Курсовая работа: Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта
5. Калибровка валков для
прокатки круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18мм высокой
точности
Прокатка на проектируемом
литейно-прокатном модуле с планетарным косовалковым станом производится в 13
клетях, которые условно, как было показано на рис.7, выделены в следующие
группы: обжимную (в виде планетарной клети), черновую (в количестве 6 клетей),
промежуточную (из 4-х клетей) и 2 чистовые группы (по 2 клети).
В обжимной планетарной
косовалковой клети прокатка производится из круглой литой заготовки в круглую
катаную с большой степенью деформации.
В дальнейшем прокатка
круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18мм высокой точности
производится следующим образом.
В черновой группе клетей
прокатка из круглой заготовки в овальный профиль производится по одной из
систем вытяжных калибровок – системе овал – ребровой овал, которая наиболее
подходит для производства круглых профилей высокой точности из высокопрочных
легированных сталей [14].
Необходимый переход к ромбической
и квадратной форме раската с последующим продольным разделением осуществляется
в специальных калибрах подготовительной группы клетей по рекомендациям и
методикам [12].
И, наконец, в чистовых
группах клетей проката каждой нити разделенного раската, производится по
системе квадрат-овал-круг, которая находит широкое применение для перевода
квадратного сечения в круглое (для прокатки мелкосортной круглой стали [14].
Расчет калибровки круглой
стали диаметром 18 мм производится против хода прокатки.
Расчет калибров чистовой
группы клетей стана. Для прокатки круглой стали используют несколько схем
калибровок, которые применяются в зависимости от размера профиля, качества
стали, типа стана и его сортамента, а также других условий прокатки. Однако во
всех случаях предчистовым калибром является либо обычный однорадиусный овал,
либо плоский овал. Но более широко применяются предчистовые однорадиусные
овальные калибры с отношением осей =1.5, причем для хорошей устойчивости в круглом калибре
овальный профиль должен иметь значительное притупление. Подготовительным
калибром является разделительный калибр производящий два диагональных раската.
При всех способах
прокатки чистовой круглый калибр выполняют с «развалом» - выпуском для
предотвращения переполнения калибра и получения правильного круглого профиля.
Построение такого круглого калибра показано на рис. 14.
Рис.14. Построение
чистового круглого калибра.
При конструировании
чистового круглого калибра необходимо учитывать температурное расширение
металла и допуски на отклонение размеров готового профиля.
Построение круглого
калибра производится следующим образом. На окружности диаметра лучами, проведенными из центра калибра под углом к горизонтальной оси, определятся точки начала
выпуска боковых сторон калибра и определяют ширину калибра [14].
Для расчета диаметра
профиля в горячем состоянии в чистовой клети стана (клеть 13-я), используется
выражение
=(1.0121.015)(+) (1)
где - диаметр профиля в холодном состоянии;
– минусовый допуск
Расчет будем производить
при прокатке легированной стали 30ХГСА в круглый профиль высокой точности. И, тогда согласно ГОСТ 2590-88,
допуски составят: +0.1мм и -0.3мм, а диаметр профиля в горячем состоянии будет
= 1.013 (18-) = 18.1 мм.
Ширина чистового калибра (согласно рис.14) будет
= (2)
Где - угол выпуска, который на практике для диаметров
круглой стали 10-30 мм принимают 26.5
И тогда = = 20.22 мм.
Зазор между буртами
калибра – S выбирают в пределах (0.080.15) и тогда,
S = 0.111.81 = 2.0 мм.
Точки пересечения линий
зазора S с линией выпуска определяют ширину
вреза ручья , которая определяется как
= - ;
Подставляя значения
получим
= 20.22 – = 18.22мм. (3)
Закругления буртов
выполняют радиусом
= (0.08 – 0.10) и тогда
=0.008518.1 = 1.5мм.
Профиль будет иметь
круглую форму, если ширина =. При этом степень заполнения калибра - будет
== = 0.895. (4)
Правильно выполненный
круглый профиль в чистовом калибре 13-ой клети будет иметь площадь поперечного
сечения
= = = 257.3 (5)
Чистовая группа клетей
имеет обе группы клети с номинальным диаметром валков 250мм, при этом чистовая
(13-я) - горизонтальные валки, а предчистовая (12-я) – вертикальные валки.
Итак, чистовая (13-я)
клеть имеет круглый калибр, предчистовая (12-я) клеть – однорадиусный овальный калибр,
а подготовительный калибр (11-я) клеть представляет собой разделительный
сдвоенный диагональный квадрат.
Номинальный диаметр
валков 11-й клети, входящий уже в подготовительную группу клетей составляет
330мм.
Валки чистовой и
предчистовой группы клетей изготавливаются из отбеленного чугуна. Скорость
прокатки в чистовой клети стана профилей круглого сечения высокой точности из
высокопрочных легированных сталей принимается около 8 . Температура прокатки 950°С.
