Калибровка шестигранной стали

Курсовая по КПВ (Восстановлен).docx

Характеристика профиля
Выбор способа прокатки и калибровки профиля
Выбор стана. Технология производства профиля
Методика расчета калибровки профиля валков
Расчет калибровки валков
Расчет чистовой группы
Расчет черновой группы
Расчет обжимной группы
Список использованных источников
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 мс 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 является расчет калибровки валков линейного непрерывного мелкосортного стана 325 для прокатки шестигранной стали диаметром вписанной окружности d=21 мм из квадратной заготовки 100х100 мм2 с минимальными потерями энергозатрат и износом валков.
Характеристика профиля [Фастовский справочник прокатчика]
Для прокатки шестигранной стали подбираем в соответствии с [Фастовский справочник прокатчика] геометрические размеры квадратной заготовки.
Заготовка квадратная прокатываемая на заготовочных сортопрокатных и рельсо-балочных станах выполняется со стороной квадрата от 40 до 250 мм (ГОСТ 4693-57).
Рисунок 1. Профиль квадратной заготовки
Таблица 1. Размеры квадратной заготовки мм
отклонения по стороне
Отклонения по массе допускаются +4 -3% от номинальной массы.
Размеры заготовки и предельные отклонения по стороне квадрата показаны в таблице 1.
Разность диагоналей по сечению заготовки не должна превышать 07 допуска по стороне квадрата.
Характеристика профиля шестигранной стали
Сталь шестигранная прокатывается по ГОСТ 2879-88 с диаметром вписанного круга от 8 до 80 мм (Рисунок 2) обычной и повышенной точности. По соглашению сторон допускается поставка шестигранной стали с плюсовыми допусками не превышающими суммы предельных отклонений.
По длине шестигранная сталь поставляется: немерной длины в пределах 2-6 м мерной длины до 6 м и длины кратной мерной.
Рисунок 2. Профиль шестигранной стали
Предельные отклонения по длине для шестигранной стали мерной длины или длины кратной мерной не должны превышать: +30 мм при длине до 4 м +50 мм – при длине 4-6 м; +70 мм – при длине свыше 6 м.
Таблица 3. Размеры и допускаемые отклонения по размерам шестигранной стали мм
Диаметр вписанного круга
Предельные отклонения
При обычной точности прокатки
При повышенной точности прокатки
Характеристика стали
Сталь 40Х [Марочник сталей Сорокин]
Заменитель — стали: 45Х 38ХА 40XH 40ХС 40ХФ 40XP.
Вид поставки — сортовой прокат ГОСТ 4543—71 ГОСТ 2590—71 ГОСТ 2591—71 ГОСТ 2879—69 ГОСТ 10702—78.
Таблица 4. Температура критических точек °С
Таблица 5. Химический состав % (ГОСТ 4543—71)
Технологические свойства
Температура ковки °С; начала 1250 конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС ЭШС Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС—необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 163—168
Флокеночувствительность — чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Таблица 6. Механические свойства
Пруток. Закалка 860 °С масло.
1 Выбор способа прокатки в обжимной группе калибров
В обжимной группе клетей для уменьшения размеров заготовки применяют системы ящичных калибров:
Рисунок 3 - Схемы прокатки по системе прямоугольник-квадрат:
а) Ящичный квадрат повторяется через один прямоугольный калибр
б) Ящичный квадрат повторяется через два прямоугольных калибра
в) Ящичный квадрат повторяется через три прямоугольных калибра
г д) Гладкая бочка – ящичный квадрат
Основным элементом обжимной группы является ящичный калибр. Схема калибра показана на рисунке 4. Основное предназначение калибра – уменьшение площади раската для последующей его подачи в черновую и чистовую группу калибров.
Hк – высота по дну калибра мм; Bд – ширина по дну калибра мм; s – зазор между валками мм; Вк – ширина калибра у буртов мм; r1 – радиус закругления по дну калибра мм; r2 – радиус закругления у буртов мм; hр – высота вреза ручья мм; - выпуск ящичного калибра град.
