板栅连铸连轧生产线研究.pdf

单位代码：单位代码：1035910359 学学 号：号：201111040200201111040200 分类号：分类号：TF355 TF355 密密 级：级：公公 开开 Hefei University of Technology 硕士学位论文硕士学位论文 MASTER’S DISSERTATION 论文题目：论文题目： 板栅连铸连轧生产线研究 学学位类别：位类别： 学历硕士 专业名称：专业名称： 机械电子工程 作者姓名：作者姓名： 陶 飞 导师姓名：导师姓名： 朱家诚 教授 完成时间：完成时间： 2014 年 3 月 合 肥 工 业 大 学 学历硕士学位论文学历硕士学位论文 板栅连铸连轧生产线研究板栅连铸连轧生产线研究 作者姓名作者姓名 陶 飞 指导老师指导老师 朱家诚 教授 学科专业学科专业 机械电子工程 研究方向研究方向 计算机集成制造系统 2014 年年 3 月月 A Dissertation Submitted for the Degree of Master Research of Grid Continuous Casting and Rolling Product Line By Tao Fei Hefei University of Technology Hefei, Anhui, P.R.China 03, 2014合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 本论文经答辩委员会全体委员审查， 确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。

答辩委员会签名： （工作单位、职称答辩委员会签名： （工作单位、职称、姓名、姓名）） 主席： 委员： 导师： 学位论文独创性声明学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所取得的成果据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 合肥工业大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意 学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关 学位论文作者签名： 签名日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 合肥工业大学 有关保留、 使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅 本人授权 合肥工业大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 指导教师签名： 签名日期： 年 月 日 签名日期： 年 月 日 论文作者毕业去向 工作单位： 联系： E-mail： 通讯地址： 邮政编码： I 致致 谢谢 首先非常感谢我的导师朱家诚教授，没有恩师的细心指导，就没有本论文的完成。

朱老师在本人的研究生学习阶段无论是在学习上还是在生活上都给予了非常大的帮助，尤其是朱老师严谨的治学态度、勤奋务实的工作作风以及平易近人的待人方式都给我留下了深刻的印象特别是朱老师“做事之前先做人”的教诲让我时刻记在心里，让我在学术和做人上领悟到了很多很多在此，谨向导师表示最诚挚的谢意 感谢合肥工业大学机械与汽车工程学院的有关老师和领导， 尤其是本课题组的吴天星副教授和吴焱明副教授在这短暂的学习期间，感谢他们在学术上给予的指导和帮助！ 感谢师兄蒋正龙、袁胜利，师弟李臻、胡志勇，师妹赵松丽对我的帮助感谢同一实验室的薛湛、陈德智等同学给我的支持与帮助 感谢父母对我的养育之恩，为了让我好好上学，他们起早贪黑、日日夜夜的辛勤工作，感谢他们对我无私而伟大的爱感谢我的爱人和亲人在生活和学习上对我的支持和帮助 同时也将本文作为第一份礼物送给我刚出生的儿子 在此，向所有曾经给予我关心和帮助的老师、同学和家人致以深深的感谢和美好的祝福！ 作者：陶飞 2013 年 3 月 02 日 II 摘摘 要要 本文介绍了铅酸蓄电池的应用现状与前景，明确了铅酸蓄电池的污染不在使用阶段，而是主要集中在产品生产制造阶段中的两个环节――铅粉与板栅生产。

通过对当前国内外板栅制造工艺与设备的发展现状、技术水平和存在问题等的分析，针对现有连铸连轧连冲板栅生产工艺中存在的冲除废料过多，材料利用率低和能耗高等问题，本文提出了铅带的板栅预轧制工艺方法，即铅带上需要冲除区域的厚度在模具轧辊轧制过程中变薄，减少被冲除的废料由此可提高熔融状态下铅液的利用率，降低能耗，提高铅带的材料利用率 本文根据新型板栅生产工艺，确定生产线的总体方案主要完成了铅带连铸设备和连轧设备的设计本文提出了滚筒结晶器的工艺方法，大大简化了设备结构，降低了设备的制造成本和使用成本 本文重点介绍了连铸设备和连轧设备的结构设计、分析计算、标准件选型等研发过程，并对主要受力构件——轧辊和机架，采用 ANSYS 有限元软件进行了静力学有限元分析，同时对其进行了结构优化设计通过理论计算与分析，确保了设计的正确性、可靠性，也提高了产品的研发效率 目前，相应的生产线正在试制过程中可以预见，采用新工艺的板栅连铸连轧生产线，将明显提高铅带的材料利用率，降低整条生产线的能耗，从而使企业获得可观的经济效益和社会效益 关键字：关键字：铅酸蓄电池；板栅；连铸连轧；有限元分析；预轧制 III ABSTRACT The present application situation and prospect of the lead-acid batteries were introduced. It was pointed out that the pollution of lead-acid battery was not in the use stage but mainly concentrated in the two links of manufacture stage- lead powder and grid production. Based on the analysis of development status, technology level and existing problems of the current domestic and international grid manufacturing process and equipment, aimed at the problems of too much punching waste, low material utilization and high energy consumption in the existing production process of continuous casting，rolling and punching grid, the pre-rolling process method of lead strip grid has been presented, which leads to the needed punching thickness becoming thinner in the die rolling phrase, reducing the punching waste. Consequently, the lead liquid utilization in the molten state can be improved, energy consumption can be reduced and the lead belt utilization can be improved. According to the production process of the new grid, the overall plan of production line has been determined. The lead belt continuous casting equipment and continuous rolling equipment have been designed. A new method for drum crystallizer has been put forward, which greatly simplified the equipment structure, reduced the manufacturing cost and the use cost of the equipment. The structure design, analysis and calculation and standard parts selection of the continuous rolling and casting equipment have been introduced. The static finite element analysis of the main stress components for the roller and the frame has been done by using of ANSYS, and the structure optimization design has been carried on. Through theoretical calculation and analysis, the validity and reliability have been ensured, and the product development efficiency has been improved. At present, the corresponding product line is in the process of trial-manufacture. Predictably, the lead belt material utilization rate will be improved significantly by the grid continuous casting and rolling product line with the new process technologies. The energy consumption of the whole product line will be reduced, and the considerable economic and social benefits will be got. Keywords: Lead-acid battery; Grid; Continuous casting and rolling; Finite element analysis; Pre-rolling IV 目目 录录 第一章 绪 论 ....................................................。