922

Разработка схемы калибровки валков при производстве шестигранной стали

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Разработка схемы калибровки валков при производстве шестигранной стали, расчет рациональной калибровки по критерию прорабатываемости структуры металла при производстве шестигранника №48 на среднесортном стане 350 ОАО Северсталь.

Русский

2013-01-06

801.5 KB

60 чел.

Содржание:

Введение

1. Классификация калибров

2. Схемы прокатки

3. Исследование влияния геометрии калибра

4.Рациональная калибровка. Коэффициент неравномерности формоизменения металла

5. Заключение


Введение:

Для современных прокатных станов характерны большие объемы производства и высокие скорости прокатки. Например, производительность блюмингов и непрерывно-заготовочных станов составляет 5—6 млн. т
проката в гол, а скорость прокатки на новых проволочных станах возросла до 80—100 м/с и более. В этих условиях экономический эффект может быть получен за счет повышения точности расчета калибровок прокатных валков и разработки оптимальных режимов прокатки блюмов, заготовок и сортовых профилей.

В задачу калибровки входит определение формы и размеров калибров, которые растачивают на валках для получения различных прокатных изделий. От того, насколько правильно выбрана калибровка валков, зависят размеры и качество поверхности получаемого готового профиля, который должен отвечать требованиям технических условий и ГОСТов.

При разработке калибровки валков необходимо учитывать особенности деформации металла в калибрах, с тем, чтобы избежать образования больших внутренних напряжений в прокатываемом металле и готовом профиле и обеспечить равномерный и минимальный износ калибров.

Калибровка должна удовлетворять требованиям механизации и автоматизации прокатного производства, способствовать улучшению условий труда, а также обеспечить высокую производительность прокатного стана при минимальном расходе энергии и равномерном распределении нагрузки по клетям. Разработка калибровки валков, отвечающей указанным требованиям, является весьма сложным и многосторонним процессом, в котором необходимо учитывать закономерности течения металла в калибрах, силовые условия прокатки, захватывающую способность валков, температурные режимы деформации, прочность оборудования, мощность привода стана и другие факторы.

Целью данной курсовой работы была разработка схемы калибровки валков при производстве шестигранной стали, расчет рациональной калибровки по критерию прорабатываемости структуры металла при производстве шестигранника №48 на среднесортном стане «350» ОАО «Северсталь».

1. Классификация калибров.

Существуют следующие системы вытяжных калибров: «ромб – квадрат», «овал – квадрат», «овал – ребровой овал»,  «шестиугольник – квадрат» и другие, в том числе и разновидности перечисленных. Каждая из этих систем имеет свои преимущества, недостатки и область применения.

Чистовые системы калибров предназначены для получения готового профиля с требуемой точностью и с минимальным количеством дефектов. Форма чистовых калибров максимально приближена к форме готового профиля. Эти системы характеризуются относительно небольшими вытяжками, составляющими 1,05 – 1,15.

Прокатку шестигранной стали осуществляют по различным схемам, однако во всех схемах в качестве предчистового калибра служит шестиугольный, который после кантовки на 900 задается в чистовой шестигранный калибр, врезанный таким образом, чтобы разъем его проходил через середину боковых граней шестигранника. Такое расположение чистового калибра обеспечивает хорошее выполнение углов профиля и снижает вероятность искажения формы и размеров шестигранника при возможном колебании уширения в процессе прокатки.

Рисунок 1.1 - Различные схемы прокатки шестигранной стали: а) «овал-квадрат»; б) «Ромб-квадрат»; в) «овал-круг»

    «Овал – квадрат»:

Система калибров «овал-квадрат» является наиболее эффективной вытяжной системой. По сравнению с другими системами калибров она позволяет получать наибольшие коэффициенты вытяжки и соответственно уменьшать количество проходов. При прокатке по этой системе овальные полосы кантуют на 90°, а квадратные — на 45°. При такой схеме деформации металл поочередно обжимается в четырех направлениях, а углы профиля систематически обновляются. Благодаря этому улучшается проработка металла и получается равномерное охлаждение раската по всему сечению. Поэтому систему калибров овал-квадрат применяют на среднесортных, мелкосортных и проволочных станах, где требуется интенсивное уменьшение сечения заготовки при сохранении температуры раската.

