机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告.docx

机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告.docx

《机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告

机械设计制造及其自动化专业毕业实习报告

目录

一、实习目的及要求1

二、实习时间1

三、实习单位和部门1

3.1包头钢铁（集团）有限责任公司简介1

3.2包头钢铁（集团）有限责任公司无缝钢管厂简介2

四、实习内容及过程2

4.1无缝钢管简介2

4.2无缝钢管生产工艺3

4.3穿孔机的介绍4

4.3.1穿孔机的作用4

4.3.2穿孔机的类型4

4.3.3穿孔机的结构特点6

4.3.4穿孔机的执行机构6

4.3.5穿孔机的主传动系统7

4.3.6穿孔机的穿孔原理7

五、实习总结及体会7

一、实习目的及要求

毕业实习是毕业设计前的准备环节。

通过理论实践相结合，带着毕业设计题目中不懂的问题，有目的、有针对性的去相关地方去实地实习，毕业实习的成功与否直接决定着毕业设计成功与否，是大学四年最重要，最有意义的一次实习，是培养学生在毕业设计中理论联系实际的一个重要环节。

通过对现场生产设备的参观和对大量资料的收集、总结，以及在老师和工厂技术人员的解说，来达到对设计题目具有感性认识和一定的理性认识的目的，从而在即将开始的毕业设计中能够得心应手，顺利并成功的完成毕业设计，做一个优秀的本科毕业生。

具体有以下几点要求：

（1）毕业实习是毕业设计的准备阶段，也是重要的实践环节。

实习期间应根据设计题目的需要，深入现场调查研究，并收集设计所需要的各种文字和图纸资料，为下一阶段的设计计算作好充分的准备。

（2）通过现场，以及阅读、消化所设计设备的图纸，掌握设备的结构。

（3）通过对生产过程和设备和观察，找出生产和设备和薄弱环节，和现在有关人员讨论改进措施，为酝酿设计方案打下基础。

（4）了解有关生产管理、设备管理、维修制度、经济效益等工程师基本的实际知识。

二、实习时间

2013年2月25日—2013年3月15日

三、实习单位和部门

包头钢铁（集团）有限责任公司无缝钢管厂

3.1包头钢铁（集团）有限责任公司简介

包头钢铁（集团）有限责任公司（简称“包钢集团”、“包钢”）是新中国成立后最早建设的钢铁工业基地之一。

1954年开始建设，1959年投产，同年10月，周恩来同志亲临包钢为1号高炉出铁剪彩。

以包钢建设为题材的电影《草原晨曲》影响广泛，同名主题曲传唱至今。

包钢拥有“包钢股份”和“包钢稀土”两个上市公司，是我国主要钢轨生产基地之一、品种规格较齐全的无缝钢管生产基地之一、西北地区最大的板材生产基地，是我国稀土工业的发端和最大的稀土科研、生产基地。

