KZ0615.01.01.00軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)
KZ0615.01.01.00軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì),kz0615,00,軋鋼,生產(chǎn)線(xiàn),設(shè)計(jì)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
論文題目：KZ0615.01.01.00軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)
學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)自1105班
學(xué)生姓名：趙思雨
指導(dǎo)教師：王赫瑩
開(kāi)題時(shí)間：2015年3月25日
目錄
1 課題的來(lái)源及選題的依據(jù)
1.1基本情況介紹
1.2本課題在國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)
1.3 本課題的目與意義
1.4開(kāi)展研究工作的設(shè)想
2.課題研究擬采用哪些方法和手段
3.完成課題的實(shí)驗(yàn)條件
4.課題進(jìn)度安排
5.設(shè)計(jì)總體方案思路
6.參考文獻(xiàn)
8
1 課題的來(lái)源及選題的依據(jù)
1.1基本情況介紹
軋鋼(steel rolling）是在運(yùn)轉(zhuǎn)的軋輥之間對(duì)鋼坯形狀的壓力加工過(guò)程。軋鋼過(guò)程的目的一方面是為了生產(chǎn)中所需要得到的形狀，例如：鋼板，帶鋼，線(xiàn)材，棒材及各種型鋼等；另一方面是為了改善鋼坯的內(nèi)部材料性能，例如：我們常見(jiàn)的汽車(chē)板、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線(xiàn)鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工硅鋼、鍍鋅板、鍍錫板，火車(chē)輪等都是通過(guò)軋鋼工藝加工出來(lái)的。
軋鋼的分類(lèi)有多種方式，例如：軋鋼方法按軋制溫度不同可分為熱軋與冷軋；按軋制時(shí)軋件與軋輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不同可分為縱軋，橫軋和斜軋；按軋制產(chǎn)品的成型特點(diǎn)還可分為一般軋制和特殊軋制。周期軋制，旋壓軋制，彎曲成型等都屬于特殊軋制方法。
軋鋼的工藝流程主要包括:原料選定、鋼坯在加熱窯內(nèi)預(yù)加熱、除磷粗軋、預(yù)精軋、精軋、吐絲機(jī)（線(xiàn)材）、切定尺（棒材）、質(zhì)量檢測(cè)、成品打包、成品入庫(kù)等工序。
目前，軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)要求不但要將鋼材軋制成功，而且要考慮到在整套軋鋼生產(chǎn)過(guò)程的中，每件工序的安排是否合理。從而可以使整個(gè)軋鋼生產(chǎn)更加高效、安全、適應(yīng)性強(qiáng)。所以，軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的工藝流程應(yīng)該充分考慮合理性、適用性。例如： 加熱窯進(jìn)坯輸送線(xiàn)與連鑄出坯線(xiàn)貫通, 在主軋線(xiàn)后緊湊地布置棒材線(xiàn)、大盤(pán)卷線(xiàn)、線(xiàn)材生產(chǎn)線(xiàn)。合理的工藝流程為整個(gè)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的高效生產(chǎn)、高品質(zhì)產(chǎn)品和低成本運(yùn)行提供了有力保證 [6]。
在現(xiàn)代化的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)中，一般都會(huì)采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整套產(chǎn)品的加工工序。自動(dòng)控制能滿(mǎn)足軋制速度的不斷提高和生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化，多品種范圍的尺寸變更以及對(duì)軋件尺寸的各種精度要求。自動(dòng)控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和可靠性高的檢測(cè)元件組成。計(jì)算機(jī)控制的過(guò)程有:自動(dòng)出鋼過(guò)程控制、粗、中軋機(jī)的微張力軋制控制、精軋機(jī)的活套無(wú)張力軋制控制、活套的自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)切頭飛剪和自動(dòng)事故剪、盤(pán)卷推出機(jī)的自動(dòng)操作等。
采用自動(dòng)控制之后將會(huì)有諸多有利因素，比如:采用了計(jì)算機(jī)控制之后,通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)組織,統(tǒng)籌安排,可以使已有的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)設(shè)備安裝的各個(gè)階段有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),使加工各工序有效的流暢運(yùn)行，而且也可以使設(shè)備安裝工期壓縮到最少。此外，通過(guò)運(yùn)用合理的控制管理程序和使用先進(jìn)的數(shù)字控制施工技術(shù)及應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬仿真,就可以確保設(shè)備的安裝質(zhì)量和安全生產(chǎn)。所以，通過(guò)對(duì)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)采用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備安裝質(zhì)量最高、安裝工期最短的效果。
