向平行。）（2）宏观偏析 正偏析（因为铸型强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度） 逆偏析 产生偏析的原因：结晶速度大于溶质扩散的速度 铸件气孔有哪几种？ 答：侵入气孔、析出气孔、反应气孔 如何区分铸件裂纹的性质（热裂纹和冷裂纹）？ 答：热裂纹：裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色 冷裂纹：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。 七：什么是封闭式浇注系统？什么是开放式浇注系统？他们各组元横截面尺寸的关系如何？答：封闭式浇注系统：从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐减小，阻流截面在直浇道下口的浇注系统。(ΣF内<ΣF横
精品热轧工艺流程
热轧工艺流程----初学必看 1.主轧线工艺流程简述 板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。 连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划确定其流向。 常规板坯装炉轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到板坯库中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从垛位上吊出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。 碳钢保温坑热装轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到保温坑中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从保温坑取出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。 直接热装轧制：当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉上料辊道运到称量辊道，经称重、核对，进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。其中一部分通过卸料辊道运输的直接热装板坯需通过吊车吊运一次放到上料辊道后直接送至加热炉区。如果炼钢厂可以实现直接热装板坯由上料辊道运送，则可减少部分吊车吊运作业。 板坯经加热炉的上料辊道送到加热炉后由托入机装到加热炉内，加热到设定温度后，按轧制节奏要求由出钢机托出，放在加热炉出炉辊道上。 加热好的板坯出炉后通过输送辊道输送，经过高压水除鳞装置除鳞后，将板坯送入定宽压力机根据需要进行侧压定宽。定宽压力机一次最大减宽量为350 mm。然后由辊道运送进入第一架二辊可逆粗轧机轧制及第二架四辊可逆粗轧机进轧制，根据工艺要求将板坯轧制成厚度约为30-60mm的中间坯。在各粗轧机前的立辊轧机可对中间坯的宽度进行控制。 在R2与飞剪之间设有中间废坯推出装置，用于将中间废坯推到中间辊道的操作侧台架上。
塑料成型工艺与模具设计课程设计教案资料
塑料成型工艺与模具设计课程设计
塑料成型工艺与模具设计 课程设计说明书 设计题目: 外壳注塑成型模具设计 姓名: 施春猛 班级: 11级模具（1）班 学号: 2011061486 设计时间： 指导教师: 尹甜甜 目录
设计任务书……………………………………………………………………………………..…… 1. 工艺分析……………………………………………………………………………………........ 1.1 塑件材料分析…………………………………………………………………………… 1.2 注射工艺规程编制…………………………………………………………………… 1.2.1 工艺过程…………………………………………………………………………… 1.2.2 确定型腔数目…………………………………………………………………… 1.2.3 塑件体积计算…………………………………………………………………… 1.2.4 型腔型芯尺寸确定…………………………………………………………… 1.2.5 初选设备及工艺参数确定…………………………………………….…2．塑件在型腔中的位置确定…………………………………………………………. 2.1分型面设计……………………………………………………………………………… 2.2 型腔排布…………………………………………………………………………………. 3．浇注系统设计……………………………………………………………………………… 3.1 主流道设计……………………………………………………………………………... 3.1.1 浇口套的结构设计……………………………………………………….. 3.1.2 浇口套的尺寸确定…………………………………………………..……. 3.2 分流道设计……………………………………………………………………………… 3.3 浇口设计…………………………………………………………………………………… 3.4 流动距离比校核……………………………………………………………….………4．模架选用………………………………………………………………………………………… 4.1 模具整体结构分析…………………………………………………………………… 4.2 模架确定……………………………………………………………………………..………