Для определения
коэффициента вытяжки в чистовом калибре можно использовать формулу [11],
которая имеет вид
=1.12+0.0004 (6)
Где - соответствует диаметру чистового калибра в горячем
состоянии, т.е. =
И тогда,
= 1.12=0.0004∙1.81 = 1.127
Уширение в чистовом круге
определяется по формуле [14], которая имеет вид
∆=[0.11-0.0003+0.35(-1)-0.00004(800-Д)] (7)
Где Д – номинальный
диаметр валков, мм.
И тогда,
∆=[0.11-0.0003∙1.81+0.35(1.127-1)-0.00004(800-250)]∙1.81=2.3мм.
В качестве предчистового
калибра может быть использован простой однорадиусный овальный калибр,
построение которого представлено на рис. 15
Рис.15. Построение
однорадиусного овального калибра.
Для построения калибра
используются определенные в соответствии с принятым при расчете калибровки
режимом обжатий размеры высоты овального калибра и ширины . В практических калибровках используются овалы с
отношением размеров
==1.5ч4.5.
Площадь предчистового
овала
=∙=257.3∙1.127=290. (8)
Толщина предчистового
овала =, определяется как
=-∆=18.1-2.3=15.8мм. (9)
Ширина предчистового
овала
===26.2мм. (10)
Обжатие в чистовом
калибре
∆=-=26.2-18.1=8.1мм. (11)
Угол захвата в чистовом
калибре
=arccos(1-)=arccos(1-)=15°19’ (12)
Допускаемый угол захвата
можно определить по методике [13] с учетом значений коэффициентов для схемы прокатки
овал-круг по формуле
= , (13)
где v – скорость прокатки, ;
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности
валков (для чугунных валков =10);
M – коэффициент, учитывающий марку
прокатываемой стали ( для легированной стали M=1.4);
t – температура прокатываемой полосы, ℃;
- степень заполнения предыдущего по ходу прокатки
калибра;
K б; ; ;; ; ; - значения коэффициентов, определяемых при различных
схемах прокатки (вытяжных калибров), определяются по таблице [11]; для системы
овал-круг (=1.25; =27.74; =2.3; =0.44; =2.15; =19.8; =3.98).
Примем степень заполнения
предчистового овального калибра =0.9
И, тогда максимально
допускаемое значение угла захвата в чистовом калибре составит
=1.25
Поскольку <, условия захвата в чистовом калибре обеспечивается.
Отношение осей овального
профиля, задаваемого в чистовой калибр, составляет
===1.66. (14)
При степени заполнения
предчистового овального калибра =0.9, найдем ширину предчистового овального калибра
===29.1мм. (15)
Коэффициент формы калибра
определяется как
===1.84.
Радиус очертания ручья
овального калибра
===17.4мм. (16)
Определим допустимое
отношение осей овальной полосы по условию устойчивости ее в круглом калибре по
методике [15] по формуле
=(-∙ v+, (17)
где: ; ; ; ; ; - значения коэффициентов, определяемых для схемы
прокатки овал-круг, определяемые по таблице [13] (
И тогда,
- 5∙
Так как , условия устойчивости профиля выполняется.
Так как , условия устойчивости профиля выполняется.
Зазор S по буртам овального калибра
принимаем согласно [11] в пределах (0.15-0.2)
И тогда,
S=0.16∙=0.16∙15.8=2.5мм. (18)
Радиусы закругленных
углов в овальном калибре = (0.1-0.4).
И тогда,
(19)
Притупление овального
калибра на практике чаще всего составляет
И тогда
=0.2∙15.8=3.2мм (20)
Площадь сечения одного из
подготовительных квадратов в сдвоенном разделительном калибре 11-й клети можно
определить как для обычного диагонального квадратного калибра.
И тогда, его площадь
будет равна
(21)
Коэффициент вытяжки
подготовительного квадрата в овальном калибре 12-й клети может быть определен
согласно рекомендациям методике [14]. Так, согласно этой методике рекомендуется
общий коэффициент вытяжки при прокатке квадрата в овальном и круглом калибре
определять из графика в зависимости от диаметра получаемой круглой стали. При
заданном диаметре круглой стали равном 18 мм, общий коэффициент вытяжки будет =1.41. И так как
=, (22)
то тогда
= = = 1.25 (23)
Площадь задаваемого
квадрата определится по формуле (21) и будет
= 290∙1.25=362 .
Построение стандартного
диагонального квадратного калибра представлено на рис.16
Рис. 16. Построение
стандартного диагонального квадратного калибра.
Угол при вершине должен
быть 90° и =. Степень заполнения квадратного калибра рекомендуется
0.9. Приближенно можно принять
=0.98 (24)
И тогда сторона квадрата
калибра – c будет
= = 19.2мм. (25)
Радиус закругления
вершины квадратного калибра определяется как
=(0.1ч0.2) = 0.105∙19.2 = 2мм (26)
Закругление бунта
выполняют радиусом , который определяется как
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|