1.2本課題在國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)
自改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的平穩(wěn)迅速發(fā)展,我國(guó)國(guó)內(nèi)的大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、汽車(chē)工業(yè)、船舶工業(yè)以及其他國(guó)家相關(guān)支柱產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁崛起,目前對(duì)鋼材的需求量越來(lái)越大。由于這些強(qiáng)勁的需求也就促使了我國(guó)鋼產(chǎn)量的快速提升。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的粗年鋼產(chǎn)量,已經(jīng)由幾年前的1億噸增加至2014年的16.62億噸，占全球的49.5%。但是許多鋼材加工企業(yè)的工藝落后，設(shè)備老化，導(dǎo)致軋制出來(lái)的產(chǎn)品廢品率高，精度低。所以，依據(jù)國(guó)家的相關(guān)要求,為了提高生產(chǎn)力和降低能耗、發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、實(shí)現(xiàn)綠色工業(yè)，國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)在幾年前就開(kāi)始進(jìn)行了優(yōu)化、整合和重組,相繼成立了以寶鋼集團(tuán)、首鋼集團(tuán)、武鋼集團(tuán)和鞍本集團(tuán)為代表的國(guó)際化的大型鋼鐵集團(tuán)。這些大型的鋼鐵集團(tuán)現(xiàn)在正根據(jù)各自的企業(yè)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品特點(diǎn),按照市場(chǎng)的需求快速改建和新建各自的鋼材生產(chǎn)線(xiàn)[7]。
軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的主要設(shè)備一般是指進(jìn)行軋制的設(shè)備，即軋機(jī)。據(jù)記載，1480年意大利人達(dá)·芬奇就曾經(jīng)設(shè)計(jì)出過(guò)軋機(jī)的草圖。1553年法國(guó)人布律列爾曾經(jīng)將金和銀的板材進(jìn)行軋制,用來(lái)制造錢(qián)幣。此后在西班牙、比利時(shí)和英國(guó)相繼出現(xiàn)軋機(jī)，英國(guó)于1766年生產(chǎn)出了串列式小型軋機(jī)。
在當(dāng)代，現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展的趨勢(shì)是趨于連續(xù)化、自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化。這樣發(fā)展使得產(chǎn)品的質(zhì)量高,原料消耗低。60年代以來(lái)世界上的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)在設(shè)計(jì)、研究和建設(shè)方面取得了很大的進(jìn)展，使帶材冷熱軋生產(chǎn)線(xiàn)、厚板軋生產(chǎn)線(xiàn)、高速線(xiàn)材軋生產(chǎn)線(xiàn)、H型材軋生產(chǎn)線(xiàn)和連軋管生產(chǎn)線(xiàn)等性能更加完善，并出現(xiàn)了軋制速度高達(dá)每秒鐘 115米的線(xiàn)材軋制生產(chǎn)線(xiàn)、全連續(xù)式帶材冷軋機(jī)、5500毫米寬厚板軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)和連續(xù)式 H型鋼軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)等一系列先進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)。目前，生產(chǎn)線(xiàn)用的原料的重量增大，而且采用液壓 AGC、板形控制、電子計(jì)算機(jī)程序控制等手段并且測(cè)試控制手段越來(lái)越完善，軋制品種不斷擴(kuò)大。一些適用于連續(xù)鑄軋、控制軋制，還有其它適應(yīng)新的產(chǎn)品質(zhì)量要求和提高經(jīng)濟(jì)效益的各種特殊結(jié)構(gòu)的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)也正在發(fā)展之中。
我國(guó)的大型鋼鐵企業(yè)從20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開(kāi)始采用先進(jìn)的連軋生產(chǎn)線(xiàn)。連軋生產(chǎn)線(xiàn)采用了一系列整套的先進(jìn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，全線(xiàn)軋制生產(chǎn)過(guò)程和操作監(jiān)控過(guò)程全部都由計(jì)算機(jī)控制實(shí)施。通過(guò)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以使鋼坯在幾架軋機(jī)上同時(shí)進(jìn)行軋制，大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
1.3 本課題的目的與意義