材料成形工艺基础
《材料成形工艺基础》自学指导书 一、课程名称：材料成形工艺基础 二、自学学时：50课时 三、教材名称：《材料成形工艺基础》柳秉毅编 四、参考资料：材料成形技术基础陶冶主编机械工业出版社 五、课程简介：《材料成形工艺基础》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一，其任务是阐明液态成型、塑性成型和焊接形成等成型技术在内的内在基本规律和物质本质，揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷产生的机理。 六、考核方式：闭卷考试 七、自学内容指导： 绪论第1章金属材料的力学性能 一、本章内容概述： 绪论：1.材料成形工艺的发展历史2.材料成形加工在国民经济中的地位 3.材料成形工艺基础课程的内容 4.本课程的学习要求与学习方法。 第一章：1）铸造成形基本原理；2）塑性成形基本原理； 3）焊接成形基本原理 二、自学学时安排：8学时 三、知识点： 1.合金的铸造性能 2.合金的收缩性； 3.铸件的缩孔和缩松 2合金的充型能力是指液态合金充满铸型型腔，获得尺；3影响合金的充型能力的因素1）合金的流动性2）浇；4合金的收缩概念液态合金从浇注温度逐渐冷却、凝固；5铸造内应力分热应力和机械应力；6顺序凝固，是使铸件按递增的温度梯度方向从一个部；7顺序凝固可以有效地防止缩孔和宏观缩松，主要适用；8缩孔和缩松的防止方法：顺序凝固 四、难点：
1）强度、刚度、弹性及塑性 2）硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳。 五、课后思考题与习题：P40 1.1 区分以下名词的含义: 逐层凝固与顺序凝固糊状凝固与同时凝固 液态收缩与凝固收缩缩孔与缩松 答：逐层凝固：纯金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的，铸件凝固时其凝固区宽度接近于零，随着温度的下降，液相区不断减小，固相区不断增大而向中心推进，直至到达铸件中心。顺序凝固：是指在铸件上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 糊状凝固：如果合金的结晶温度范围很宽，或者铸件断面上温度梯度较小，则在凝固的某段时间内，其固相和液相并存的凝固区会贯穿铸件的整个断面。 同时凝固：是指采取一定的工艺措施，尽量减小铸件各部分之间的温度差，使铸件的各部分几乎同时进行凝固。 液态收缩：从浇注温度冷却至凝固开始温度(液相线温度)期间发生的收缩。凝固收缩：从凝固开始温度到凝固终了温度(固相线温度)期间发生的收缩。 铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩所造成的体积缩减，如果未能获得补充(称为补缩)，则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 1.3拟生产一批小型铸铁件，力学性能要求不高，但壁厚较薄，试分析如何提高合金液的充型能力。 答：1）尽可量提高浇注温度。由于壁厚较薄，铸铁可取1450左右2）增大充型压力（即增大推动力）。3）选用蓄热能力强的材料作铸型。4）提高铸型温度。5）选用发气量小而排气能力强的铸型。 1.4冒口补缩的原理是什么? 冷铁是否可以补缩? 冷铁的作用与冒口有何不同? 答：在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒
材料成型工艺基础部分复习题答案
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。
热轧工艺流程
2.2 生产工艺流程 2.2.1 生产工艺流程简述 a) 板坯接收 吉钢1450mm热连轧厂的原料全部为公司新建连铸车间提供的合格连铸板坯。热连轧厂和新建连铸车间毗邻布置，连铸板坯通过以下3条路径运入热轧板坯库： (1) 上料辊道与连铸出坯辊道直接连接：主要运输直接热装轧制板坯； (2) 卸料辊道与连铸辊道直接连接：运输冷装板坯； (3) 过跨台车：运输连铸下线清理板坯。 通过辊道运入的连铸板坯到达热轧板坯库入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热连轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据。板坯在进入热轧板坯库时，工作人员进行板坯号核对和板坯接收。 另外，通过过跨台车运来的下线清理板坯需核对和验收，并输入计算机。 板坯接收后，直接热装板坯由上料辊道直接送往加热炉；其余板坯则由跨间起重机吊运到板坯库内堆放。 b) 板坯入炉 连铸板坯进入板坯库后，有3种装炉方式：直接热装轧制（DHCR）、热装轧制（HCR）和冷装轧制（CCR）。直接热装轧制、热装轧制比例约占50%。 冷装轧制、热装轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库管理计算机指定位置堆放在板坯库内。轧制时，根据轧制计划，由跨间起重机将板坯逐块吊到板坯上料辊道上，再运送到板坯称量辊道进行板坯号核对、称重、测长等，然后根据装炉计划，将板坯运送到对应的加热