Рисунок 4 - Схема построения ящичного калибра
Система ящичных калибров включает чередующиеся в определенной последовательности неравноосные (прямоугольные) и равноосные (квадратные) ящичные калибры. Квадратный калибр может повторяться через один прямоугольный калибр (Рисунок 3а) или через два прямоугольных калибра (Рисунок 3б). В некоторых случаях (Рисунок 3в) переход or одного квадрата к другому делают через три прохода в неравноосных ящичных калибрах причем два первых калибра являются пластовыми а третий калибр — ребровым. Наиболее целесообразной является первая схема прокатки (Рисунок 3а) поскольку она позволяет кантовать раскат после каждого прохода что способствует улучшению качества поверхности проката.
Разновидностью применения ящичных калибров является случай прокатки по схеме гладкая бочка — ящичный квадрат (Рисунок 3г д) когда прямоугольные сечения раската получают на гладкой бочке валков аквадратные — в ящичных калибрах. Применение гладкой бочки взамен ящичного калибра позволяет получить ряд дополнительных преимуществ: увеличение прочности и снижение расхода валков возможность прокатки на гладкой бочке прямоугольных сечений разных размеров за счет изменения межвалкового зазора и следовательно уменьшение числа перевалок при переходе с одного профиля на другой. Однако при прокатке на гладкой бочке максимально допустимые углы захвата и следовательно обжатия получаются меньше чем при прокатке в ящичных калибрах. Поэтому при прочих равных условиях система калибровки гладкая бочка — ящичный квадрат характеризуется меньшей интенсивностью деформации по сравнению с системой ящичных калибров схемы калибровки с чередованием гладкой бочки валков и ящичных калибров обычно применяют на непрерывных и последовательных станах.
Средний коэффициент вытяжки для системы ящичных калибров принимают в пределах 105 — 15 что дает коэффициент вытяжки от квадрата к квадрату 11 — 22. При расчете ящичных калибров первоначально определяют промежуточные площади сечения квадратов
входящих в систему. Для этой цели общую вытяжку системы принятых калибров разбивают на вытяжки от очередного квадрата к последующему квадрату. Глубину ручьев принимают равной при отношении сторон и при .
Максимальная величина обжатия в ящичных калибрах обычно ограничивается условиями захвата. При прокатке на стальных валках угол захвата обычно составляет 24-26° на чугунных валках - 19-22°. Контакт полосы с наклонными стенками калибра способствует улучшению захвата. В системе ящичных калибров возможны различные парианты комбинации прямоугольных и квадратных ящичных калибров иногда вместо прямоугольного ящичного калибра используют гладкую бочку. В конкретных условиях прокатного стана это позволяет получить преимущество в сокращении кантовок или в сокращении числа перевалок при смене профиля или в сокращении расхода валков и др.
Выпуск калибра обеспечивает правильный вход раската в калибр и свободный его выход из калибра. При отсутствии выпуска раскат заклинивается в калибре и создаются предпосылки для окова валков. В этом случае для извлечения раската из калибра требуются значительные усилия которые могут привести к поломке выводной арматуры. Кроме того выпуск калибров обеспечивает возможность ремонта калибров путем переточки валков с сохранением первоначальных размеров калибра. При отсутствии выпуска ремонт калибра с сохранением его первоначальной ширины невозможен а малая величина выпуска влечет за собой значительный съем металла по диаметру валков.
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 5 - Различные схемы прокатки шестигранной стали: а) овал-квадрат; б) Ромб-квадрат; в) овал-круг
Система ромб-квадрат состоит из чередующихся ромбических и квадратных калибров врезанных в валки по диагонали (рисунок 3б). 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 141 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.
Систему калибров ромб - квадрат применяют на заготовочных станах для получения квадратной заготовки со стороной 60—120 мм и на сортовых станах в черновых клетях в качестве вытяжной а также в чистовых группах клетей при прокатке квадратной стали.
Система калибров овал-круг (рисунок 3в) является частным случаем системы овал-ребровой овал и сохраняет почти все ее преимущества создающие благоприятные условия для прокатки качественных сталей. Кроме того эта система обеспечивает возможность получения круглых профилей из промежуточных калибров что позволяет сократить парк валков и уменьшить количество перевалок при переходе с одного профиля на другой.