截至2011年5月末，资产总额848亿元。

包钢所在的内蒙古自治区为华北、西北的连接枢纽和西部大开发的门户，且与蒙古国边境线占中蒙边境线总长的68%，在国家“向北开放”的战略格局中占有重要地位。

包钢白云鄂博矿是举世瞩目的铁、稀土、铌、钍等多金属共生矿，是西北地区储量最大的铁矿，稀土储量居世界第一位，铌、钍储量居世界第二位。

包钢紧依黄河，靠近山西、内蒙古煤炭富集区，毗邻资源丰富的蒙古国、俄罗斯，水、电、煤、铁等资源充足。

包钢始终致力于提高产品性价比，努力为用户提供有特色、品质佳的钢铁、稀土产品。

充分发挥白云鄂博矿铁、稀土、铌等共生的资源优势，着力打造稀土特钢，钢铁产品以优良的延展性、耐磨性、耐腐蚀性、拉拔性而广受用户欢迎。

稀土产业在采、选、分离、冶炼和部分功能材料等领域处于国际领先地位，曾为美国“发现”号航天飞机、我国“神舟”飞船和“嫦娥”探月卫星提供重要的磁性材料。

包钢始终致力于多元发展，除钢铁、稀土两大主业外，还拥有矿业、非钢两大产业。

组建于2006年的包钢矿业公司有对外投资子公司12个，已在内蒙古及周边省区和蒙古国、澳大利亚控制可观的煤、铁及有色资源。

辅业单位于2008年整体改制为包钢参股、经营层及员工持股的股权多元化的有限责任公司——西北创业公司，主营机械、电气、检修、建筑施工、房地产开发等。

此外，包钢正以财务公司为突破口，积极涉足金融产业。

3.2包头钢铁（集团）有限责任公司无缝钢管厂简介

内蒙古包钢股份有限公司无缝钢管厂，是我国生产无缝钢管、石油套管的重要基地，该厂下设有三个作业区：

Φ400作业区、Φ180作业区、管加工作业区。

Φ180作业区采用的是意大利INNS公司引进的五机架MINI-MPM机组，年设计能力为20万吨，现年产量已达到30万吨以上。

该机组采用了二级自动化控制系统，可实现工艺参数预设定、物料跟踪、生产监控等功能，设置了以在线检测为手段的质量保证系统，该机组无论生产工艺、设备还是自动化等方面均属于九十年代国际先进水平。

2004年Φ180机组还配备新建了热处理生产线，年处理为12万吨，其中Φ60.3—114.3mm油管（包括加厚油管）3万吨/年，Φ114.3—244.5mm套管9万吨/年，同时还可以处理低合金钢、合金钢等其他品种钢级，为用户提供了N80、L80、C90、P110、Q125优质钢级。

Φ180作业区也称小无缝厂，该厂具有从管坯加工到包装发送一套完整齐全的生产流水线，场内主要的加工设备有管坯锯、加热炉、穿孔机、连轧机、矫直机等，其生产的工艺流程是：

管坯锯→管坯加热→穿孔机→连轧机→脱管机→在加热炉→定径机→张减径机→冷床→管排锯→矫直机→探伤→倒棱→热处理→包装发送。

四、实习内容及过程

4.1无缝钢管简介

无缝钢管生产的实质是将实心的钢坯或钢锭穿孔并压制成空心断面的钢材。

其本质工序有两个，第一个是穿孔，第二个是扎管。

按照钢管生产基本工序的不同特点，可将无缝管的生产方法分为：

自动轧制机组、连轧管机组、三辊扎管机组、周期性扎管机组、顶管机组、迪塞尔扎管机组、三辊行星轧管机组、挤压法等。

机组的命名一般是根据扎管工序所应用扎管设备的生产来命名的，机组乃是实现某种扎管方式的总称。

4.2无缝钢管生产工艺

无缝钢管生产工艺分为热轧（挤压无缝钢管）和冷拔（轧）无缝钢管。

1.热轧（挤压无缝钢管）：

圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为１米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。

钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为１２００摄氏度。

图一热轧无缝钢管生产工艺流程图

燃料为氢气或乙炔。

炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。

一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。

穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。

挤压后要脱管定径。

定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。

钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。

钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。

钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。

若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。

钢管质检后还要通过严格的手工挑选。

钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。

并由吊车吊入仓库中。

2.冷拔（轧）无缝钢管：

圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。

冷拔（轧）无缝钢管的轧制方法较热轧（挤压无缝钢管）复杂。

它们的生产工艺流程前三步基本相同。

不同之处从第四个步骤开始，圆管坯经打空后，要打头，退火。

退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。

酸洗后，涂油。

然后紧接着是经过多道次冷拔（冷轧）再坯管，专门的热处理。

热处理后，就要被矫直。

钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。

若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。

钢管质检后还要通过严格的手工挑选。

钢管质检后，用油漆　钢管报价行情无缝钢管标准分类，厚壁管－厚壁钢管生产制造方法，按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等，热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产，实心管坯经检查并清除表面缺陷截成所需长度，在管坯穿孔端端面上定心然后送往加热炉加热在穿孔机上穿孔在穿孔同时不断旋转和前进，在轧辊和顶头的作用下，管坯内部逐渐形成空腔称毛管，再送至自动轧管机上继续轧制最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求，利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法，若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必须采用冷轧冷拔或者两者联合的方法冷轧通常在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制，冷拔通常在单链式或双链式冷拔机上进行挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出，此法可生产直径较小的钢管.

