Семестровая работа. Исследование и расчет параметров очага деформации при прокатке [1]
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Технология материалов»
Семестровая работа №1
«Исследование и расчет параметров очага деформации при прокатке»
По дисциплине: «Теория прокатки»
Цель работы:
Научится самостоятельно определять степень деформации, длину очага деформации (без учета и с учета сплющивания валков), угол захвата ( в градусах и радианах),опережение (без учета и с учетом сплющивания) и уширение.
Задание
|
3 |
6 |
6 |
10 |
1 |
7 |
4 |
3 |
7 |
4 |
|
а |
б |
в |
г |
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
Задача №1
При
холодной прокатке полосы пяти
последовательных проходах определить
∆h,
Ɛ, δ,
,
,
a,
γ,
,
опережение без учета натяжения.
Составить таблицу результатов.
Построить график зависимости опережения от толщины полосы по формулам. С. Финка, С. Экелунда и Д. Дрездена в одних координатах и в одном масштабе.
Решение:
Исходные данные:
|
Толщина полосы по проходам |
Диаметр
валка
|
Материал валка |
Коэффициент
трения при установившимся процессе
прокатки
|
Среднее
контактное напряжение
Мпа/кгс/
|
|||||||||
|
мм |
|
|
|
|
|
||||||||
|
3,2 |
0,896 |
0,885 |
0,864 |
0,912 |
0,700 |
450 |
чугун |
0,09 |
850/85 |
||||
,
мм
,
Таблица №1
-
Найти ∆h для этого сначала рассчитываем толщину полосы для каждого прохода:
=
= 3,2*0,896 = 2,867 мм;
=
2,867*0,925 = 2,451 мм;
=
2, 451 * 0,864 = 2,118 мм;
=
2, 118 * 0,912 = 1,931 мм;
=
1,931 *0, 700 = 1,352 мм.
2,7
– 2,419 = 0,333 мм;
2,419
– 2,237 = 0,416 мм;
2,237
– 1,639 = 0,333 мм;
1,639
– 1,157 = 0,187 мм;
1,157
– 1,044 = 0,579 мм.
-
Вычисление «Ɛ»
(0,333/3,2)*100%=10,4%
(0,416/3,2)
* 100% =13,0%
(0,333/3,2)
*100% =10,4%
(0,187/3,2)
* 100%=5,8%
(0,579/3,2)
* 100% =18,1%
-
Определим угол захвата
=
57,5*
=
= 0,0386 рад
=
57,5 *
=
= 0,8203 рад
=57,5*
=
= 0,0386
рад
=
57,5 *
=
=
0,0290 рад
=
57,5 *
=
= 0,0349 рад
-
Определим угол трения
β = arctg (f) = 0,09 = 5,1428 ̊ = 0,08976 рад.
-
Определим критические углы в каждом проходе
)
=
* (1-
) = 0,87 ̊ = 0,0152 рад.
)
=
*
(1-
) = 0,97 ̊ = 0,0169 рад.
)
=
*
(1-
) = 0,87 ̊ = 0,0152 рад.
)
=
*
(1-
) =0,65 ̊ = 0,0113 рад.
)
=
*
(1-
) = 1,15 ̊ = 0,0201 рад.
-
Определим дугу деформируемой дуги
=
= 8,66 мм.
=
=9,67 мм.
=
= 8,66 мм.
=
= 6,49 мм.
=
= 11,41 мм.
-
Определим длину очага деформации с учетом упругого сплющивания валков
=
20,13 – Величина упругого сплющивания
валков.
+
=
+ 20,13 =
= 42,04 мм.
+
=
+ 20,13 =
= 42,46 мм.
+
=
+ 20,13 =
= 42,04 мм.
+
=
+ 20,13 =
= 41,27 мм.
+
=
+ 20,13 =
= 43,27 мм.
8.Определим опережение без учета напряжения
=
1,067
*(
0,018
0,018
=1,093
*(
0,026
=1,122
*(
0,018
.
*
(
0,024
.
*
(
Задача 2
Пять
полос одинаковой начальной толщины
прокатаны с обжатиями 10,20,20,40,50% для
каждого прохода определить, следующие
параметры: ∆h,
опережение
(без учета натяжения) и уширения.
