單獨(dú)傳動(dòng)的三輥定徑機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙】
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告題目 : 單 獨(dú) 傳 動(dòng) 的 三 輥 定 徑 機(jī) 架 設(shè) 計(jì)學(xué) 院: 機(jī)械學(xué)院專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué) 號(hào):學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:日 期:1.選題依據(jù)1.1 概述人類幾千年的文明發(fā)展史,也是管子的發(fā)展,在古代人們空心的植物桿,竹竿做管子,后來(lái)到了西方工業(yè)革命時(shí)期,1800 年代初期,由于煤氣燈需要使用管子,將槍管用螺絲鏈接制成了鋼管。鋼管是 1815 年蘇格蘭的一位發(fā)明家為輸送燈火用煤氣而將鐵筒連接起來(lái)才開(kāi)始的。1824 年,出現(xiàn)了將加熱至白熱狀態(tài)的鋼板兩邊彎曲起來(lái)焊接成鋼管的對(duì)悍專利。隨后在 1825 年研究成功將寬度相當(dāng)于制品外徑的帶鋼彎曲成接近于圓形并加熱,然后通過(guò)裝在爐子近口處的圓環(huán)模子而焊接起來(lái)的方法。這種方法成為現(xiàn)代采用的爐悍法生產(chǎn)鋼管的基礎(chǔ)。隨后由于 1890 年自行車的發(fā)明,以及進(jìn)入 1900 年代以來(lái)汽車的普及等原因,鋼管的需要量大大的增加。另一方面,由于石油需要量激增,大量需要油井用鋼管,以及兩次世界大戰(zhàn)而需要大量的艦艇用鍋爐和飛機(jī)用鋼管,尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后,鍋爐、化工廠用的鋼管,以及象征石油時(shí)代的輸油用鋼管等,隨著時(shí)代的前進(jìn),其用途也在不斷擴(kuò)大。為了滿足需要,人們研究了各種鋼管的生產(chǎn)方法,并發(fā)展了無(wú)縫鋼管、焊接鋼管等多種鋼管的生產(chǎn)方法。 1836 年英國(guó)就已經(jīng)有了擠壓法生產(chǎn)無(wú)縫鋼管的專利,但直到 1885 年孟內(nèi)斯曼(Manmesmann)兄弟才發(fā)明了由棒鋼直接生產(chǎn)無(wú)縫鋼管的工藝,以他的名字命名為孟內(nèi)斯曼式制管法。從 1890 年起已在工業(yè)上應(yīng)用,即使在今日這種方法仍然是非常好的,并作為最典型的無(wú)縫鋼管法而應(yīng)用。鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機(jī)械零件和容器,它還是一種經(jīng)濟(jì)鋼材。用鋼管制造建筑結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、支柱和機(jī)械支架,可以減 輕重量,節(jié)省金屬 2040%,而且可實(shí)現(xiàn)工廠化機(jī)械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節(jié)省鋼材、簡(jiǎn)化施工,而且可大大減少涂保護(hù)層的面積,節(jié)約投資和維護(hù)費(fèi)用。所以,任何其他類型的鋼材都不能完全代替鋼管,但鋼管可以代替部分型材和棒材。從人們的日常用具、家具、供排水、供氣、通風(fēng)和采暖設(shè)施到各種農(nóng)機(jī)用具的制造、地下資源的開(kāi)發(fā)、國(guó)防和航天所用槍炮、子彈、導(dǎo)彈、火箭等都離不開(kāi)鋼管。1.2 一種好的鋼棍生產(chǎn)設(shè)備十分重要,旨在研究設(shè)計(jì)目前廣泛使用的三輥定徑機(jī)。1.2 無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)簡(jiǎn)介用穿孔等方法生產(chǎn)周邊無(wú)接縫的鋼管或其他金屬管和合金管。無(wú)縫管的外徑范圍為 0.11425mm,壁厚為 0.01200mm。除圓形管外,還有各種異形斷面管和交斷面管。 生產(chǎn)方法和簡(jiǎn)史:無(wú)縫管的生產(chǎn)方法很多。無(wú)縫鋼管根據(jù)交貨要求,可用熱軋(約占 8090)或冷軋、冷拔(約占 1020)方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯,管坯質(zhì)量對(duì)管材質(zhì)量有直接的影響。熱軋管有三個(gè)基本工序:在穿孔機(jī)上將錠或坯穿成空心厚壁毛管;在延伸機(jī)上將毛管軋薄,延伸成為接近成品壁厚的荒管;在精軋機(jī)上軋制成所要求的成品管。軋管機(jī)組系列以生產(chǎn)鋼管的最大外徑來(lái)表示。無(wú)縫鋼管生產(chǎn)方法見(jiàn)表 1,括號(hào)中數(shù)字為創(chuàng)制年代。表 1.無(wú)縫鋼管生產(chǎn)方法穿孔機(jī)生產(chǎn):常用的二輥斜軋穿孔過(guò)程見(jiàn)圖 1.圓管坯穿軋成空心的厚壁管(毛管),兩個(gè)軋輥的軸線與軋制線構(gòu)成一個(gè)傾斜角。近年來(lái)傾斜角已由612增至 1317,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑 250mm 以上鋼管,采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強(qiáng)化了穿孔過(guò)程,改進(jìn)了毛管質(zhì)量。圖 1.穿孔示意圖自動(dòng)軋管機(jī)生產(chǎn):把厚壁毛管軋成薄壁荒管。一般經(jīng) 23 道次,軋制到成品壁厚,總延伸率約為 1.82.2。70 年代以來(lái),用單孔槽軋輥、雙機(jī)架串列軋機(jī)、雙槽跟蹤軋制和球形頂頭等技術(shù),都提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了軋管機(jī)械化。