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我国棒材产量高,无论从轧机数量,还是棒材产量,均居世界第一位,而且其产量还在以较快速度增长。我国棒材轧机装机水平参差不齐,尚有一些理应被淘汰的高能耗,高污染的设备,还在继续生产;而一些高附加值、高质量的棒材我国钢企很难生产,很多高质量的棒材,如某些特钢、轴承钢仍需进口或者锻造。国内设计制造的棒材轧机,轧制棒材规格一般均为Φ250mm以下的,轧制棒材规格Φ250mm以上的轧机均为进口。国内最大的棒材生产线,为某特钢厂,该短应力线轧机机组最大直径可轧制到Φ360mm,进口自Pomini(波米尼)公司。本文结合作者所在企业确立的大棒材轧机研发课题,所要解决的就是研发出Φ650棒材短应力线轧机,将大棒材轧机国产化,该轧机可轧制最大棒材规格为Φ250mm。本文将就Φ650轧机机芯结构的设计展开研究,主要内容如下:(1)短应力线轧机市场分析。通过对国内钢材产量、棒料生产线进行调研,并对短应力线轧机发展历程进行分析,基于第三代短应力线轧制技术,确定Φ650短应力轧机为主要研究对象。(2)短应力线轧机机芯方案设计。对辊系中的轧辊、拉杆、轧辊轴承、上辊平衡装置、轴向锁紧装置展开研究;提出影响轧辊轴向串动的轴向锁紧装置;对辊缝调节装置展开研究,对常规结构设计不合理之处提出解决方案。(3)短应力轧机轧制工艺技术研究。对棒材成品孔型布置进行分析,通过棒材的生产流程确定了短应力线轧机的轧制工艺,提高轧辊及轧辊轴承寿命。(4)短应力轧机机芯有限元分析。对Φ650轧机机芯进行有限元分析,通过计算机模拟Φ650短应力线轧机的工作状况,准确计算其变形,通过变形量合理给出相关件之间的间隙。