炉入炉辊道上进行定位，由加热炉装钢机装入加热炉加热。 直接热装轧制：当连铸与热连轧厂生产节奏相匹配时，可采用直接热装轧制，合格的高温连铸板坯直接送到上料辊道，再运送到板坯称量辊道进行板坯号核对、称重、测长等，然后根据装炉计划，将板坯运送到对应的加热炉入炉辊道上进行定位，由加热炉装钢机装入加热炉加热。 直接热装轧制需要连铸和热轧生产操作稳定，并积累一定经验后才能进行批量生产，并可专门指定一座加热炉加热。 长尺坯采用单排装料，短尺坯可采用双排装料。 c) 板坯出炉 加热炉将板坯加热到指定的加热温度后，按照轧制节奏要求，用出钢机将板坯依次托出、放到加热炉出炉辊道上。经辊道输送到高压水除鳞箱清除板坯表面氧化铁皮。然后送往粗轧机。 若板坯出炉后，轧线不能轧钢，加热炉内又没有空位，则板坯将通过加热炉出炉辊道和板坯返回辊道返回板坯库，由跨间起重机将返回坯吊到指定区域堆放。 d) 轧制 除鳞后的板坯经辊道送到E1R1轧机，根据轧制规程，E1R1轧机经5～7道次轧制，将板坯轧制成25～60mm厚度的中间坯。 在轧制过程中，通过立辊轧机E1对板坯宽度进行控制，获得所需要的中间坯宽度；根据轧制规程要求，在粗轧轧制过程中，可用E1入口侧、R1出口侧的高压水除鳞集管清除板坯表面的二次氧化铁皮。 经粗轧机轧制后的中间坯经中间辊道送往热卷箱。中间辊道设有废品推出装置及废品收集台架，当中间坯轧废或精轧机故障时，可用废品推出装置将中间坯由辊道上推到废品收集台架上进行处理，避免
《塑料成型工艺及模具设计》课程设计
长春工业大学 课程设计说明书 《塑料成型工艺及模具设计》 课程设计名称 课程设计 专业机械工程及其自动化（模具） 班级 学生姓名 指导教师 2015年 12 月 21 日 目录 课程设计任务书 (3) 1、塑件的工艺分析 (5) 1.1塑件的成型工艺性分析 (5) 1.2塑件材料pp的使用性能 (6) 1.3成型工艺 (7)
1.4特点 (8) 2、模具的基本结构及模架选择 (9) 2.1确定成型方法 (9) 2.2 选择成型设备 (9) 2.3 型腔布置 (10) 2.4确定分型面 (11) 2.5选择浇注系统 (11) 2.6 确定推出方式 (11) 2.7 模具的结构形式 (12) 2.8 模架的结构 (13) 2.9 模架安装尺寸校核 (13) 3.模具结构、尺寸的设计计算 (13) 3.1各模板尺寸的确定 (14) 3.2 模架各尺寸的校核 (14) 3.3导向与定位结构的设计 (14) 3.4 模具成型尺寸设计计算 (15) (15)
(16) (16) 3.4.4 型芯高度尺寸 (16) 4、模具的装配、试模 (17) 4.1模具装配图 (17) 4.2 模具的安装试模 (18) 4.3 试模前的准备 (18) 4.4模具的安装及调试 (18) 4.5 试模 (19) 4.6检验 (20) 5、结论 (20) 参考文献 (21) 课程设计任务书 2015—2016学年第1学期 机电工程学院（系、部）机制专业 120116 班级 课程名称：塑料成型工艺及模具设计 设计题目：小勺注射模设计
完成期限：自 2015 年 12 月 9 日至 2015 年 12 月 22日共 2 周
(完整word版)材料成型工艺基础习题及答案
1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为应力和应力两种。 2.常用的特种铸造方法 有：、、、、和 等。 3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛 坯或零件的方法。 4.常用的焊接方法有、和 三大类。 5.影响充型能力的重要因素有、和 等。 6.压力加工的基本生产方式 有、、、、和等。 7.热应力的分布规律是：厚壁受应力，薄壁受 应力。 8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生、、和严重氧化等缺陷。所以应该严格 控制锻造温度。 9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为； 使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为。 10.拉深件常见的缺陷是和。 11.板料冲压的基本工序分为和。前者指冲裁工序，后者包括、、和。 12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维 方向。 13.拉深系数越，表明拉深时材料的变形程度越大。 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为。 15.熔焊时，焊接接头是由、、和 组成。其中和是焊接接头中最薄弱区域。 16.常用的塑性成形方法 有：、、、、 等。 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热，将焊件局 部加热到塑性或融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。