4.3穿孔机的介绍

无缝钢管的轧制通常分为穿孔、延伸、减径三个阶段。

穿孔阶段很重要，一是要求穿孔提供尺寸精确地毛管，因下游延伸机对毛管尺寸公差要求无法改进；二是能毫无问题的穿扎连铸坯，因连铸坯的低成本将增加无缝钢管的竞争力。

4.3.1穿孔机的作用

穿孔机是轧钢设备中的重要组成部分，安装在加热炉与轧机之间，主要作用是将加热好的实心管坯制成要求的几何尺寸和内外表面质量符合要求的毛管，以供下一步的工序轧制。

同时，保证相应的穿孔速度和轧制周期，来适应整个机组的生产节奏。

4.3.2穿孔机的类型

区别不同类型的现代斜扎穿孔机的重要特点就在于其轧辊的布置及扎件导卫装置的不同。

一般而言，使用两辊布置的穿孔机时，穿孔毛管的壁厚均匀度高，工具寿命长，几何形状灵活度大。

锥形辊穿孔机与桶形辊穿孔机有一定差别，此种差别就在于轧辊的设定角不同和各有独特的轧辊形式。

同桶形辊穿孔机相比，锥形辊穿孔机的延伸率更大，产量更高，尺寸更灵活，规格范围更广。

在轧制变形难度大的坯料时，锥形辊穿孔机的优势明显。

桶形辊穿孔机能达到的延伸率相对较低，它一般在规格范围较小或与其配套的延伸机的延伸率设定的较高的情况下使用。

桶形辊穿孔机的结构比较简单，因而其投资成本也相对较低。

还有一种三辊穿孔机，三个轧辊的布置使应力产生在坯料中心，使其具有更高的压应力，因而它完全不同于二辊穿孔机。

图二Φ180穿孔机

在三辊穿孔机中，穿孔机顶头上的负荷较高，扎件上的应力较低，故在轧制具有临界特性的材料时优势尤为显著。

穿孔机机架上配置有导卫装置，导卫与轧辊构成近乎于封闭的空间，成为“孔型”，扎件由此通过。

导卫装置有两种，一种是导板，这是最广泛应用的一种；另一种是导盘，导盘直径约为轧辊直径的2倍，其缘面运动速度大于毛管的扎出速度。

配备导盘穿孔机的送进效率可达到90%。

而配制导板的穿孔机的送进效率为80%。

二辊穿孔机可配备各种导卫装置。

当无实际变形时，导卫装置能在轧辊间限制扎件的径向偏移80%。

固定导板与旋转导盘（迪塞尔导盘）之间存在差别。

导盘在穿孔时能适应扎件的外径变化，通常是在轧制壁厚与外径比值偏小的穿孔毛管时使用。

采用导板导卫，能防止过大的材料应力。

迪塞尔导盘能在轴向支撑扎件的前移，它的优点在于扎件的出口速度较高，因而轧机产量较高。

同导板相比，迪塞尔导盘摩擦力较小，工作面积大，故其使用寿命长，工具成本低。

在穿制薄壁毛管时，若没有导位装置，扎件的横向变形更会导致穿孔毛管的径向扩展，这种现象在薄壁毛管的前端最易发生，其结果是限制了三辊穿孔机穿

图三锥形辊穿孔机和桶形穿孔机的工作范围

制薄壁毛管。

但三辊穿孔机可方便地穿制合金钢和高合金钢毛管。

定义斜扎穿孔机工作范围的最主要的技术参数有：

（1）延伸系数

（2）穿孔毛管的径壁比；

（3）扩径率（从实心坯到毛管直径增大）。

图二为锥形辊穿孔机和桶形穿孔机的工作范围。

从图中可清楚地看出，锥形辊穿孔机的工作范围较大，扩径率最大为40%，延伸系数最大为5-6，径壁比超过30.桶形辊穿孔机的系数仅为3.7-4.0。

4.3.3穿孔机的结构特点

穿孔机由主机架、轧辊、主传动、前台和后台组成。

