Прокатное производство: Пример выполнения практической работы по курсу "Технология конструкционных материалов"

Пр.работа «Прокатное производство»

Последовательность выполнения задачи.

1.  Выписать данные задачи по варианту.

2.  Вычертить схему прокатки, указав некоторые параметры.

3.  Выполнять расчеты последовательно, указывая название величин и единицы измерения.

4.  Полученные данные занести в  сводную таблицу.

5.  Сделать технологический вывод.

1.  Объяснение:

В процессе продольной прокатки высота (толщина) металла уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Главным образом деформация направлена на увеличение длины (вытяжка), так как уширению металла препятствуют силы трения, направленные вдоль оси валков.

Рис. 1. Схема продольной прокатки.

Однако в процессе прокатки ширина b_n-i (рис.1) увеличивается и получает размер b_н. Для упрощения расчётов в практической работе задаётся средняя ширина прокатываемого материала b_ср. Изменение толщины h заготовки при соблюдении условия f > tg можно рассчитать из геометрических соотношений. Так, абсолютное обжатие за один проход металла между валками (за один пропуск)

                                  (1)

Таблица 1

Величины коэффициентов трения и соответствующие им максимально допустимые углы захвата.

Относительное обжатие в данном пропуске равно

                                                  (2)

Из уравнения (1) определяем угол захвата . Так как

                                                 (3)

то                                                                          (4)

При малых углах захвата величину длины дуги захвата с достаточной для практических расчетов точностью определяют по выражению

              (5)

По приведенным геометрическим соотношениям оценивают производительность процесса, условия работы инструмента и оборудования.

Показанные на рис.1 силы N и Т , действующие на заготовку в точке А, соответствуют начальному моменту деформирования заготовки. Очевидно, что при установившемся процессе прокатки, когда захваченный валками материал заготовки вышел из валков и деформация заготовки производится на всей дуге захвата, аналогичную систему сил можно представить в каждой точке очага деформации. То есть силы действуют на валки на всей дуге захвата и ширине прокатываемой заготовки. На каждой единице площади контакта валков с материалом заготовки на валки действуют силы, величина которых определяется по формуле

                   (6)

Эти силы называют контактным давлением на валки. В формуле (6) k_δ-коэффициент, зависящий от температуры, скорости и других условий деформации; S - напряжение текучести (истинное напряжение).

В практической  работе величина k_δ не определяется. Примерная, средняя для данного маршрута прокатки величина k_δ даётся в задании.

Таблица 2

Порядок расчёта основных параметров плоской прокатки.

Рис.2. Кривые упрочнения: 1 – сталь ШХ 15; 2 – сталь 30,4045; 3 – сталь 08,10,15;

4 – латунь, алюминиевые сплавы ; 5 – медь