本課題通過(guò)對(duì)KZ0615.01.01.00軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要確定合理的設(shè)計(jì)方案；繪制該生產(chǎn)線(xiàn)的總裝圖及部件圖；對(duì)主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；及校核計(jì)算。并根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)選擇合適的電機(jī)、減速器并撰寫(xiě)畢業(yè)論文。通過(guò)上述程序最終完成本課題的所有內(nèi)容。
利用總共18周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，來(lái)完成軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)，并輝指出其總裝圖及部件圖，而且要對(duì)主要零件進(jìn)行校核計(jì)算。通過(guò)畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)，是本人應(yīng)用所學(xué)知識(shí)完成一個(gè)完整機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。明確整套設(shè)計(jì)流程，可以為畢業(yè)后的實(shí)際設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。
1.4開(kāi)展研究工作的設(shè)想
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在本科四年的生涯中第一次完整的設(shè)計(jì)一個(gè)整套的機(jī)械設(shè)備，意義非常重大。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以讓我初步了解日后實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中所需要進(jìn)行的各項(xiàng)工序，為以后展開(kāi)相關(guān)的研究打下一定基礎(chǔ)。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行相關(guān)的準(zhǔn)備工作有:首先，需要了解設(shè)計(jì)的答題要求對(duì)課題由一個(gè)基本的了解，明確索要設(shè)計(jì)的東西；其次，在了解相關(guān)信息后，需要確定合理的設(shè)計(jì)方案。合理的設(shè)計(jì)方案需要查閱相關(guān)資料，包括各類(lèi)期刊、雜志、會(huì)議、報(bào)刊的關(guān)于軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的有關(guān)記錄，各個(gè)專(zhuān)家所撰寫(xiě)的有關(guān)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的書(shū)籍，還有專(zhuān)家學(xué)者們關(guān)于軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的有關(guān)成型設(shè)計(jì)等等。而且，這次軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)還需要查閱各個(gè)外國(guó)專(zhuān)家學(xué)者有關(guān)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的相關(guān)研究成果，了解外國(guó)的相關(guān)發(fā)展結(jié)論。通過(guò)查閱大量的國(guó)內(nèi)國(guó)外的資料，得出最后的總體方案設(shè)計(jì)；在論證完成總體方案設(shè)計(jì)后，就要開(kāi)始繪制所設(shè)計(jì)的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的總裝圖及部件圖，并且要對(duì)其中主要零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及校核計(jì)算。在該步驟設(shè)計(jì)中，所需要的電機(jī)，減速器及標(biāo)準(zhǔn)件需要通過(guò)查閱機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)選擇；完成圖紙的繪制之后，我需要對(duì)之前所完成的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行最后的修改和整理用來(lái)完成最后畢業(yè)論文的書(shū)寫(xiě)。撰寫(xiě)畢業(yè)論文需要所畫(huà)出的總裝圖、部件圖、計(jì)算結(jié)果等統(tǒng)一的整理匯總起來(lái)，并對(duì)其中的錯(cuò)誤進(jìn)行修改，把不合理的步驟進(jìn)行完善和優(yōu)化。通過(guò)一系列的論證完成畢業(yè)論文的書(shū)寫(xiě)并最終完成整個(gè)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)然后參加畢業(yè)答辯。
2.課題研究擬采用哪些方法和手段
（1）對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行深入探索的方法：在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)發(fā)掘國(guó)內(nèi)外最新的工程經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及有關(guān)理論。參考已有的理論結(jié)果，支撐和組建本課題的理論框架和相關(guān)的方法。
（2）深入調(diào)查研究的方法：通過(guò)總結(jié)整理所有最新資料，得出對(duì)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。然后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行深入的論證，找出其中的不足并加以改進(jìn)。最終確定這次軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的最佳結(jié)論。