前台设有受料槽和推钢装置，后台有顶杆支持和定心装置。

现代化的穿孔机为提高生产率，顶杆在完成一根毛管的穿孔之后，与毛管一起被拔出轧制线，从毛管中抽出后，进入循环运送系统经冷却后从轧制线另一侧插入，开始另一个工作循环。

为满足穿孔毛管的壁厚精度要求，在机架设计时必须特别注意小回弹和最大弯曲强度的问题。

立式布置的的轧辊及列于两边的轴承均安装在转鼓上，锥形辊穿孔机就采用此种布置，轧辊借助机架顶盖进行更换，为缩短更换时间，顶盖设计为液压摆出或移开式，这样的方式可减少厂房的高度。

高精度的的壁厚公差要求穿孔机在出料阶段要有封闭式的导卫。

现有的顶杆支撑装置通过传感器在液压控制下精确定位，并且对变形过程中的的同心性有直接影响。

因此，这类支撑装置都紧邻轧辊，直接与穿孔机机架装成一个整体。

顶杆为内冷式。

顶头安装在顶杆上的方式要适应于穿孔毛管的长度或要达到的循环时间，以及顶头上的热负荷。

根据顶头的热负荷情况可进行轧制间外冷、高压水冷等。

对产量很高及生产力很大的轧机，要配备更换顶头和顶杆的装置。

顶头的几何形状及磨损行为对轧制后的穿孔毛管精度和质量影响极大。

若穿孔顶头材料选择恰当并进行适当的热处理，即使轧制高强度材料及超长毛管时，都能确保其具有较长的使用寿命。

4.3.4穿孔机的执行机构

此系统的执行机构钢管穿孔机的种类很多，常见的有二辊式斜扎穿孔机、三辊式斜扎穿孔机、菌式斜扎穿孔机、盘式斜扎穿孔机等，他们各自都有自身的特点，在不同的情况下发挥着各自不同的作用。

盘式和菌式斜扎穿孔机受结构条件的限制，轧辊悬臂安装，轧机强度小不能穿大直径薄壁管，齿轮传动部分磨损快，修理频繁，生产率低，辊身短，变形区短，单位变形区长度上应力较大，穿孔过程中金属内部产生极大的应力使毛管质量变坏，前进角α固定，生产品种受到限制，所以这两种穿孔机目前较少使用。

三辊式斜扎穿孔机特点是它由三个主动轴与顶头构成环形孔型，从而取消了二辊式斜扎穿孔机的导板。

三辊式斜扎穿孔机的运动学分析、咬入条件分析、轧制力计算和工具设计的方法以及穿孔工艺制度中各参数的选定，均与二辊式斜扎穿孔机相类似，但涉及轧辊数目时，n应等于3.它与二辊式斜扎穿孔机相比，扩大了可穿钢种（或合金）的范围，穿孔效率提高15%-20%以上，毛管规格变换方便等优点。

但是它不能穿制薄毛管，顶头轴向压力较大，有时会毛管分层缺陷等缺点。

二辊式斜扎穿孔机的特点是：

具有高生产力，高毛管壁厚精度等。

二辊式斜扎穿孔机是目前应用最为广泛的穿孔机。

4.3.5穿孔机的主传动系统

穿孔机的主传动系统包括电机、齿轮联轴器、减速机、主轴连杆装置（主轴）、株洲支持装置和摆动装置。

主传动装置的作用是：

有电机带动减速机，经主轴连杆装置带动轧辊同方向传动；电机为两两串联装配，带动每个主轴连杆；齿轮联轴器用来将电机传来的扭转力矩传给减速机；减速机是由一个主动小齿轮和一个被动大齿轮啮合组成，其作用是将齿轮联轴器传来的扭矩经减速机增大后传给主连杆；主轴连杆（主轴）的作用是将减速机传来的扭转力矩传给工作轧辊；主轴支持装置由液压缸驱动，由驱动阀DS-3P控制，用于支持主轴连杆；摆动装置有液压缸驱动，由电磁阀DS-3P控制，用于换轴时主轴连杆和轧辊轴承箱的接手分离和啮合。