其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合于对接接头。 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。（） 2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。（） 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。（） 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。（） 5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。（） 6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。（） 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。（） 8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即 m1>m2>m3…>mn。（） 9.金属冷变形后，其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高。（） 10.提高金属变形时的温度，是改善金属可锻性的有效措施。因此，在保证金属不熔化的前提下，金属的始锻温度越高越好。（）11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。 （） 12.由于低合金结构钢的合金含量不高，均具有较好的可焊性，故焊前无需预热。（） 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素，随着含碳量的增加，可焊性变好。（） 14.用交流弧焊机焊接时，焊件接正极，焊条接负极的正接法常用于
东北大学材料成型课程设计
1.9吨直径30mm7075铝合金挤压棒材 生产工艺设计及成本核算 授课教师 学生 班级 学号
目录 摘要 (1) 1 合金概况及总体工艺流程制定 (2) 1.1 订单信息 (2) 1.2 合金成分及合金概况 (2) 1.2.1 合金的名义成分 (3) 1.2.2 合金的用途 (3) 1.2.3 合金的工艺特点 (3) 1.3 工艺流程制定 (4) 1.4 变形过程中各段定尺计算 (4) 1.4.1变形过程各段已知条件 (4) 1.4.2 定尺计算 (5) 1.5 成品率计算 (5) 1.6 熔铸投料量计算 (6) 2 具体工艺安排及操作步骤 (7) 2.1 熔铸工艺安排及计算 (7) 2.1.1 熔铸工艺的工艺流程 (7) 2.1.2 铸次分配 (7) 2.1.3 合金的成分计算 (8) 2.1.4 配料计算 (8) 2.1.5 熔炼工艺参数 (12) 2.1.6铸造工艺条件 (14) 2.1.7铸造过程中损耗率计算 (14) 2.1.8成品铸锭计算 (14) 2.2 锯切定尺安排 (15) 2.3车削工艺安排 (15) 2.4均火工艺 (15) 2.4.1 均匀化退火 (15)
2.4.2均匀化退火工艺设计 (16) 2.5挤压工艺 (16) 2.5.1挤压比 (16) 2.5.2挤压工艺参数确定 (16) 2.5.3挤压工艺设计 (16) 2.6固溶淬火工艺 (17) 2.7矫直工艺 (17) 2.8锯切 (17) 2.9包装 (17) 3成本核算 (18) 3.1成品率计算 (18) 3.2各工序工时及成本计算 (18) 3.2.1熔铸工时及成本计算 (18) 3.2.2锯切工时及成本计算 (19) 3.2.3车皮工时及成本计算 (19) 3.2.4均匀化退火工时及成本计算 (20) 3.2.5挤压工时及成本计算 (20) 3.2.6拉伸矫直工时及成本计算 (21) 3.2.7淬火工时及成本计算 (21) 3.2.8辊式矫直工时及成本计算 (21) 3.2.9锯切工时及成本计算 (22) 3.2.10包装工时及成本计算 (22) 3.3总成本核算 (22) 参考文献 (24)
热轧轧制原理及工艺
热轧轧制基本原理及基本工艺 一．概论 铝是目前仅次于钢铁的第二类金属，其板带材具有质轻、比强度高、耐蚀、可焊、易加工、表面美观等特点被广泛的应用于国民经济的各个行业，特别是航空航天、包装印刷、建筑装饰、电子家电、交通运输等领域。比如，航空航天方面，前几天发射的“神八”飞船，上面好多铝及铝合金用品都是西南铝和东轻公司加工制造的，不过这些产品一般都是军工产品，我们目前还没有生产的权利，我们厂也没有参与加工，但是也是铝加工行业的骄傲。 包装印刷方面，大家都熟知的PS版，虽然现在我们已经退出了这个产品的生产竞争行列，但是我们曾经生产过，曾经取得过比较好的生产成绩。建筑装饰方面，我们生产过的主要有铝塑底板带，大批量的各系合金的氧化带等。 电子家电方面较多，前段时间大批量生产的液晶电视背板，键盘料等。交通运输方面，大家熟知的5754声屏障。虽然有些产品我们已经不再生产，但是这些产品我们不再陌生，到超市里面逛街的时候看看电饭煲盖子里的铝板，看看各种大型的液晶电视，可能某些产品所用的铝及铝合金配件就是我们厂生产的呢！ 二．热轧的简单概念及特点 热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。 