（3）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)觀察的方法：通過(guò)操作變量的變化，經(jīng)前后測(cè)定對(duì)比，分析該實(shí)驗(yàn)的因果關(guān)系，并最終得出最佳的方案。是整套軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)的最終結(jié)果更加完善。
（4）進(jìn)行實(shí)際操作并進(jìn)行研究的方法：軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)是一種在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中工作的設(shè)備。所以，對(duì)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)就要邊實(shí)踐邊總結(jié)邊研究，及時(shí)制定、修訂設(shè)計(jì)方案，真正的把本科四年所學(xué)的理論應(yīng)用恰當(dāng)。
在上述四種研究方法中，行實(shí)際操作并進(jìn)行研究的方法，是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要研究方法。這是因?yàn)樵趯?shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，加工過(guò)程受各種因素、各個(gè)方面的綜合干擾。僅僅通過(guò)查閱相關(guān)資料是不能夠完整的考慮到各個(gè)因素的影響。所以，要親自到實(shí)踐中去，理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能把本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做好。
3.完成課題的實(shí)驗(yàn)條件
（1）在圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)上查閱相關(guān)資料,了解國(guó)內(nèi)外最新的前沿資訊。這是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。
（2）指導(dǎo)老師對(duì)本課題的指導(dǎo)。指導(dǎo)教師從業(yè)已有近30年，對(duì)本次的軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)一定有比本人更高的見(jiàn)解。通過(guò)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)可以少走彎路，更高效的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
（3）充裕的設(shè)計(jì)時(shí)間。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)以來(lái)第一次獨(dú)立完成整套機(jī)械設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)。我在很多方面一定會(huì)有各種不足之處，所以我需要18周的時(shí)間來(lái)完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
（4）良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在設(shè)計(jì)中，相關(guān)的計(jì)算及零件選用需要一定的技術(shù)手段來(lái)檢驗(yàn)其是否最優(yōu)，所以，我需要一定的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。這樣才能最終將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成至一個(gè)令人滿(mǎn)意的結(jié)果。
4.課題進(jìn)度安排
1
3月2日至3月6日
查閱相關(guān)的資料，了解本課題的相關(guān)內(nèi)容
2
3月9日至3月13日
翻譯相關(guān)的英文資料，綜述整理資料
3
3月16日至3月20日
撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
4
3月23日至3月27日
完成英文翻譯及開(kāi)題報(bào)告
5
3月30日至4月3日
論證設(shè)計(jì)方案
6
4月6日至4月10日
確定設(shè)計(jì)方案，選擇標(biāo)準(zhǔn)件
7
4月13日至4月17日
繪制總裝圖，確定相關(guān)零件尺寸
8
4月20日至4月24日
繼續(xù)繪制總裝圖
9
4月27日至5月1日
繪制總裝圖
10
5月4日至5月8日
完成總裝圖，繪制部件圖
11
5月11日至5月15日
繪制部件圖及主要零件圖
12
5月18日至5月22日
完成圖樣繪制，校核主要零件
13
5月25日至5月29日
撰寫(xiě)畢業(yè)論文修改圖樣錯(cuò)誤
14
6月1日至6月5日
撰寫(xiě)畢業(yè)論文
15
6月8日至6月12日
撰寫(xiě)修改畢業(yè)論文
16
6月15日至6月19日
修改完成圖樣及論文
17
6月22日至6月26日
整理上文答辯材料
18
6月29日至7月3日
畢業(yè)答辯
5.設(shè)計(jì)總體方案思路
（1）總裝配圖的設(shè)計(jì)
（2）上輥盒的設(shè)計(jì)
（3）機(jī)架的設(shè)計(jì)
（4）換輥裝置的設(shè)計(jì)
（5）接軸夾緊裝置的設(shè)計(jì)
（6）電機(jī)的選用
6.參考文獻(xiàn)
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