К основным недостаткам системы калибров «овал-квадрат» относится значительная неравномерность деформации по ширине раската и неравномерное распределение коэффициентов вытяжки между овальным и квадратным калибром. Неравномерное обжатие по ширине раската имеет место как в овальном, так и в квадратном калибрах и вызывает увеличение износа валков и расхода энергии на прокатку. Из-за больших обжатий по краям квадратной полосы в овальном калибре на боковой поверхности раската могут получаться складки, снижающие качество готового профиля. Коэффициент вытяжки в овальном калибре всегда больше, чем в квадратном, вследствие чего получается неравномерная силовая загрузка оборудования стана, а также неравномерная выработка этих калибров, что оказывает влияние на качество поверхности проката. Отмеченные недостатки ограничивают возможность применения системы калибров «овал-квадрат» при прокатке качественных сталей.

«Квадрат – шестиугольник»:

Система «квадрат - шестиугольник» характеризуется более равномерной деформацией металла по ширине, а заполнения калибра шестиугольника осуществляется главным образом за счет уширения. Недостатком этой схемы прокатки  являются значительные коэффициенты высотной деформации, так как исходные квадраты принимают больших размеров. Схема характеризуется известной универсальностью.

«Шестиугольник – квадрат»:

В системе «шестиугольник – квадрат» происходит обновление углов у квадратного раската, дополнительно облегчаются условия кантовки металла при подаче в квадратный калибр. Применение шестиугольных калибров упрощает расточку валков и конструкцию валковой арматуры. В квадратном калибре положение шестиугольного раската более устойчиво, чем у овального. При деформации шестиугольного раската в квадратном калибре вытяжка может быть больше, чем при обжатии в нём овального раската.

В этой системе происходит обновление углов у квадратов, также как и в системе калибров «овал – квадрат». Замена овального калибра шестиугольником с углом наклона боковых стенок 45° дает ряд технологических преимуществ:

  •  шестиугольник лучше удерживается валковой арматурой, более надежно работают кантующие  устройства при задаче шестиугольника в квадратный калибр;
  •  положение шестиугольника в квадратном калибре более устойчиво, чем овального профиля;
  •  при прокатке в шестиугольном калибре квадратной заготовки распределение деформации по ширине заготовки более равномерно, чем в овальном калибре;
  •  увеличивается коэффициент вытяжки в квадратном калибре при обжатии шестиугольника, так как имеется большой простор на уширение;
  •  упрощается расточка валков и конструкция валковой арматуры.

Система «ромб-квадрат» состоит из чередующихся ромбических и квадратных калибров, врезанных в валки по диагонали Раскат в калибры задают также по диагонали и кантуют после каждого прохода на 90°. На прокатных станах с чередующимися вертикальными и горизонтальными клетями ромбические калибры располагают на вертикальных валках, а квадратные - на горизонтальных. При этом необходимость кантовки раската отпадает.

Основным преимуществом этой системы является возможность получения геометрически правильных квадратов в чистовом и каждом промежуточном квадратном калибре. Кроме того, из одного квадратного калибра можно получать квадраты нескольких смежных размеров путем регулирования положения валков по высоте. Система «ромб-квадрат» характеризуется достаточно хорошей устойчивостью раската в калибрах, что дает возможность получать значительные коэффициенты вытяжки. Преимуществом системы является также равномерное относительное обжатие по ширине калибра.