再结晶就是当退火温度足够高，时间足够长时，在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒（再结晶核心），新晶粒不断的长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶，其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度，一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值，一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响 以上就是理论上的热轧的简单原理，在我们铝加工行业的实际生产中主要的体现是，当铸锭在加热炉内加热到一定的温度，也就是再结晶温度以上时，进行的轧制，而这一个温度的确定主要依据是铝合金的相图，也就是最理想化的情况下，加热温度的确定为该合金在多元相图中固相线80%处的温度为依据，这就牵扯到了不同合金多元相图的问题，比较深奥，所以我们只要知道，加热温度的确定是以该合金固相线的80%为依据，在制度的执行中，根据实际的生产情况，根据设备的运行情况，多加修改所得到的适合该合金生产的温度 热轧的特点： 1、能耗低，塑性加工良好，变形抗力低，加工硬化不明显，易进 行轧制，减少了金属变形所需的能耗 2、热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制，生产节奏快，产量大， 这样为规模化大生产创造了条件 3、通过热轧将铸态组织转变为加工组织，通过组织的转变使材料 的塑性大幅度的提高 4、轧制方式的特性决定了轧后板材性能存在着各向异性，一是材
材料成形工艺基础复习题
1.三种凝固方式（逐层、糊状、中间）及其影响因素（结晶温度范围、温度梯度） 2.合金的流动性及其影响因素（合金成分） a)为什么共晶合金的流动性好？ 3.合金的充型能力对铸件质量的影响（浇不足、冷隔） 4.影响充型能力的主要因素（合金的流动性、浇注条件、铸型条件） 5.合金收缩的三个阶段（液态、凝固、固态） 6.缩孔、缩松产生的原因、规律（逐层：缩孔；糊状：缩松；位置：最后凝固部位） 7.缩孔与缩松防止（定向凝固原则；措施：加冒口、冷铁） 8.铸造应力产生的原因和种类（热应力、机械应力或收缩应力） 9.热应力的分布规律（厚：拉；薄：压）及防止（同时凝固原则） 10.铸造残余应力产生的原因（热应力）及消除措施（时效处理） 11.铸件变形与裂纹产生的原因（故态收缩，残余应力） 12.变形防止办法（同时凝固；反变形；去应力退火） 13.热裂纹与冷裂纹的特征 第二节液态成形方法 1.常用手工造型方法（五种最基本的方法：整模、分模、活块、挖砂、三箱）的特点和应 用（重在应用） 2.机器造型：实现造型机械化的两个主要方面（紧砂、起模） 3.熔模铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。 a)为什么熔模铸件精度高，表面光洁？ b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件？ c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件？ 4.金属型铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。 a)为什么金属型铸件精度高，表面光洁？ b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产？ 5.压力铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。 6.低压铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。 7.离心铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。 第三节液态成形件的工艺设计 1.浇注位置的概念及其选择原则（重在理解和应用）
高分子材料成型工艺课程设计
模具的设计过程 （一）. 概述 1.注塑模设计的一般步骤如下： 1.确定型腔的数目。确定型腔的数目的方法有很多种，如根据锁模力、 最大注射量、根据制品的精度要求、根据经济性等等，在设计时应根据实际情况决定采用哪一种方法； 2.法定分型面。虽然在制品设计阶段分型面已经考虑或者选定，在模具设计阶段仍应再次校核。从模具结构及成型工艺的角度判断分型面的选择是否最为合适； 3.型腔的配置。这是模具结构总体方案的规划和确定。因为一旦型腔布置完毕，浇注系统的走向和类型便已确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须给予充分的注意。若冷却通道不止与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置决定后，模板的外型尺寸基本上便已确定。在此基础上可以选择合适的标准模架。 4.确定浇注系统。浇注系统设计是模具设计中最重要的问题之一。浇注系统的合理性对制品质量和生产效率有着决定性的影响。 5.脱模方式。在确定脱模方式时首先要确定制品和流道凝料滞留在模具的哪一侧，必要时要设计强迫制品滞留的结构（如拉料杆等），然后再决定是采用推杆结构还是推件结构。 6.冷却系统与脱模机构的设计。冷却系统与脱模机构的同步设计有助于两者的很好协调，并体现出对冷却系统重要性的认识。 7.确定凹模和型心的结构和固定方式。当采用镶块式凹模或型心时，应合理的划分镶块并同时考虑到这些镶块及镶块固定板的强度、刚度、可加工性、紧固性及可更换性。 8.确定排气方式。由于在一般的注射模中注射成型的气体可以通过分型面和推杆处的空隙排出，因此，注射模的排气问题往往被忽视。对于大型和高速成型的注射模，排气问题必须引起足够的重视。 9.绘制模具的结构草图。在以上工作的基础上绘制注射模完整的结构草图。在总体结构设计时切忌将模具结构设计的过于复杂，应优先考虑采用简单的模具结构形式。因为在注射成型的实际生产中所出现的故障，大多是由于模具机构复杂化而引起的。结构草图完成后，应与工艺、产品设计及模具制造及使用人员共同研究讨论直至互相认可。 10.校核模具与注射机有关尺寸。因为每套模具只能安装在与其相适应的注射机上使用。因此，必须对模具上与注射机有关的尺寸进行校核，以保证模具在该注射机上正常工作。 11.校核模具有关零件的刚度与强度。因为注射模是承受很高型腔压力的耐压容器，对成型零件及主要受力的零件都应进行刚度与强度的校核。 12.绘制模具的装配图。装配图应尽量按照国家制图标准绘制。装配图中要清楚地表明各个零件的装配关系，以便于工人装配。当凹模与型心镶块较多时，为了便于测绘各个镶块零件，还有必要先绘制动模和定模部件装配图。在部件装配图的基础上再绘制总装图。装配图上应包括必要的尺寸（例如活动零件移动的起止点）。装配图上还应标注技术要求。技术要求内容是：
