|
Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта5. Калибровка валков для прокатки круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18мм высокой точности Прокатка на проектируемом литейно-прокатном модуле с планетарным косовалковым станом производится в 13 клетях, которые условно, как было показано на рис.7, выделены в следующие группы: обжимную (в виде планетарной клети), черновую (в количестве 6 клетей), промежуточную (из 4-х клетей) и 2 чистовые группы (по 2 клети). В обжимной планетарной косовалковой клети прокатка производится из круглой литой заготовки в круглую катаную с большой степенью деформации. В дальнейшем прокатка круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18мм высокой точности производится следующим образом. В черновой группе клетей прокатка из круглой заготовки в овальный профиль производится по одной из систем вытяжных калибровок – системе овал – ребровой овал, которая наиболее подходит для производства круглых профилей высокой точности из высокопрочных легированных сталей [14]. Необходимый переход к ромбической и квадратной форме раската с последующим продольным разделением осуществляется в специальных калибрах подготовительной группы клетей по рекомендациям и методикам [12]. И, наконец, в чистовых группах клетей проката каждой нити разделенного раската, производится по системе квадрат-овал-круг, которая находит широкое применение для перевода квадратного сечения в круглое (для прокатки мелкосортной круглой стали [14]. Расчет калибровки круглой стали диаметром 18 мм производится против хода прокатки. Расчет калибров чистовой группы клетей стана. Для прокатки круглой стали используют несколько схем калибровок, которые применяются в зависимости от размера профиля, качества стали, типа стана и его сортамента, а также других условий прокатки. Однако во всех случаях предчистовым калибром является либо обычный однорадиусный овал, либо плоский овал. Но более широко применяются предчистовые однорадиусные овальные калибры с отношением осей =1.5, причем для хорошей устойчивости в круглом калибре овальный профиль должен иметь значительное притупление. Подготовительным калибром является разделительный калибр производящий два диагональных раската. При всех способах прокатки чистовой круглый калибр выполняют с «развалом» - выпуском для предотвращения переполнения калибра и получения правильного круглого профиля. Построение такого круглого калибра показано на рис. 14. Рис.14. Построение чистового круглого калибра. При конструировании чистового круглого калибра необходимо учитывать температурное расширение металла и допуски на отклонение размеров готового профиля. Построение круглого калибра производится следующим образом. На окружности диаметра лучами, проведенными из центра калибра под углом к горизонтальной оси, определятся точки начала выпуска боковых сторон калибра и определяют ширину калибра [14]. Для расчета диаметра профиля в горячем состоянии в чистовой клети стана (клеть 13-я), используется выражение =(1.0121.015)(+) (1) где - диаметр профиля в холодном состоянии; – минусовый допуск Расчет будем производить при прокатке легированной стали 30ХГСА в круглый профиль высокой точности. И, тогда согласно ГОСТ 2590-88, допуски составят: +0.1мм и -0.3мм, а диаметр профиля в горячем состоянии будет = 1.013 (18-) = 18.1 мм. Ширина чистового калибра (согласно рис.14) будет = (2) Где - угол выпуска, который на практике для диаметров круглой стали 10-30 мм принимают 26.5 И тогда = = 20.22 мм. Зазор между буртами калибра – S выбирают в пределах (0.080.15) и тогда, S = 0.111.81 = 2.0 мм. Точки пересечения линий зазора S с линией выпуска определяют ширину вреза ручья , которая определяется как = - ; Подставляя значения получим = 20.22 – = 18.22мм. (3) Закругления буртов выполняют радиусом = (0.08 – 0.10) и тогда =0.008518.1 = 1.5мм. Профиль будет иметь круглую форму, если ширина =. При этом степень заполнения калибра - будет == = 0.895. (4) Правильно выполненный круглый профиль в чистовом калибре 13-ой клети будет иметь площадь поперечного сечения = = = 257.3 (5) Чистовая группа клетей имеет обе группы клети с номинальным диаметром валков 250мм, при этом чистовая (13-я) - горизонтальные валки, а предчистовая (12-я) – вертикальные валки. Итак, чистовая (13-я) клеть имеет круглый калибр, предчистовая (12-я) клеть – однорадиусный овальный калибр, а подготовительный калибр (11-я) клеть представляет собой разделительный сдвоенный диагональный квадрат. Номинальный диаметр валков 11-й клети, входящий уже в подготовительную группу клетей составляет 330мм. Валки чистовой и предчистовой группы клетей изготавливаются из отбеленного чугуна. Скорость прокатки в чистовой клети стана профилей круглого сечения высокой точности из высокопрочных легированных сталей принимается около 8 . Температура прокатки 950°С. Для определения коэффициента вытяжки в чистовом калибре можно использовать формулу [11], которая имеет вид =1.12+0.0004 (6) Где - соответствует диаметру чистового калибра в горячем состоянии, т.е. = И тогда, = 1.12=0.0004∙1.81 = 1.127 Уширение в чистовом круге определяется по формуле [14], которая имеет вид ∆=[0.11-0.0003+0.35(-1)-0.00004(800-Д)] (7) Где Д – номинальный диаметр валков, мм. И тогда, ∆=[0.11-0.0003∙1.81+0.35(1.127-1)-0.00004(800-250)]∙1.81=2.3мм. В качестве предчистового калибра может быть использован простой однорадиусный овальный калибр, построение которого представлено на рис. 15