Система калибров «ромб - квадрат имеет ряд недостатков». Глубина вреза ручьев в валки в 1,41 раза больше, чем у равновеликих по площади ящичных калибров. Это существенно ослабляет прочность валков и, кроме
того, вызывает повышенный износ калибров, так как значительная разница рабочих диаметров валков по ширине ручья вызывает дополнительное скольжение прокатываемого металла относительно поверхности валков.
При прокатке металл получает обжатие только в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вследствие чего углы ромбического и квадратного профиля не обновляются и охлаждаются быстрее, чем основная часть сечения. Поэтому по остроугольным кромкам раската возможно образование поперечных  трещин, особенно при прокатке малопластичных сталей и сплавов. Для снижения вероятности появления этих трещин делают специальные закругления в углах и разъеме калибров. Недостатком системы ромб-квадрат является также необходимость удерживания раската при задаче в валки, что особенно ощутимо на линейных станах, где для этого
на некоторых станах применяют ручной труд.

Система калибров «овал-квадрат» является наиболее эффективной вытяжной системой. По сравнению с другими системами калибров она позволяет получать наибольшие коэффициенты вытяжки и соответственно уменьшать количество проходов.

При прокатке по этой системе овальные полосы кантуют на 90°, а квадратные — на 45°. При такой схеме деформации металл поочередно обжимается в четырех направлениях, а углы профиля систематически обновляются. Благодаря этому улучшается проработка металла и получается равномерное охлаждение раската по всему сечению. Указанные преимущества особенно важны при деформации полос малых сечений (квадрат со стороной 50—70 мм и менее). Поэтому систему калибров овал-квадрат применяют на среднесортных, мелкосортных и проволочных станах, где требуется интенсивное уменьшение сечения заготовки при сохранении температуры раската.

К основным недостаткам системы калибров «овал-квадрат» относится значительная неравномерность деформации по ширине раската и неравномерное распределение коэффициентов вытяжки между овальным и квадратным калибром. Неравномерное обжатие по ширине раската имеет место как в овальном, так и в квадратном калибрах и вызывает увеличение износа валков и расхода энергии на прокатку. Из-за больших обжатий по краям квадратной полосы в овальном калибре на боковой поверхности раската могут получаться складки, снижающие качество готового профиля. Коэффициент вытяжки в овальном калибре всегда больше, чем в квадратном, вследствие чего получается неравномерная силовая загрузка оборудования стана, а также неравномерная выработка этих калибров, что оказывает влияние на качество поверхности проката. Отмеченные недостатки ограничивают возможность применения системы калибров овал-квадрат при прокатке качественных сталей.

Недостатком этой системы калибров является также склонность к сваливанию полосы в калибрах; при малых отношениях осей овального калибра может происходить сваливание квадратной полосы, а при больших отношениях осей — сваливание овальной полосы.

Рисунок 1.2 – чистовые калибры для прокатки шестигранной стали

В данном расчете в качестве первого предчистового калибра используется квадрат, прокатанный по системе «овал – квадрат», который затем задается в предчистовой калибр. Эта схема характеризуется повышенными коэффициентами высотной деформации в условиях значительной неравномерности деформирования по ширине, и по сравнению с другими системами калибров она позволяет получать наибольшие коэффициенты вытяжки и соответственно уменьшать количество проходов.

Рисунок 1.3 - Система калибров овал-квадрат

При расчете обжимной группы берем систему ящичных калибров – ящичный квадрат повторяется через один прямоугольный калибр, так как она предусматривает кантовку раската после каждого прохода, что обеспечивает улучшение качества поверхности готового проката.

2. Схемы прокатки.

Калибры чистовой группы показаны на рисунке 2.

Схемы калибровки при производстве шестигранной стали:

Рисунок 2.1 - Схемы калибровки при производстве шестигранной стали.

Рисунок 2.2 – Схемы калибровки валков 6 – 12 клетей.

3. Исследование влияния геометрии калибра.

Расчеты производились в программе «Калибр».

Скоростной режим до калибровки

Таблица 3.1.