Однако устойчивость овальных полос в круглых калибрах значительно хуже чем в ребровых овальных калибрах вследствие чего отношения осей овальных раскатов в системе калибров овал-круг применяют меньше по сравнению с системой овал - ребровой овал. Поэтому при прокатке по системе овал-круг получаются низкие коэффициенты вытяжки что ограничивает применение этой системы на современных высокопроизводительных станах. Кроме того из-за плохой устойчивости
овальных раскатов необходимо устанавливать тесные медные проводки что иногда служит причиной застревания переднего конца раската при входе в калибры. Недостатком системы овал-круг является также неравномерность обжатия по ширине полосы при прокатке в овальных и круглых калибрах.
Особенности системы овал-круг (плавное формоизменение профилей низкие коэффициенты вытяжки и др.) обусловили применение ее в качестве вытяжной системы при прокатке малопластичных качественных сталей на средне - мелкосортных и проволочных станах. Кроме того эту систему калибров применяют в чистовых группах клетей при прокатке круглой стали различных марок.
Система калибров овал-квадрат (рисунок 3а) является наиболее эффективной вытяжной системой. По сравнению с другими системами калибров она позволяет получать наибольшие коэффициенты вытяжки и соответственно уменьшать количество проходов.
bов – ширина овала мм; hов – высота овала мм; s – зазор между валками мм; Rов – радиус очертания овала мм.
Рисунок 6 - Схема построения овального калибра
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. Основные элементы системы показаны на рисунках 6 и 7. 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.
b – ширина квадрата мм; h – высота квадрата мм; b h – размеры квадрата с закруглениями мм; с – сторона квадрата мм; s – зазор между валками мм; r – радиус закругления у вершины мм.
Рисунок 7 - Схема построения квадратного калибра
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.
Калибры чистовой группы показаны на рисунке 8.
Рисунок 8 – 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 8 - 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.
СТАН 325 ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА «ДНЕПРОСПЕЦСТАЛЬ» ИМ. КУЗЬМИНА
Стан введен в эксплуатацию в 1950— 1951 гг. предназначен для прокатки круглых профилей диаметром 21—-40 мм квадратных профилей со стороной 18—36 мм параболической и гладкой полосы. Сечения исходных заготовок 120 масса заготовок 209-240 кг.
На стане прокатывают углеродистые и легированные стали. Схема расположения основного оборудования стана приведена на рисунке 1.
Нагревательные печи и технология нагрева
Заготовки нагревают r двух методических печах с торцовой загрузкой и боковой выдачей. Полезная длина печи 15400 мм ширина 2800 мм активная площадь пода 37 м2. Топливо — смесь коксового и доменного газов теплотой сгорания 2100 ккалм2. Воздух подогревают до 350°С в металлических игольчатых рекуператорах. Вдоль печи заготовки продвигаются винтовым толкателем. Привод толкателя от электродвигателя мощностью 52 кет с числом оборотов 565 в минуту Выдаются заготовки выталкивателем с приводом от электродвигателя мощностью 75 кет с числом оборотов 900 в минуту. Регулирование процесса нагрева автоматизировано. Зачищенные заготовки подают со склада стана 825 на загрузочную решетку печей при помощи мостового крана с подхватами. Загрузочная решетка оборудована трехниточными цепными шлепперами. Расстояние между цепями 850 мм длина шлеппера 11600 мм. С загрузочной решетки заготовка поступает на подводящий печной рольганг с которого задается в печи. Подводящий рольганг состоит из четырех секции по девять роликов с шагом 850 мм в каждой. Привод секции групповой от двигателя мощностью 192 кет с числом оборотов 715 в минуту Общая длина подводящего рольганга 29750 мм. Выданная из печей заготовка передается на приемный рольганг состоящий из двух секций Число роликов в одной секции 10 в другой 5 с шагом 850 мм. Привод каждой секции от двигателя мощностью 192 кет с числом оборотов 715 в минуту. За приемным рольгангом расположены транспортные рольганги по которым заготовка передается к рабочему рольгангу первой клети стана. На стане прокатывают сталь тех же марок что и на крупносортном стане 550 по тем же режимам нагрева. Участок печей обслуживается одним мостовым краном грузоподъемностью 5 т.