定徑機(jī)生產(chǎn):是將皮爾格軋機(jī)(又稱周期軋管機(jī))軋制出來(lái)的鋼管,由步進(jìn)爐再加熱后經(jīng)定徑軋制,得到較高精度的外形尺寸。定徑輥孔型調(diào)整既可單獨(dú)調(diào)整又可兩輥同時(shí)調(diào)整,定徑機(jī)定徑輥是定徑的主要工具,它是通過(guò)定徑輥箱內(nèi)軸承支承、轉(zhuǎn)動(dòng),并保證定徑輥在機(jī)架中的正確位置。圖 2.定徑機(jī)生產(chǎn)過(guò)程 三輥定徑機(jī)生產(chǎn):主要用于生產(chǎn)尺寸精度高的厚壁管。這種方法生產(chǎn)的管材,壁厚精度達(dá)到 5,比用其他方法生產(chǎn)的管材精度高一倍左右。工藝流程見(jiàn)圖 4。60 年代由于新型三輥斜軋機(jī)(稱 Transval 軋機(jī))的發(fā)明,這種方法得到迅速發(fā)展。新軋機(jī)特點(diǎn)是軋到尾部時(shí)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)入口回轉(zhuǎn)機(jī)架來(lái)改變輾軋角,從而防止尾部產(chǎn)生三角形,使生產(chǎn)品種的外徑與壁厚之比,從 12 擴(kuò)大到 35,不僅可生產(chǎn)薄壁管,還提高了生產(chǎn)能力。圖 3.三輥定徑機(jī)組生產(chǎn)流程2.方案比較三輥 RSB 與二棍 RSB 的比較:共同點(diǎn):三輥 RSB 與二輥 RSB 均可低溫軋制并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,最低軋制溫度都在 800以下,滿足熱機(jī)軋制要求,改善了軋件的力學(xué)性能,簡(jiǎn)化或取消后道的熱處理并大大降低后道工序成本。經(jīng)過(guò) RSB 軋制后整個(gè)軋件截面上可獲得均勻的細(xì)晶粒組織,避免了在純定徑軋機(jī)軋制時(shí)粗晶的形成??販剀堉飘a(chǎn)生了有利的顯微組織,降低了軋件的抗拉強(qiáng)度和硬度,因此可完全取消或縮短隨后的退火。 優(yōu)缺點(diǎn):二輥 RSB: 普通定徑機(jī)是采用二輥式的工作機(jī)座。這種定徑機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但生產(chǎn)的鋼管壁厚不均,尤其是減徑量增大是更明顯,甚至出現(xiàn)鋼管內(nèi)孔變方的缺陷;另一缺點(diǎn)是軋輥尺寸大,會(huì)使整個(gè)機(jī)組的長(zhǎng)度增加。與二輥 RSB 相比,三輥 RSB 具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)軋件寬展較小,變形效率較高,能耗較低(能耗比二輥系統(tǒng)降低約 30%)和溫升較少; (2)沿軋件橫截面變形均勻,并對(duì)軋件橫截面的變化進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償; (3)具有精確公差的自由定徑軋制,具有較寬的孔型調(diào)節(jié)范圍; (4)軋輥和軋件之間速度差較低,孔型磨損減少; (5)輥環(huán)重量小、機(jī)加工簡(jiǎn)單從變形特點(diǎn)上分析,四輥式比三輥式好,但是由于軋輥數(shù)增加,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,所以目前使用的大多數(shù)張力定徑機(jī)為三輥式的。三輥定徑機(jī)傳動(dòng)原理圖如圖:三輥定徑機(jī)結(jié)構(gòu)圖:3.技術(shù)方法(1)總體方案設(shè)計(jì);(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);(3)強(qiáng)度校核;(4)整體安裝方案;(5)設(shè)計(jì)繪制整體方案;4 進(jìn) 度 計(jì) 劃第一周 完成翻譯,準(zhǔn)備實(shí)習(xí);第二周 畢業(yè)實(shí)習(xí);第三周 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告; 第四周 明確設(shè)計(jì)任務(wù),查找相關(guān)文獻(xiàn)資料;第五周 撰寫開(kāi)題報(bào)告;方案論證,確定方案; 第六九周 整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)零件尺寸計(jì)算;第十十二周 繪裝配圖及零件圖;第 13、四周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)技術(shù)文件;第 14、十五周 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)、答辯資格評(píng)審;第十六周 畢業(yè)答辯。 5參考文獻(xiàn): 1 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)15 卷. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1997 2 鄒家祥. 軋鋼機(jī)械第二版. 北京:冶金工業(yè)出版社,2000 3 彭文生. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社,2002 4 趙禾生. 鋼管生產(chǎn). 上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1981 5 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本軸承分冊(cè). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004 6 小型熱軋無(wú)縫鋼管車間設(shè)備. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1973
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