Ориентировочный скоростной режим

Клеть №

Площадь сечения, кв. мм

Катающий диаметр, мм

Скорость прокатки, м/c

1

2

3

4

1

17760

380

1,32

2

14557

387

1,61

3

11835

399

1,97

4

9622

331

2,43

5

7823

432

2,99

6

6360

362

3,67

7

5171

360

4,52

8

4204

378

5,56

9

3446

385

6,78

10

2825

391

8,27

11

2374

347

9,85

12

1995

401

11,72

Скоростной режим после калибровки:

Таблица 3.2.

Ориентировочный скоростной режим

Клеть №

Площадь сечения, кв. мм

Катающий диаметр, мм

Скорость прокатки, м/c

1

2

3

4

1

26957

380

0,96

2

22096

356

1,18

3

17964

371

1,45

4

14605

306

1,78

5

11874

409

2,19

6

9654

341

2,69

7

8543

342

3,04

8

6236

358

4,16

9

4585

371

5,66

10

3252

382

7,99

11

2374

343

10,94

12

1995

401

13,02

Информация о стане «350» представлена в таблице 3.3:

Таблица 3.3

Информация о стане

350

 

 

 

 

 

 

среднесортный, непрерывный стан

Всего клетей:

12

из них черновых:

5

промежуточных:

3

предчистовых:

2

чистовых:

2

Исходная заготовка:

Квадрат

размером:

150

мм

Финальная полоса:

Шестиугольник

размером:

48

мм

Клеть №

Материал

Диаметр

прокатных

Частота

вращения

Ориентиро-

 

прокатных

валков,

мм

валков,

об/мин

вочная

 

валков

 

 

 

 

температура,

 

 

мин.

макс.

мин.

макс.

°С

1

2

3

4

5

6

7

1

сталь

480

530

29,3

88

1210

2

чугун

480

520

34,6

104

1180

3

чугун

480

520

41,6

124,5

1150

4

чугун

380

440

62

202

1120

5

чугун

480

530

63,5

191

1090

6

чугун

380

450

89

267

1060

7

чугун

380

440

105

316

1030

8

чугун

380

450

122

357

1000

9

чугун

380

450

139

416

970

10

чугун

380

450

161,5

485

940

11

чугун

340

400

270

810

910

12

чугун

340

450

270

810

880

Форма и размеры калибров представлены в таблицах 3.4 – 3.10

Таблица 3.4

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

ящичный прямоугольник

Калибр №

6

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

415

мм

Степень заполнения калибра

90

%

Зазор между валками

2,49

мм

Соотношение сторон

1,51

/1

Соотношение R/H

0,15

/1

Отношение сторон раската

1,359

 

Безразмерный параметр

1,27

 

Высота раската

87,202

мм.

Ширина калибра

131,674

мм.

Ширина раската

118,507

мм.

Приведённый диаметр

3,759

 

Ширина калибра по дну

96,794

мм.

Ширина вреза

130,678

мм.

Радиус скругления по бурту

5,232

мм.

Катающий диаметр

330,288

мм.

Таблица 3.5

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

овал

Калибр №

7

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

410

мм

Степень заполнения калибра

85

%

Зазор между валками

2,46

мм

Соотношение сторон

1,7

/1

Отношение сторон раската

1,445

 

Безразмерный параметр

1,154

 

Высота раската

86,054

мм.

Ширина калибра

146,292

мм.

Ширина раската

124,348

мм.

Приведённый диаметр

3,764

 

Радиус овала

83,688

мм.

Ширина вреза

144,897

мм.

Радиус скругления по бурту

17,211

мм.

Катающий диаметр

326,406

мм.

Таблица 3.6

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

квадрат

Калибр №

8

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

415

мм

Степень заполнения калибра

93

%

Зазор между валками

2,9

мм

Безразмерный параметр

0,991

 

Сторона раската

79,334

мм.

Радиус скругления при вершине

7,933

мм.

Высота калибра (без учёта радиуса скругления при вершине)

112,195

мм.

Высота калибра (с учётом радиуса скругления при вершине)

105,611

мм.