Оборудование стана и технология прокатки
Стан линейного типа. Рабочие клети расположены в две линии обжимная — состоит из трех клетей трио чистовая — из пяти клетей двойное дуо. Станины рабочих клетей обжимной линии закрытого типа. Нажимное устройство первой клети винтовое с приводом от электродвигателя мощностью 3.5 кет. Скорость перемещения валков 21 мммин. Привод нажимного устройства остальных клетей ручной. Уравновешивающее устройство пружинное. Максимальный диаметр рабочих валков обжимной линии 470 мм минимальный 435 мм. Длина бочки валков первой клети 1450 мм второй и третьей 1250 мм Материал валков — сталь марки 55Х и низколегированный чугун. Подшипники текстолитовые.
Рабочие валки клетей обжимной линии приводятся от двигателя типа СД 2500 мощностью 736 кет с числом оборотов 75—150 в минуту. Шестеренная клеть трио зацепление шевронное. Соединительные шпиндели универсальные. Станины рабочих клетей чистовой линии закрытого типа. Нажимное устройство винтовое с ручным приводом. Уравновешивающее устройство пружинное Рабочие валки клетей чистовой линии приводятся от двигателя ОТМ 66040 мощностью 1700 кет с числом оборотов 210—500 в минуту. Максимальный диаметр рабочих валков 325 мм минимальный 300 мм. Длина бочки валков первой клети 1050 мм остальных клетей 900 мм. Материал валков — отбеленный чугун. Подшипники рабочих валков роликовые. Зацепление валков шестеренной клети шевронное. Соединительные шпиндели универсальные. За первой клетью обжимной линии положен подъемно-качающийся стол длиной 4800 мм. Рольганг стола состоит из шести роликов диаметром 335 мм длиной бочки 1450 мм шагом 80010001400 мм. Привод рольганга от двигателя мощностью 40 кет с числом оборотов 750 в минуту. Для передачи раската от обжимной линии к чистовой служит передвижной желоб с приводными роликами. Перед и за обжимной и чистовой линиями расположены рольганги. Диаметр бочки роликов 350 и 265 мм. Перед обжимной линией установлены шлепперы состоящие из трех тяговых нитей. Расстояние между барабанами 11250 мм. привод от электродвигателя мощностью 11 кет. Прокатываемая полоса от первой до четвертой клети за чистовой линией передается шлеппером состоящим из девяти дорожек. Расстояние между дорожками 1000 и 2000 мм.
Все рабочие клети снабжены привалковой арматурой: линейками проводками обводными аппаратами роликовыми пропусками. У обжимной клети имеются кантующие доски а между линиями клетей— шайбовый кантователь. Перевалку клетей осуществляют при помощи мостового крана. Заготовку прокатывают в первой обжимной клети (вторая и третья не работают); затем передают в чистовую линию. В зависимости от профиля полоса передается из клети в клеть чистовой линии либо шлепперами либо обводными аппаратами. Число оборотов валков при прокатке в обжимной линии 75—140 в минуту в чистовой линии 210—350 в минуту. Температура металла в конце прокатки не менее 800°С. После выхода из чистовой клети полоса разрезается летучими ножницами.
Пролет стана обслуживается одним мостовым краном грузоподъемностью 153 т.
Оборудование участков и технология резки охлаждения уборки и отделки проката. После чистовой клети полоса режется летучими электрическими ножницами. Наибольшее сечение разрезаемой полосы 25х25 мм. Прокат охлаждают на двухсекционном реечном шагающем холодильнике. Общая длина холодильника 60000 мм ширина 5000 мм.
На мерные длины (2000-6000 мм) металл разрезают на прессовых ножницах холодной резки с верхним резом. Максимальное усилие резания 150 т. Ножницы оборудованы передвижными упорами. Разрезанный прокат собирается в карманы из которых его убирают на склад готовой продукции при помощи кранов. Для замедленного охлаждения и термической обработки проката имеются специальные короба – термостаты.
Правку проката осуществляют на одной девятироликовой и двух правильных машинах с косым расположением роликов и на горизонтальном прессе усилием 150 т. Прокат зачищают на стационарных наждачных (10 шт) и обдирочно-шлифовальных (2 шт) станках. Травильное отделение является общим для станов 325 и 550. Участок отделки металла обслуживается мостовым краном грузоподъемностью 20 т. Продукцию сдают по фактической массе.