热轧的工艺流程
热轧的工艺流程 1.主轧线工艺流程简述 板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划确定其流向。 常规板坯装炉轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到板坯库中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从垛位上吊出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。碳钢保温坑热装轧制：板坯进入板坯库后，按照板坯库控制系统的统一指令，由板坯夹钳吊车将板坯堆放到保温坑中指定的垛位。轧制时，根据轧制计划，由板坯夹钳吊车逐块将板坯从保温坑取出，吊到板坯上料台架上上料，板坯经称量辊道称重、核对，然后送往加热炉装炉辊道，板坯经测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。 直接热装轧制：当连铸和热轧的生产计划相匹配时，合格的高温连铸板坯通过加热炉上料辊道运到称量辊道，经称重、核对，进入加热炉的装炉辊道，板坯在指定的加热炉前测长、定位后，由装钢机装入加热炉进行加热。其中一部分通过卸料辊道运输的直接热装板坯需通过吊车吊运一次放到上料辊道后直接送至加热炉区。如果炼钢厂可以实现直接热装板坯由上料辊道运送，则可减少部分吊车吊运作业。板坯经加热炉的上料辊道送到加热炉后由托入机装到加热炉内，加热到设定温度后，按轧制节奏要求由出钢机托出，放在加热炉出炉辊道上。 加热好的板坯出炉后通过输送辊道输送，经过高压水除鳞装置除鳞后，将板坯送入定宽压力机根据需要进行侧压定宽。定宽压力机一次最大减宽量为350mm。然后由辊道运送进入第一架二辊可逆粗轧机轧制及第二架四辊可逆粗轧机进轧制，根据工艺要求将板坯轧制成厚度约为30-60mm的中间坯。在各粗轧机前的立辊轧机可对中间坯的宽度进行控制。在R2与飞剪之间设有中间废坯推出装置，用于将中间废坯推到中间辊道的操作侧台架上。中间坯由带保温罩的中间辊道输送到切头飞剪处切头、切尾，保温罩有利于减少中间坯的热量损失和带坯头尾温差。 飞剪前设有边部加热器，边部加热器可减少中间坯边部与中间部位的温度差，提高带钢性能的均匀性，提高轧件板型质量。切头飞剪配有中间坯头尾形状检测仪及剪切优化控制
塑料成型工艺课程设计说明书
课程设计说明书 塑料套管注塑成型 目录 前言 --------------------------------3 一、塑件的工艺性分析-------------------------6 二、成型设备的选取-----------------------------7 三、塑件的模塑工艺卡片-------------------------8 四、模具结构方案的确定-------------------------9 4.1 分型面的选择-------------------------9 4.2 型腔的确定---------------------------10 4.3 浇注系统的设计-----------------------11 4.3.1 主流道的设计---------------------11 4.3.2 注射机和浇口衬套的设计-----------13 4.4型腔、型芯的设计----------------------14 4.5 推出机构的选择------------------------15 4.6 模架的选用标准------------------------16 4.7 温度调节系统的设计--------------------16 4.7.1 冷切系统的设计计算----------------16 4.7.2 冷却系统的设计原则----------------16 五、成型零件工作尺寸的计算---------------------19 5.1 尺寸的计算----------------------------19 5.2 导向原件的选取------------------------21 六、注射机参数的校核---------------------------22 6.1 注射压力的校核------------------------23 6.2 注射量的校核--------------------------23 6.3 锁模力的校核---------------------------23 6.4 安装尺寸的校核-------------------------24 6.4.1 模具闭合高度的校核------------------24
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