Составить таблицу результатов.
На
одном графике ( в одних координатах)
построить зависимость опережения
по формулам С. Финка, С. Экеленда, и Д.
Дрездена.
На одном графике и в масштабе построить зависимости уширения в координатах ∆b=f(∆h) по формулам (6-8). Данные для расчетавыберите из таблицы 2.
Исходные данные к задачи №2
|
Номер образца |
Исходные размеры полосы, мм
|
Режим обжатия, % |
Диаметр
валка
|
Материал валка |
Коэффициент трения при установившимся процессе прокатки
|
Среднее контактное напряжение ср МПа/кгс |
|
|
|
|
||||||
|
1 |
6 |
160 |
10-20-30-40-50 |
450 |
Карбид вольфрама |
0.23 |
630/63 |
,мм
-
Определяем абсолютное обжатие по проходам:
0.1*6
=0.6 мм
0.2*6
= 1.2 мм
0.3*6
= 1.8 мм
0.4*6
= 2,4 мм
0.5*6
= 3.0 мм
-
Вычислим
для каждого прохода:
6-0.6=5.4мм
6-1.2=4.8мм
6-1.8=4.2мм
6-1,8=3.6мм
6-3=3мм
-
Определим угол захвата в градусах (радианах):
=
=2,86 ̊ =0.0009 рад
=
=4,03
̊ =0.0012 рад
=
=0.0016
рад
=
=5,75
̊ =0.0419 рад
=
=0.0524
рад
-
Определим длину деформационной длины:
=
=11,62
мм
=
=16,43
мм
=
=20,12
мм
=
=23,24
мм
=
=25,98
мм
-
Определим длину очага деформации с учетом упругого сплющивания валков:
=
14,92 мм.
=
+
=
+14,92=33,83
мм
=
+
=
+14,92=37,11
мм
+
=
+12.08=
39,97 мм
=
+
=
+12.08=
42,54 мм
=
+
=
+12.08=
44,88 мм
-
Определим угол трения:
-
Найдем нейтральный угол:
)=
1.272 = 0.0222 рад.
)=
1.701 = 0.0297 рад
)=2.072
=0.0362 рад
)=2.237
= 0.0390 рад
)=2.531
= 0.0442 рад.
-
Определим опережение без учета натяжения.
0.083
0.02
-
Определим уширение:
ln
=0.5*(
0,54
0,59
0,21
ln
=0.5*(
1,54
0,51
ln
=0.5*(
2,89
ln
=0.5*(
4,60
ln
=0.5*(
6,74
Задача№3
Используя
условия начального захвата, выполнить
расчет режима обжатий для получения
заданной конечной толщины при минимальном
количестве проходов. Определить для
каждого прохода следующие параметры:
∆h, ε, α, lg, β, y, y/2, опережение (без учета
и с учетом напряжения при
=400Мпа).
На одном графике в одном масштабе
построить зависимость опережения
=ƒ(∆h)
с учетом напряжения и учета напряжения
по формулам С.Финка, С.Экелунда и Д.
Дрездона.
Таблица 3 – Исходные данные
|
Начальная и конечная толщина полосы, мм |
Диаметр валка, Dв, мм |
Коэффициент трения |
Удельное напряжение натяжения, Мпа/кгс/мм2 |
||||||
|
h0 |
h3 |
fзахв |
fуст |
Переднего σ1 |
Заднего σ0 |
||||
|
28 |
14 |
250 |
0,25 |
0,15 |
200/20 |
100/10 |
|||
Решение:
-
Найдем ∆h. Сначала посчитаем
для каждого прохода:
28-23,33=
4,67(мм);
-
Вычислим «
»
16.7%
16,7%
16,7%
-
Определим угол захвата по проходам
рад.
и
11,1
рад.
и
11,1
рад.
и
11,1
-
Определим длину деформируемой длины
-
Определим угол трения
-
Найдем нейтральный угол.
-
Определим опережение без учета натяжений.
0.011
0.013
0.018
-
Определим опережение с учетом натяжения
Формула:
=
0,0480рад.
=
0,0310рад.
=
0,0320рад.
0.011
0.013
0.018