Ширина вреза

109,295

мм.

Высота раската

105,611

мм.

Ширина раската

105,611

мм.

Приведённый диаметр

2,93

 

Катающий диаметр

305,705

мм.

Таблица 3.7

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

шестиугольник

Калибр №

9

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

415

мм

Степень заполнения калибра

80

%

Зазор между валками

2,9

мм

Соотношение сторон

1,93

/1

Соотношение R/H

0,15

/1

Отношение сторон раската

1,544

 

Безразмерный параметр

1,342

 

Высота раската

58,445

мм.

Ширина калибра

112,798

мм.

Ширина раската

90,238

мм.

Приведённый диаметр

6,101

 

Ширина калибра по дну

54,353

мм.

Ширина вреза

109,898

мм.

Радиус скругления по бурту

17,533

мм.

Катающий диаметр

359,455

мм.

Таблица 3.8

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

квадрат

Калибр №

10

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

415

мм

Степень заполнения калибра

90

%

Зазор между валками

2,49

мм

Безразмерный параметр

0,986

 

Сторона раската

57,438

мм.

Радиус скругления при вершине

5,744

мм.

Высота калибра (без учёта радиуса скругления при вершине)

81,23

мм.

Высота калибра (с учётом радиуса скругления при вершине)

76,463

мм.

Ширина вреза

78,74

мм.

Высота раската

76,463

мм.

Ширина раската

76,463

мм.

Приведённый диаметр

4,427

 

Катающий диаметр

336,26

мм.

Таблица 3.9

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

шестиугольник

Калибр №

11

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

370

мм

Степень заполнения калибра

85

%

Зазор между валками

2,22

мм

Соотношение сторон

1,8

/1

Соотношение R/H

0,15

/1

Отношение сторон раската

1,53

 

Безразмерный параметр

1,25

 

Высота раската

43,574

мм.

Ширина калибра

78,433

мм.

Ширина раската

66,668

мм.

Приведённый диаметр

7,491

 

Ширина калибра по дну

34,859

мм.

Ширина вреза

76,213

мм.

Радиус скругления по бурту

13,072

мм.

Катающий диаметр

328,646

мм.

Таблица 3.10

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

 

Форма и размеры калибра

шестигранник

Калибр №

12

Параметр

Значение

Ед. изм

1

2

3

Диаметр валка

395

мм

Степень заполнения калибра

85

%

Зазор между валками

2,37

мм

Безразмерный параметр

0,866

 

Диаметр вписанного круга

47,997

мм.

 

0,01

 

Высота калибра

55,196

мм.

Ширина калибра

48,274

 

Сторона шестиугольника

27,694

мм.

Высота раската

55,196

мм.

Ширина раската

47,997

мм.

Приведённый диаметр

6,156

 

Катающий диаметр

342,174

мм.

Коффициенты вытяжек до калибровки представлены в таблице 3.11

Таблица 3.11

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

Коэффициенты вытяжки

Суммарный коэффициент по стану вцелом:

10,86

Суммарный коэффициент по черновым клетям:

2,77

Суммарный коэффициент по промежуточным клетям:

1,86

Суммарный коэффициент по предчистовым клетям:

1,49

Суммарный коэффициент по чистовым клетям:

1,42

№ клети

Коэффициент

1

2

1

1,22

2

1,22

3

1,23

4

1,23

5

1,23

6

1,23

7

1,23

8

1,23

9

1,22

10

1,22

11

1,19

12

1,19

Коффициенты вытяжек после калибровки представлены в таблице 3.12:

Таблица 3.12

РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КАЛИБРОВ

 

Коэффициенты вытяжки

Суммарный коэффициент по стану вцелом:

16,488

Суммарный коэффициент по черновым клетям:

2,77

Суммарный коэффициент по промежуточным клетям:

1,904

Суммарный коэффициент по предчистовым клетям:

1,918

Суммарный коэффициент по чистовым клетям:

1,63

№ клети

Коэффициент

1

2

1

1,22

2

1,22

3

1,23

4

1,23

5

1,23

6

1,23

7

1,13

8

1,37

9

1,36

10

1,41

11

1,37

12

1,19

 11 клеть:

ак

Кинф

Кэдэ

1,64

0,081594

-0,04657

1,65

0,084255

-0,04666

1,7

0,096324

-0,03724

1,8

0,117581

-0,02153

1,85

0,128263

-0,01201

1,94

0,144614

-0,00251

10 клеть:

При определении размеров калибра в клети №10 выбрана форма калибра «квадратный». Степень заполнения калибра 90%. При заданных параметрах в программе «Калибр» невозможно получить требуемый профиль ( 12,38% > 1%). Для  этого увеличиваю коэффициент вытяжки в одиннадцатой клети с 1,19 до 1,37. При таких условиях размеры калибра определены. Соотношение сторон = 1,18.

9 клеть:

В девятой клети необходимо рассмотреть четыре формы калибра:

- ящичный прямоугольный;

-ромбический;

-овальный;

-шестиугольный.

Зазор между валками 2,9 мм, соотношение сторон = 1,9.

В шестиугольной форме калибра в девятой клети коэффициент вытяжки = 1,41

9 клеть (квадрат –шестиугольник):

ак

Кинф

Кэдэ

1,84

0,20964

-0,10668

1,85

0,210363

-0,10199

1,86

0,210983

-0,1

1,87

0,213407

-0,10064

1,88

0,213874

-0,10064

1,89

0,214464

-0,0985

1,9

0,217455

-0,09702

1,91

0,217863

-0,09624

1,92

0,219239

-0,09174

1,93

0,221332

-0,09346

9 клеть ( квадрат – ящичный прямоугольный)

ак

Кинф

Кэдэ

1,48

0,114689

0,02454

1,5

0,12083

0,024481

1,6

0,151129

0,028344

1,7

0,179655

0,032924

1,77

0,198056

0,038261

1,79

0,202819

0,013596

1,81

0,205546

0,036704

В ящичном прямоугольном калибре коэффициент вытяжки = 1,65, зазор между валками = 2,9 мм.

9 клеть ( квадрат – ромб):

ак

Кинф

Кэдэ

1,34

0,028263

-0,03532

1,35

0,029441

-0,03625

1,37

0,033966

-0,03393

1,38

0,035454

-0,03564

1,39

0,038101

-0,03599

1,4

0,040099

-0,03424

1,41

0,041427

-0,0353

В ромбическом калибре задаю соотношение сторон 1,4 (изменяла с 1,8 до 1,4). Коэффициент вытяжки изменяла с 1,22 до 0,98. Степень заполнения калибра  80%.

9 клеть (ромбический)

ак

Кинф

Кэдэ

1,34

0,028263

-0,03532

1,35

0,029441

-0,03625

1,37

0,033966

-0,03393

1,38

0,035454

-0,03564

1,39

0,038101

-0,03599

1,4

0,040099

-0,03424

1,41

0,041427

-0,0353

В системе квадрат – овал коэффициент вытяжки меняла с 1,22 до 1,19. Соотношение сторон 1,55.

9 клеть ( овальный)

ак

Кинф

Кэдэ

1,53

0,147433

-0,20928

1,54

0,148783

-0,21087

1,55

0,150725

-0,21209

1,56

0,151801

-0,21192

1,58

0,153717

-0,21117

8 клеть:

Калибр квадратный коэффициент вытяжки с 1,23 меняю до 1,36 в 9 клети. Кинф = 0,257144, Кэдэ = 0,394148.

7 клеть:

В 7 клети необходимо рассмотреть две формы калибра:

- ромбический;

- овальный.

В ромбическом степень заполнения калибра = 85%. Соотношение сторон = 0,15, зазор между валками = 2,46.