МЕТОДИКА РАСЧЁТА КАЛИБРОВКИ ПРОФИЛЯ ВАЛКОВ
Для расчета калибровки профиля валков при прокатке шестигранной стали диаметром 21 мм из квадратной заготовки сечением 100 мм на мелкосортном стане линейного типа выбираем методику М.С Мутьева.
По методу М.С.Мутьева в основу расчета положены следующие факторы: допустимые углы захвата уширение в калибрах коэффициенты вытяжки и устойчивость овальной полосы в квадратном калибре для чего применяют отношение квадратные калибры рассчитывают с закруглением. Ход расчёта калибровки следующий [Гетманец В.В. Тильга С.С. Кузьменко А.Г. Романченко В.Л. «Справочник калибровщика» 1995]:
Устанавливаем систему черновых калибров в зависимости от типа стана и размеров прокатываемого профиля.
Расчёт ведём против хода прокатки начиная с чистового шестигранника размеры которого определяем с учётом принятых допусков и температуры конца прокатки. Полученные горячие размеры шестигранника являются исходными величинами в дальнейшем расчете.
Выполняем расчет чистового калибра: диаметр вписанной в шестигранник окружности является размером профиля поэтому для построения чистового шестигранника проводят окружность равную размеру профиля и относительно ее описывают шестигранник. Сторона шестигранника при этом составит:
где d— диаметр вписанной в шестигранник окружности.
По месту разъема калибра предусматривают выпуск 1 — 2%. Зазор между валками принимается по нормам принятым для других чистовых калибров. Высота калибра: h = 2с.
Рассчитываем предчистовой калибр: обжатие предчистовой полосы по высоте в чистовом калибре практически равномерно по ширине поэтому вместо коэффициента вытяжки можно задаваться коэффициентом
высотной деформации предусмотренным по какому—либо режиму обжатий для полосовой стали. Тогда ширина предчистового калибра:
где — коэффициент высотной деформации; d — диаметр вписанной в шестигранник окружности.
Абсолютное обжатие в чистовом калибре:
Рассчитываем размеры черновых калибров выбранной системы. Расчёт размеров черновых калибров сводится к следующему:
)Необходимо установить коэффициенты вытяжки по отдельным калибрам вплоть до исходной заготовки если она задана. При определении коэффициентов вытяжки по калибрам необходимо учитывать допустимые углы захвата для чего используем графики зависимости коэффициентов вытяжки от допустимых углов захвата для черновых квадратов различных размеров.
)Определяем допустимый угол захвата согласно таблицы 1:
Таблица 1. Предельные углы захвата в зависимости от температуры
скорости прокатки и материала валков
Коэффициент вытяжки в квадратном калибре определяется по формулам:
Коэффициент вытяжки в овальном калибре равен:
Уширение определяется по формулам:
Далее рассчитываем размеры черновых калибров. В случае необходимости корректируем размеры овалов или квадратов.
Площадь квадрата равна:
Высота и ширина калибра:
Закругление калибра:
Высота и ширина калибра без закруглений:
Катающий диаметр по вершине квадратного калибра:
Обжатие в квадратном калибре:
Ширина последующего овала:
Среднее обжатие в квадратном калибре:
Показатель уширения в квадратном калибре:
Высота последующего овала:
Радиус ручья овального калибра:
Ширина вреза ручьев в овальном калибре:
Проверка устойчивости овальной полосы в квадратном калибре:
Площадь овального калибра:
Сторона следующего квадрата:
Потом ведем расчет ящичных калибров:
Рассчитываем среднюю вытяжку в паре калибров:
При определении катающего диаметра принимаем что b1=b0 а :
Рассчитываем коэффициент учета уширения:
Коэффициент формоизменения Кф для ящичных калибров равен единице.
Рассчитаем коэффициент уширения во втором калибре пары по формуле:
Определим высоту промежуточной полосы:
Ширина промежуточной полосы:
Площадь промежуточной полосы:
Ширина и высота калибра:
Зазор между валками:
Радиус закругления калибров по дну ручья:
Радиус закругления калибров у разъема калибра:
Отношение ширины калибра к высоте калибра:
- должно находится в допустимых пределах: 0525;
Максимальное обжатие в калибре:
)Данные расчёта заносим в таблицу и вычерчиваем калибры.