Рис.15. Построение однорадиусного овального калибра. Для построения калибра используются определенные в соответствии с принятым при расчете калибровки режимом обжатий размеры высоты овального калибра и ширины . В практических калибровках используются овалы с отношением размеров ==1.5ч4.5. Площадь предчистового овала =∙=257.3∙1.127=290. (8) Толщина предчистового овала =, определяется как =-∆=18.1-2.3=15.8мм. (9) Ширина предчистового овала ===26.2мм. (10) Обжатие в чистовом калибре ∆=-=26.2-18.1=8.1мм. (11) Угол захвата в чистовом калибре =arccos(1-)=arccos(1-)=15°19’ (12) Допускаемый угол захвата можно определить по методике [13] с учетом значений коэффициентов для схемы прокатки овал-круг по формуле = , (13) где v – скорость прокатки, ; - коэффициент, учитывающий состояние поверхности валков (для чугунных валков =10); M – коэффициент, учитывающий марку прокатываемой стали ( для легированной стали M=1.4); t – температура прокатываемой полосы, ℃; - степень заполнения предыдущего по ходу прокатки калибра; K б; ; ;; ; ; - значения коэффициентов, определяемых при различных схемах прокатки (вытяжных калибров), определяются по таблице [11]; для системы овал-круг (=1.25; =27.74; =2.3; =0.44; =2.15; =19.8; =3.98). Примем степень заполнения предчистового овального калибра =0.9 И, тогда максимально допускаемое значение угла захвата в чистовом калибре составит =1.25 Поскольку <, условия захвата в чистовом калибре обеспечивается. Отношение осей овального профиля, задаваемого в чистовой калибр, составляет ===1.66. (14) При степени заполнения предчистового овального калибра =0.9, найдем ширину предчистового овального калибра ===29.1мм. (15) Коэффициент формы калибра определяется как ===1.84. Радиус очертания ручья овального калибра ===17.4мм. (16) Определим допустимое отношение осей овальной полосы по условию устойчивости ее в круглом калибре по методике [15] по формуле =(-∙ v+, (17) где: ; ; ; ; ; - значения коэффициентов, определяемых для схемы прокатки овал-круг, определяемые по таблице [13] ( И тогда, - 5∙ Так как , условия устойчивости профиля выполняется. Так как , условия устойчивости профиля выполняется. Зазор S по буртам овального калибра принимаем согласно [11] в пределах (0.15-0.2) И тогда, S=0.16∙=0.16∙15.8=2.5мм. (18) Радиусы закругленных углов в овальном калибре = (0.1-0.4). И тогда, (19) Притупление овального калибра на практике чаще всего составляет И тогда =0.2∙15.8=3.2мм (20) Площадь сечения одного из подготовительных квадратов в сдвоенном разделительном калибре 11-й клети можно определить как для обычного диагонального квадратного калибра. И тогда, его площадь будет равна (21) Коэффициент вытяжки подготовительного квадрата в овальном калибре 12-й клети может быть определен согласно рекомендациям методике [14]. Так, согласно этой методике рекомендуется общий коэффициент вытяжки при прокатке квадрата в овальном и круглом калибре определять из графика в зависимости от диаметра получаемой круглой стали. При заданном диаметре круглой стали равном 18 мм, общий коэффициент вытяжки будет =1.41. И так как =, (22) то тогда = = = 1.25 (23) Площадь задаваемого квадрата определится по формуле (21) и будет = 290∙1.25=362 . Построение стандартного диагонального квадратного калибра представлено на рис.16
Рис. 16. Построение стандартного диагонального квадратного калибра. Угол при вершине должен быть 90° и =. Степень заполнения квадратного калибра рекомендуется 0.9. Приближенно можно принять =0.98 (24) И тогда сторона квадрата калибра – c будет = = 19.2мм. (25) Радиус закругления вершины квадратного калибра определяется как =(0.1ч0.2) = 0.105∙19.2 = 2мм (26) Закругление бунта выполняют радиусом , который определяется как = (0.10ч0.15) = (0.10ч0.15) = 0.11∙19.2∙ = 3мм. (27) Высота профиля, выходящего из квадратного калибра будет несколько меньше высоты калибра из-за закруглений вершин радиусом , и тогда =-0.83=∙19.2-0.83∙2=25.5мм (28) Как уже было отмечено, калибр в 11-й клети представляет сдвоенный диагональный квадратный калибр в котором производится прокатка разделения. Построение и общий вид этого калибра приведен на рис. 17. На этом же рисунке наложен контур очертания раската из 10-й клети, поступающего в этот калибр. Рис.17. Построение и общий вид сдвоенного диагонального квадратного калибра, производящего прокатку-разделение. Продольное разделение многониточного раската контролируемым разрывом осуществляется путем создания в зоне перемычки растягивающих напряжений под действием осевых сил со стороны боковых поверхностей гребней двухручьевых калибров, внедряемых в металл как это может быть показано на рис.18.
Рис.18. Схема силового взаимодействия валка и раската при контролируемом разрыве. В момент захвата за счет смятия поверхности раската внутренними боковыми гранями ручьев калибра возникает нормальная сила N и сила трения T. Равнодействующую этих сил можно разложить на поперечную Q и вертикальную P составляющие. Под действием силы P осуществляется обжатие металла валками, сила Q способствует растяжению перемычки в поперечном направлении и вызывает появление силы сопротивления растяжения перемычки S и силы сопротивления пластическому изгибу крайней заготовки в сторону разъема калибра G. Путем измерения толщины перемычки задаваемого раската - и зазора между гребнями валков – t разделяющего калибра (см. рис.17) можно менять радиус кривизны передних концов разделенных профилей на выходе из валков и на условия разделения раската. Отсутствие в месте разделения профилей шейки разрыва перемычки позволяет получить качественную поверхность готового профиля при минимальном числе последующих проходов с обжатием мест разделения. В связи с этим способ продольного разделения раската контролируемым разрывом рекомендован [12] к использованию в чистовых клетях прокатных станов. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |