本文根据某钢铁企业委托,参考其引进的国外先进标识设备的经验,结合企业现场工况,设计研发一套符合工厂工况的悬挂式除磷喷号一体标识设备。在悬挂式除磷喷号一体标识设备的研究中,通过查询相关资料,了解及研究国内外钢坯标识设备的发展现状,以及目前钢坯标识技术的优点和所存在的问题。根据厂家的技术要求,生产工况和工艺要求,对标识设备进行整机的结构设计。悬挂式一体机的整机结构分为桥式结构、主箱体移动机构、X-Y标识机构、除磷机构四个部分,对每个结构进行详细的设计,并对重要部件进行了选型及校核。其中钢坯表面氧化皮的去除对标识字符的整体性具有很大影响,故对去除钢坯氧化皮的除磷机构进行了重点研究。本文通过对国外技术的研究,对悬挂式一体机的多个结构进行设计,对于下箱体结构的横向移动采用了滚轮结构,通过滚轮结构与桥式结构上导轨的紧密接触,保证了下箱体结构在移动过程中的稳定性。对于X-Y标识结构采用了双层移动平台,通过在双层移动平台间的紧密布局,使得X-Y标识结构更加紧凑。同时还增加了枪头结构的固定装置,提高了枪头结构的稳定性,防止X-Y标识结构在移动过程中枪头结构产生较大的晃动。并设计了防尘结构,使标识结构内部与工厂的恶劣环境分隔开来,保证了标识结构内部精密设备优良的工作环境。同时,设计了独立的机械式除磷结构,通过对钢坯表面氧化皮的形成机理以及氧化皮断裂机理的研究,使用Abaqus有限元软件对除磷机构进行动力学仿真,通过分析除磷刀片在不同的转速、材料属性、倾斜角的条件下,除磷刀片对钢坯表面氧化皮的冲击应力大小的变化,设计出最优的除磷结构,并对除磷结构自身的防护进行研究,保证除磷过程中除磷设备自身的稳定性及安全性。