РАСЧЁТ КАЛИБРОВКИ ВАЛКОВ
Для шестигранника диаметром 21 мм допуски согласно ГОСТ составляют + 03 мм и - 05 мм при обычной точности прокатки; + 01 мм и - 03 мм при повышенной точности прокатки [1) Сортовые профили проката: Лемпицкий В.В. Шулаев И.П. Тришевский И.С. и др. М.: Металлургия 1981. 624 с. 2) Справочник прокатчика Фастовский Б.Г.- М.: Металлургия 1972 304 с.].
Для прокатки в черновых калибрах выбираем систему овал – квадрат предчистовой – шестиугольник и чистовой калибр - шестигранник.
Прокатка шестигранной стали диаметром 21 мм из квадратной заготовки со стороной 100 мм на выбранном мелкосортном стане будет осуществляться за 11 проходов. Диаметр валков в чистовой клети равен D=325 мм диаметр валков в обжимной группе клетей D=470 мм.
Расчёт ведём против хода прокатки начиная с чистового калибра.
Расчет чистового калибра:
Диаметр вписанной окружности в горячем состоянии:
Размеры грани профиля:
Диаметр описанной окружности:
Площадь профиля в горячем состоянии:
При S=26 мм и максимальная ширина калибра в местах разъема валков составит:
Предчистовые калибры
Согласно графику (Рисунок 101а Протасов) общая вытяжка от квадрата к шестиугольнику . Тогда площадь предчистового ребрового калибра:
Определяем размеры для построения ребрового калибра в соответствии с (Рисунок 102в Протасов):
Отношение вытяжки в предчистовом калибре к вытяжке в чистовом находятся в пределах 09-096. Для данного случая . Тогда площадь предчистового калибра:
Высоту предчистового калибра находим по графику (Рисунок 101в Протасов):
Ширина предчистового калибра:
Ширина вреза калибра при S = 001D=32; .
Ширина средней части калибра (меньшее основание трапеции):
Расчет черновой группы клетей
Сторона квадратной полосы:
Допустимый угол захвата согласно таблице 1:
Коэффициент вытяжки в квадратном калибре при c1=263>20:
Уширение в квадратном калибре:
Окончательные размеры овального калибра:
Показатель уширения в овальном калибре:
Коэффициент вытяжки в овальном калибре:
На базе квадрата с3 рассчитываем размеры последующих пар калибров. Катающий диаметр по вершине квадратного калибра:
Коэффициент вытяжки в квадратном калибре при c3=417>20:
Допустимый угол захвата:
Ширина промежуточного овала:
Предварительный коэффициент вытяжки:
Сторона квадрата выходящего из обжимной клети для подачи в овальный калибр:
Расчет ящичных калибров
Исходная заготовка – квадрат со стороной 100 мм скорость прокатки 75 обмин диаметр валков 470 мм температура прокатки – 1100 . Необходимо получить квадрат со стороной 83 мм.
Приняв радиусы закругления квадратов рассчитаем площади исходного и конечного квадратов:
Рассчитаем среднюю вытяжку в паре калибров:
Рассчитаем коэффициент учета уширения:
Таким образом получим промежуточную прямоугольную полосу шириной b1=110 мм и высотой h1 = 735 мм.
Рассчитаем заполнение = 093.
Ширина дна ящичного калибра приближенно равна ширине задаваемой в него полосы:
Для упрощения настройки валков принимаем S=5 мм.
Проверим выпуск в калибрах:
Выпуск обоих калибров находится в рекомендуемых пределах .
- находится в допустимых пределах: 0525;
- находится в допустимых пределах: 0525.

Чертеж.cdw

I - ОБЖИМНАЯ ГРУППА КАЛИБРОВ
II - ЧЕРНОВАЯ ГРУППА КАЛИБРОВ
III - ЧИСТОВАЯ ГРУППА КАЛИБРОВ
КР.050709.1709-09.008
ШЕСТИГРАННОЙ СТАЛИ d=21 мм

Данные расчета.docx

Коэффициент вытяжки
Таблица 2. Калибровка чистовых и черновых калибров для прокатки шестигранной стали d=21 мм из квадратной заготовки 100x100 мм
Радиус закругления r1
Радиус закругления r2
Ширина дна калибра Вд
Таблица 3. Калибровка обжимных калибров для прокатки шестигранной стали d=21 мм из квадратной заготовки 100x100 мм