4.3.6穿孔机的穿孔原理

二辊轧斜轧穿孔是轧件在两个相对于轧制线倾斜放置的主动轧辊、两个固定不动的导板（或随动导辊）和一个位于中间的随动顶头（但轴向定位）组成的一个“环形封闭孔型”，内进行的轧制。

它由以下四部分组成:

   1.主传动它将电机输出的动力传送到轧辊上。

它由主电机主联轴节、联合齿轮座等组成。

 2.穿孔机工作机座它由机座、上盖、轧辊箱、轧辊倾角调整装置、轧辊侧压进机构、上下导板座及上导板调整机构等组成。

工作机座是使厚壁不锈钢管坯产生塑性变形，并承受全部轧制力的主要设备。

   3.穿孔机前台它由受料槽、气动推料器和扣瓦装置等组成。

用来输送并正确地将厚壁不锈钢管坯喂入穿孔机轧辊间轧制。

   4.穿孔机后台由顶杆小车、锁闸架、定心辊、升降辊和翻钢构等组成。

其作用是准确地控制穿孔中心线（轧制线），并保证顺利将毛厚壁不锈钢管引出轧辊，送往轧厚壁不锈钢管机。

   一般的二辊斜轧穿孔机，轧辊左右放置，导板上下放置，这种轧机称为卧式穿孔机。

新的二辊斜轧穿孔机的轧辊上下放置，并可将导板换成主动导盘在左右放置，这种轧机二辊立式穿孔机（又称狄舍尔穿孔机）。

这种穿孔机的优点是:

较好地解决了大送进角穿孔机的主传动布置；万向联轴节在小倾斜角下运转，工作平衡、磨损小；有利于穿孔过程的进行，使用寿命长;（4）若采用导板，便于导板快速更换。

五、实习总结及体会

此次毕业实习中，通过在包头钢铁（集团）有限责任公司无缝钢管厂的实习，我们对无缝管的轧制过程、轧制工艺、轧制设备的参观，现场操作，对相关设备的性能、工作原理、机械性能等有了全面的认识，尤其是对自己设计题目所涉及的Φ180穿孔机的作用、结构特点、执行机构、主传动系统、穿孔原理等的了解，认识。

大学四年的最后一次实习很快就结束了，这也是所有实习中收获最多的一次实习，经过三年半的理论知识学习，在知识储备上我们已尽能够看懂相关图纸并能理解相关机器的工作原理及过程。

控制过程方面，通过与液压传动，液压控制系统、液压维修系统等相关课程的学习，对液压控制系统有了初步了解，在这次实习过程中，作为机械设计制造及其自动化专业的学生，在老师们及负责人的讲解教育下，我们抓住重点，充分利用这次来之不易的机会观察、了解了所能触及的大量无缝钢管生产的相关理论知识及设备，特别是对穿孔机有更深入、重点的认识，加上及时的查阅相关资料并总结，更加有信心做好这学期的毕业设计。

并在将来的工作中将所学理论知识更好地运用与社会实践中去。

这是一次跨越性的实习，在老师的联系及协商下，我们所去实习地不论从环境还是规模都更加接近将来的工作环境和规模。

通过这次实习，我对毕业设计题目Φ180穿孔机主要传动系统的设计有了比较全面的了解，更充分的认识自我，分析自我，从各个角度、各层次审视自己，以便更好地去迎接我将要面对的单位所给我分配的职位以及所在职位的工作。