7 клеть (ромбический)

ак

Кинф

Кэдэ

1,48

0,076938

0,08276

1,49

0,078201

0,081568

1,5

0,080789

0,080203

1,25

0,084884

0,08126

1,56

0,093462

0,08032

В калибре овальном увеличиваем коэффициент вытяжки с 1,18 до 1,37, соотношение сторон = 1,7.

7 клеть (овальный)

ак

Кинф

Кэдэ

1,51

0,159431

0,225029

1,53

0,162782

0,222881

1,55

0,16559

0,223774

1,6

0,174287

0,225982

1,63

0,179241

0,226771

1,65

0,181742

0,224303

1,69

0,189435

0,224142

1,7

0,190924

0,22355

6 клеть:

Задаю соотношение сторон 1,5, степень заполнения калибра 90%.

6 клеть (ящичный квадратный)

ак

Кинф

Кэдэ

1,18

0,176863

-0,17103

1,19

0,173377

-0,14602

1,2

0,171229

-0,14414

1,25

0,157121

-0,13545

1,3

0,145401

-0,12874

1,35

0,136206

-0,12257

1,4

0,128845

-0,11439

1,45

0,12343

-0,1083

1,5

0,11996

-0,10235

1,51

0,119968

-0,10232

Проанализировав расчетные данные,  могу составить схему калибровки валков при производстве шестигранника №48.

Исследуя численное значение Кинф, делаю вывод, что схемой при таком расчете калибровки будет схема:

Ящичный –овал – квадрат – шестиугольник – квадрат – шестиугольник – шестигранник.

Рисунок 3.1 – схема калибровки валков на стане «350» для прокатки шестигранника №48.

4.  Рациональная калибровка. Коэффициент неравномерности формоизменения металла.

 Практика перехода на неприрывно – литую заготовку выявила проблему обеспечения равномерной деформации по сечению металла для рациональной проработки литой структуры.

Приведенные на рисунке 4 кривые девиатора являются распределенным показателем неравномерности формоизменения металла. Эти кривые характерны для всех случаев формоизменения металла.

.

 Рисунок 4 – графическое представление матричного показателя неравномерности формоизменения для системы «квадрат-ромб»: а – преобразование контуров;  б – изменение компонент матрицы девиатора по периметру сечения.

Для сравнительного анализа систем калибров предлагается использовать  интегральный показатель, по которому строились графики, оценивающий неравномерность формоизменения одним числом. Чем меньше интегральный показатель, тем более пологие и приближенны к оси абсцисс ветви кривой девиатора формоизменения

Интегральный коэффициент неравномерности формоизменения Кинф будет тем меньше, чем меньше будут отличаться компоненты матрицы формоизменения от шаровой матрицы.

Таким образом, величина среднеквадратичного отклонения компонент матрицы формоизменения количественно может отражать неравномерность формоизменения в калибре. Интегральный коэффициент неравномерности формоизменения показывает, на сколько компоненты матрицы формоизменения отличаются от шаровой составляющей и на сколько компоненты девиатора матрицы формоизменения отличаются друг от друга.

Значение Кинф интегрально определяет неравномерность формоизменения металла в калибрах с учетом особенностей формы и размеров калибров и исходных сечений.

Основным элементом эффективной технологии получения высококачественного сортового проката из непрерывно-литой заготовки является усовершенствованная калибровка валков.

Эффективная калибровка должна обеспечивать такое формоизменение металла при деформации в калибрах, при котором отношение деформации вытяжки к деформации уширения становится максимально возможным, так как при выполнении этого условия  литая структура металла лучше прорабатывается, в ней устраняются дефекты несплошности, возникающие при непрерывной разливке.

Кроме того, для сортовых профилей шестиугольной формы очень важно, чтобы калибровка обеспечивала возможно более равномерное формоизменение во всех участках поперечного сечения, в том числе во всех элементах контура калибра.

