Найдем коэффициенты трения

- коэффициент трения по напряжению пластического сдвига

, где m – фактор очага деформации

- коэффициент трения по нормальному давлению

 

Рассчитаем нейтральный угол

, где

Таким образом нейтральный угол

 

Рассчитаем предел текучести и контактное касательное напряжение

Для определения предела текучести нам необходимо найти .

, где

коэффициенты определяем по графикам из приложения 2 и 3. Значением предела текучести является среднее геометрическое .

Определяем напряжение пластического сдвига

Рассчитаем момент и усилие прокатки

где – момент прокатки, МН·м;

– нейтральный угол, рад.;

– средняя ширина проката, м;

– усилие прокатки, МН.

 

Рассчитаем скорость прокатки

где – средняя скорость деформации, с^-1;

– линейная скорость полосы на входе в очаг деформации, м/с (для горячей прокатки 1 м/с)

 

Параметры прокатки

Исходные данные:

R = 325мм

Рассчитанные параметры для первого прохода:

МПа

МПа

 

MHм

MH

сек^-1

Расчет остальных проходов рассчитан в программе Excel. Результаты расчета представлены в таблице 7.

Рис2

 

Табл 7.

№ прохода	Показатели
h0, мм	h1, мм	e, %	a,0	b1, мм	lD, мм	M, МН·м	Р, МН
		84,75	28,18	18,41	603,9	102,62	0,75	15,13
	84,75	60,87	28,18	15,58	607,67	87,28	0,63	13,63
	60,87	43,71	28,18	13,19	611,19	74,18	0,53	12,43
	43,71	31,4	28,18	11,17	614,4	62,95	0,46	11,47
	31,4	22,55	28,18	9,46	617,29	53,45	0,41	10,79
	22,55	16,19	28,18	8,02	619,86	45,35	0,38	10,36
	16,19	11,63	28,18	6,79	622,12	38,43	0,35	10,18
	11,63	8,35	28,18	5,76	624,10	32,61	0,34	10,35
	8,35		28,17	4,88	625,82	27,61	0,33	10,87

Второй этап прокатки.

Зададим необходимое количество проходов (5 проходов), укажем обжатие на каждом проходе и получим результат (рис. 3). Для удобства просмотра и проверки рассчитанный результат сведен в таблицу (Табл.8).

Рис 3

 

табл 8

n	h0,mm	h1,mm	dh,mm	E,%	Ld,mm	a,°	hn,mm	P,MH	M,MH	T,°C	b1,mm
		4,19	1,01	30,12	16,64	6,21	4,69	3,63	0,03		625,98
	4,19	2,93	1,26	30,1	13,92	3,91	3,33	6,3	0,05		626,14
	2,93	2,05	0,88	30,09	11,64	4,67	2,36	6,19	0,05		626,29
	2,05	1,43	0,62	30,11	9,73	5,59	1,66	5,83	0,04		626,43
	1,43		0,43	30,17	8,15	6,7	1,17	5,56	0,04		626,56

Экономическая часть

Расчет производительности основного агрегата

Часовая производительность определяется по формуле:

где

G – масса исходной заготовки, т;

k_и – коэффициент использования стана (принимаем равным 0,85);

T_p – ритм прокатки, мин.;

k_м – коэффициент расхода металла (принимаем 1,03)

Ритм прокатки T_p=∑t_м + t_ож, где

∑t_м – машинное время при прокатке (в нашем случае составляет 4 мин.);

t_ож – время ожидания (принимаем 1,5 мин.).

Таким образом, T_p=4+1,5=5,5 мин.

Масса исходной заготовки составляет 1,7 т.

Часовая производительность составляет:

Годовая производительность стана определяется умножением часовой производительности на число рабочих часов в году. Для современных реверсивных станов (выбранный стан является реверсивным) число рабочих часов в году составляет 7500-7800 часов. Примем количество рабочих часов в году 7600. Тогда годовая производительность составит:

 

Качество

Под качеством продукции в виде листов, полос, лент понимают совокупность свойств или характеристик, обуславливающих ее пригодность удовлетворить определенные потребности в соответствии с ее назначением. Характеристики качества проката объединяют механические свойства, состояние поверхности точность геометрических размеров и форму проката.

Для каждой группы металлов есть основные и вспомогательные характеристики качества, так как отсутствует единый универсаль­ный критерий качества металлопродукции. Сравнительная оценка качества металла проводится по совокупности основных характе­ристик при условии, что вспомогательные находятся в допустимых для данного назначения пределах.

Качество проката во многом определяется качеством исходно­го металла, его физико-химическими характеристиками, процес­сом литья слитков или заготовок и т. п. Некачественное состояние поверхности слитков и заготовок приводит к неудовлет­ворительному состоянию поверхности готовых полос (закаты, пле­ны, разрывы, неметаллические включения и т. п.). Нарушения формы проката при чистовой прокатке более явные, чем на стадии преды­дущей обработки. Безусловно, что получение продукции высокого качества сопряжено с увеличением трудоемкости процесса про­катки и с некоторым ухудшением показателей производительности производства. Поэтому характеристики качества продукции сле­дует рассматривать в комплексе с технико-экономическими пока­зателями производства (производительность, сортамент, капитальные затраты, себестоимость продукции и т.п.).

Допускаемые отклонения по толщине холоднокатаных листов, полос и лент обычно находятся в пределах ±10% номинальной толщины. С увеличением ширины проката и уменьшением его тол­щины поле допусков имеет более узкие пределы.

Важным направлением повышения качества продукции являет­ся его термическое упрочнение, которое позволяет при потребле­нии экономить 15—40% металла, улучшает его последующую об­рабатываемость, повышает сопротивление истиранию, коррозии.

Мероприятия по улучшению качества проката связаны с уве­личением эксплуатационных затрат при его производстве и дополнительными капиталовложениями.

Заключение

В данной работе обоснована технологическая схема горячего проката полосы из сплава МНЦ 15-20. Мы подобрали оптимальное оборудование для нашего процесса и произвели расчёт числа проходов, энерго-силовых и технико-экономических параметров прокатки ленты по исходным данным.

Информационные источники

 

1. Лекции по дисциплине «Обработка металлов давлением» (Лошкарев О.Н., ГТУ МИСиС, 2007),

2. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1987. 480 с.

3. Третьяков А. В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. Справочник. – М.: Металлургия, 1973, 224 с.

4. Кучеряев Б.В., Зиновьев А.В., Крахт В.Б., Донцов К.Н. Применение разрывного поля скоростей для оценки технологических параметров листовой прокатки. Прокатное производство. № 7, 2001, с. 6 - 9.

5. Справочник металлурга по цветным металлам, под редакцией Н.Н. Мурача, 2 изд., т. 1, М., 1953,

6. Hadaway W.S., Illustrations of metal work in brass and copper mostly South Indian, Madras, 1913;

7. Жадан В. Т., Гринберг Б. Г., Никонов В. Я., Технология металлов и других конструкционных материалов, 2 изд., М., 1970;

При выполнении данной Курсовой работы было использовано программное обеспечение PRoll SPY Software.

Приложение 1. НТК