- •Введение
- •Пластическая деформация металла при прокатке
- •Механизм пластической деформации.
- •Элементы теории напряжений.
- •Линейное сжатие.
- •Сжатие по двум перпендикулярным направлениям (одноименная схема).
- •Сжатие - растяжение по двум перпендикулярным направлениям (разноименная схема).
- •Схемы напряженного и деформированного состояний
- •Энергетическое условие пластичности.
- •Величины, характеризующие пластическую деформацию.
- •Наклеп и рекристаллизация.
- •Основы теории прокатки
- •Скорость деформации.
- •Внешнее трение.
- •Захват металла валками.
- •Кинематика процесса прокатки.
- •Поперечная деформация
- •Характеристика прокатного производства.
- •Прокатные изделия.
- •Технологическая схема производства.
- •Исходный материал и его подготовка
- •Температурные условия горячей прокатки.
- •Охлаждение металла.
- •Калибровка прокатных валков.
- •Определение энергосиловых параметров при прокатке.
- •Оборудование для прокатки
- •Прессование металла.
- •Оборудование и инструмент для прессования.
- •Горизонтальные гидропрессы.
- •Определение усилия прессования.
- •Волочение металлов.
- •Волочильный инструмент.
- •Машины для волочения. Роликовые и сборные волоки.
- •Технология волочения.
- •Машины и оборудование для волочения.
- •Прямолинейный волочильный стан
- •Барабанные волочильные станы.
- •Расчет усилий и потребной мощности при волочении.
- •Операции ковки
- •Предварительные операции
- •Основные операции
- •Оборудование для ковки
- •Конструирование кованых заготовок
- •Горячая объемная штамповка
- •Формообразование при горячей объемной штамповке
- •Чертеж поковки
- •Технологический процесс горячей объемной штамповки
- •Оборудование для горячей объемной штамповки
- •Горячая объемная штамповка на молотах
- •Геометрическая точность поковок, полученных на молотах
- •Горячая объемная штамповка на прессах
- •Штамповка на горизонтально-ковочных машинах
- •Ротационные способы изготовления поковок
- •Штамповка жидкого металла
- •Холодная штамповка
- •Объемная холодная штамповка
- •Листовая штамповка
- •Операции листовой штамповки
- •Формообразующие операции листовой штамповки
- •Высокоскоростные методы штамповки
- •Формообразование заготовок из порошковых материалов
Определение энергосиловых параметров при прокатке.
При проектировании прокатных станов необходимо определить усилие, действующее на валки и момент прокатки. Адля определения их необходимо знать распределения контактных напряжений в дуге захвата.
Распределение сил в очаге деформации.
При установившемся процессе прокатки нормальные и касательныенапряжения действуют по всей длине дуги захвата (Рисунок 30). Ввиду стремления металла деформироваться в направлении наименьшего сопротивления контактные касательные напряжения в начале и конце дуги захвата имеют противоположное направление. Вертикальное сечение, в котором контактные касательные напряжения меняют знак называется нейтральным. Нейтральное сечение делит зону деформации на зону отставания и зону опережения.
Характер распределения и величина контактных давлений определяется многими факторами: характером напряженного состояния, силами трения, наличием переднего и заднего натяжения полосы.
При прокатке плоских полос, когда их уширение мало, усилие прокатки определяется:
При этом действием касательных напряжений пренебрегают.
Практически усилие прокатки просчитывают через среднее удельное давление:
P=pср* вср*=Pср.*F
Таким образом, определение давления металла на валки при прокатке сводится к определению площади очага деформации и среднего удельного давления.
Величина Fможно найти математически или графически. Для плоских заготовок:
F= вср*=
Определение же среднего удельного давления представляет значительные трудности. Оно зависит от механических свойств металла, характера напряженного состояния металла, сил трения, внешних зон, натяжения и т.д.
Удельное (среднее) давление поэтому выражают через сопротивление деформации с учетом вышеизложенных факторов, выражая их через коэффициенты:
Рср= 1.15nср
где n=n n
n- коэффициент напряженного состояния;
n - коэффициент влияния ширины.
При 2n= 0.75 + 0.25
при 0.5 2n = 0.5 ()
Нср=
n = 1-
где =;=
- коэффициент трения;
вср= в0+в
в = h
m= ;n= ,1.
При прокатке с натяжением и в калибрах необходимо в формуле среднего удельного давления, влияния их учесть коэффициентами nк иnн, рассчитываемые по определенным методам.
Сопротивление деформации - один из основных параметров ОМД. Исследователи установили, что сопротивление деформации - сложная функция таких параметров, как температура, степень и скорость деформации, химический состав и структура металла. На основе исследований получены экспериментальные графики срдля различных металлов в зависимости от температуры, скорости деформации, степени деформации (Рис.29).
срu=....=
t3u=
t2
t1
20 40 60 80 100 %
Рис.29 Зависимость сопротивления деформации от темпе-
ратуры и степени деформации.
Момент прокатки подсчитывается по усилию прокатки. При этом плечо действия силы определяется пропорционально длине очага деформации через коэффициент плеча равнодействующей (Рис.30):
M = 2P*a = 2P* *,
где = 0.330.67
0.5 = 0.1
0.2
0.45 0.3
0.4
0.4 0.5
0.6 =
0 4 8 12
Рис.30 Коэффициент плеча равнодействующей