Разработать калибровку, удовлетворяющую указанным требованиям, на основании инженерных методов расчета, уередненно и эмпирически описывающих формоизменение металла, затруднительно, а использование для этого более точных, информативных, ми сложных в реализации конечно-элементных моделей потребует больших затрат времени и значительных вычислительных ресурсов.

Поэтому для расчета калибровки был принят векторно-матричный метод, представляющий каждый калибр в виде системы векторов и описывающий переходы от калибра к калибру через операции с векторами. В этом случае можно находить такие сочетании размеров векторов (абсолютных величин или норм) и их направлений, расстояний между ними, чтобы в максимально возможной степени увеличить отношение деформаций вытяжки и уширения и добиться максимально возможной равномерности обжатий и вытяжек по всему контуру каждого калибра.

По такому методу работает программа «Калибр»,  в которой были произведены расчеты.

Известная векторно – матричная  модель успешно решает следующие  задачи:

1) Векторное описание калибров и их элементов с учетом особенностей каждого калибра;

2) Описание процессов формоизменения металла в калибрах, в том числе при изменении элементов калибров;

3) Моделирование настройки (регулировки) калибров при изменении технологических параметров прокатки;

4) Простота и универсальность методики подготовки данных для расчета калибровки независимо от схемы калибровки и типов калибров.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6590. Свобода и ответственность личности. Бегство от свободы и вседозволенность 30.91 KB
  Свобода и ответственность личности. Свободен ли человек? Проблема выбора. Бегство от свободы. Вседозволенность. Свобода - нравственный императив. Свобода - одно из важнейших понятий философии. О свободе (независимости и самостоятельн...
6591. Сознание и познание. Познание, истина, практика 34.34 KB
  Сознание и познание Сущность и возникновение сознания. Познание, истина, практика. Сознание существует как субъективная реальность, как идеальное, оно проявляет себя как отношение к действительности, но в то же время - оно есть реальное дело, к...
6592. Наука и ее роль в жизни общества. Функции, особенности и методы научного познания 29.91 KB
  Наука и ее роль в жизни общества Функции, особенности и методы научного познания. Стадии и уровни научного познания. НТР и моральные проблемы. Наука - это особая сфера человеческой деятельности, направленная на добывание, осмысление, системати...
6593. Человек и общество. Общество как процесс. Человек и история. 36.58 KB
  Человек и общество. Общество как система. Общество как процесс. Человек и история. Общество - система деятельности и жизни людей, объединенных территорией проживания, эпохой, историей, традициями и культурой. Основное предназначение обще...
6594. Духовная жизнь общества. Общественное сознание 30.87 KB
  Духовная жизнь общества. Общественное сознание. Основные формы духовной жизни общества. Общественное сознание и его формы. Основными формами духовной жизни общества принято считать мораль, право, религию, науку, искусство. Мораль - это...
6595. Человек и культура. Культура и цивилизация 33.62 KB
  Человек и культура. Культура и цивилизация. Структура культуры. Функции культуры. Культура и цивилизация. Культура делится на различные типы, виды, формы. Внутренняя структура культуры содержит два слоя: материальную и духовную культ...
6596. Человек и религия. Понятие, формы и функции религии. Мировые религии 39.4 KB
  Человек и религия Понятие, формы и функции религии. Мировые религии. Религия (religio - святость, благочестие) - совокупность представлений, мировоззрение и мироощущение определяемое верой в существование Бога, богов. Содержание ре...
6597. Словарь терминов по философии 48.88 KB
  Словарь терминов по философии Абсолют (от лат. absolutus - безусловный, неограниченный) - в философии и религии безусловное, совершенное начало бытия, свободное от каких либо условий (Бог, абсолютная личность). Абстракция (от лат. abstract...
6598. Авиационный двигатель и его производство 109.88 KB
  Авиационный двигатель и его производство Мировой опыт развития авиационного производства свидетельствует, что изготовление авиационных двигателей является наукоемким производством (НП). Авиадвигателестроение является одной из наиболее наукоемких отр...