Расчет калибровки валков при прокатки заготовки сечением 150×150 мм

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор и характеристика исходного материала

Исходным материалом для прокатки заготовки будет являться блюм сечением 370×370 миллиметров прокатанный на блюминге 1300.

В качестве исходного материала выбираем блюм марки Ст 40 содержание серы и фосфора допускается в пределах 0,03 - 0,04% каждого из элементов.  В Ст 40: процентное содержание углерода 0,40%; хрома не более 0,25; предел текучести (σ_т) – 340 МПа; предел вязкости (σ_в) – 580 МПа; относительное удлинение (δ) – 19 %; ударная вязкость(ψ) – 45 %; КСU⁺²⁰ – 0,6 МДж/м²;НВ (после отжига или высокого отпуска, не более) – 217. Качественные стали широко применяется в машиностроении и приборостроении, за счет разного содержания углерода, а соответственно и термической обработки можно получить широкий диапазон механический и технологических свойств. Среднеуглеродистая сталь 40 в нормализационном состоянии отличается повышенной прочностью, но меньшей вязкостью и пластичностью. Из Ст 40 по ГОСТу 1050 – 70, изготавливают ответственные детали машин в различных отраслях промышленности, затраты на подготовку материалов окупаются увеличением выхода годного и получением надлежащего качества готовой продукции. В зависимости от условий работы деталей к стали применяют различные виды термической обработки: нормализацию закалку с низким отпуском, закалку ТВЧ и другое. Закалка с отпуском обеспечивает высокую ударную вязкость и хладостойкость, чем нормализация.

Требования предъявляемые к исходным заготовкам.

1. Размеры и масса  исходных заготовок (блюмов) должны находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных ГОСТами и ТУ. Заготовки прокатывают с закругленными углами и слегка вогнутыми (не более полусуммы предельных отклонений по стороне) сторонами. В ГОСТах и ТУ оговаривается также величины разности диагоналей по сечению блюма  (не более 0,7 суммы предельных отклонений по стороне блюма), скручивание вокруг продольной оси, местной кривизны и уширения концов блюма, косины реза (не более 6 – 8 миллиметров) и так далее. Допускаемые отклонения по длине блюма находятся в пределах от +30 до +70 миллиметров. На каждый блюм в горячем состоянии наносят клеймо, содержащее номер плавки, марку стали и другие данные.

2. Затраты на производство исходных заготовок (блюмов) высокого качества должны быть экономически оправданы. В связи с этими стандартами и внутризаводскими технологическими инструкциями обычно устанавливают определённый экономически обоснованный уровень качества заготовок, обеспечивающий надлежащий уровень качества готового сортового проката. Чем выше качество готового проката требуется получить на сортовом стане, тем меньше внутренних и наружных дефектов должно быть на используемой заготовке.

3. Виды поверхностных дефектов, допустимых на заготовке (блюме), обычно регламентированы действующими стандартами и техническими условиями в зависимости от её дальнейшего назначения. На поверхности заготовок предназначенных для производства круглого и квадратного проката всех размеров, не допускаются трещины, закаты и рванины. Допускаются дефекты в виде раскатных пузырей (волосовин) и рисок глубиной не более 1 миллиметр и плены площадью не более 0,25 см на заготовках сечением менее 200×200 миллиметров; глубиной не более 2 мм и площадью не более 0,75 сантиметров в квадрате на заготовках сечением свыше 200×200 миллиметров.

4. Большую часть поверхностных дефектов заготовок удаляют путем зачистки. Наиболее экономичным и прогрессивным способом удаления поверхностных дефектов является огневая зачистка. Её применяют для снятия как слой металла сжигается  и  удаляется  с  поверхности  кислородной  струей.  Огневую  зачистку осуществляют вручную или специальными машинами местных дефектов, так и всего поверхностного слоя [3].

2.2 Расчет калибровки валков при прокатки заготовки сечением 150×150 мм

Калибровку рассчитываем против хода прокатки.

Определяем коэффициент общей вытяжки, µ_о

µ_о==  ;                                                                                                     (1)

где а₀ − сторона исходной заготовки, мм;

а_n − сторона получаемой заготовки, мм; 

µ_о =  = 6,1

Определяем коэффициент средней вытяжки, µ_ср

µ_ср = 1,26;

Определяем число проходов,n

n = ;                                                                                                          (2)

n =  = 8

Задаемся стороной промежуточных квадратов а_n, мм а₂ = 300 мм а₄ = 200 мм а₆ = 175 мм а₈ = 150 мм

Определяем площадь поперечного сечения промежуточных квадратов F_{кв n},мм²

F_{кв n} = а²_n ;                                                                                                            (3)

F₀ = а²₀ = 370² = 136900 мм²

F₂ = а²₂ = 300² = 90000 мм²

F₄ = а²₄ = 200² = 40000 мм²

F₆ = а²₆ = 175² = 30625 мм²

F₈ = а²₈ = 150² = 22500 мм²

Определяем коэффициент вытяжки для каждого прохода, µ_n

µ_1-2 = == 1,52                                                                                      (4)

µ_3-4 = = = 2,25                                          

µ_5-6 = = = 1,31                                 

µ_7-8 = = = 1,36             

µ₁ = µ₂ = = 1,23                                                                                       (5)

µ₃ = µ₄ == 1,5

µ₅ = µ₆ == 1,14

µ₇ = µ₈ == 1,17