Разработка техпроцесса использования стана радиально-сдвиговой прокатки в сортовой прокатке

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ЭЛЕКТРОСТАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(филиал) Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА(МАМИ)»

Факультет: ММТ

Кафедра: Технологии и оборудования прокатного производства

Курсовой проект

По курсу: «Оборудование цехов ОМД»

Тема: «Разработка техпроцесса использования стана РСП в сортовой прокатке»

Студент: Ивченко Юрий Владимирович

Руководитель проекта: Ахмедшин Рауф Исламович

Электросталь 2015

Введение

За последние два десятилетия в производстве нашел довольно широкое применение способ поперечно-винтовой прокатки (ПВП). В сочетании с традиционными методами -- прессованием, ковкой и сортовой прокаткой -- ПВП позволяет значительно расширить арсенал средств производства, удачно вписываясь в общую технологическую схему как заготовительная, промежуточная или окончательная операция.

Технология и оборудование ПВП имеют ряд особенностей, основные из которых:

1. Технологический инструмент -- рабочие валки -- отличается универсальностью, их калибровка не зависит от технологических свойств прокатываемых сплавов, что значительно сокращает расходы на инструмент; 2. Переналадка оборудования при переходе на другой размер осуществляется простым сведением и разведением рабочих валков в клети, что позволяет плавно регулировать диаметр проката и обеспечить его высокую точность; 3. Возможность плавной регулировки диаметра проката в сочетании с регулировкой угла подачи и скорости вращения валков позволяет подобрать деформационно-скоростной режим прокатки в очень широком диапазоне;

4. В зависимости от типа применяемых рабочих валков и калибровок деформация за один проход в клети ПВП может составлять 20 - 90 %, что обеспечивает достаточную производительность даже при относительно небольших скоростях прокатки.

Высокоэффективный способ радиально-сдвиговой прокатки (РСП), при котором, происходит деформирование заготовок винтовой прокаткой с интенсивным уплотнением и проработкой структуры за счет управления напряженно деформированным состоянием и траекториями истечения металла в очаге деформации. Технологическую основу процесса составляют большие углы подачи (15…30є) в сочетании со специальной геометрией очага деформации.

В процессе РСП истечение металла в очаге деформации по программируемым траекториям создает эффект объемного макро сдвига, глубоко прорабатывает и уплотняет металл. Такие условия деформации максимально благоприятны для бездефектной прокатки практически любых деформируемых материалов, в том числе сплавов на основе железа с содержанием углерода более 2%. Разработаны эффективные режимы прокатки металлов и сплавов различных классов, при которых металл интенсивно уплотняется и глубоко прорабатывается по всем уровням металлофизического строения. Элементы структурного строения металла приобретают форму изотропных обособленных частиц, высокой дисперсности; при этом происходит комплексное повышение физико-механических и служебных свойств металла. Наиболее высокий уровень достигается в пластических и вязких свойствах.

Высокие сдвиговые деформации, сосредоточенные в ограниченном объеме очага, сопровождаются управляемым разогревом металла. Температурный эффект разогрева составляет до 100…150 єС, что позволяет снизить температуру нагрева перед прокаткой, оптимизировать температурный интервал деформации.

Изменения температуры металла при высокотемпературной деформации на стане радиально-сдвиговой прокатки происходит за счет явление резкого уменьшения усилия, необходимого для деформации, под влиянием макро сдвига, локализованного по плоскости или поверхности. Закономерность связи усилия деформирования кристаллических тел с направлением деформационных перемещений, состоящая в том, что при пластической деформации в одном направлении, локализованной по плоскости или поверхности, резко снижается компонента усилия, потребного для возникновения и развития деформаций в другом направлении.

При винтовой прошивке формоизменение металла происходит в условиях знакопеременной радиальной деформации, скручивания заготовки вокруг ее оси, а также интенсивных сдвиговых деформаций, при этом каждая частица металла в очаге деформации перемещается по винтовой (геликоидальной) траектории. Такое турбулентное перемещение металла приводит к интенсивной проработке структуры и перемешиванию неметаллических включений в периферийной и центральной зоне. Это ведет к повышению качества.

Расчет энергосиловых параметров

Шаг

k- число валков, k = 3

R - радиус валка

r - радиус заготовки

Сталь 45

Расчет производительности

с

прокатка сдвиговой стан валок

Считаем, что данная годовая производительность в значительной степени завышена. Также, такой режим работы трудно обеспечить без скручивания металла, так как частота вращения заготовки будет составлять 800 об/мин при длине заготовки 13.5 м и длине раската 21 м. В связи с этим, предлагается рассчитать скоростные параметры прокатки в стане РСП задавая объем производства порядка 1 млн. т в год. Данный объем производства может быть обеспечено при окружной скорости валков равной 0.35 м/с. Определим годовой выпуск продукции при такой окружной скорости валков.

с

Литература

«Прокатное производство». Учебник для вузов. 3-е изд. Полухин П. И., Федосов Н. М., Королев А. А., Матвеев Ю. М. М., «Металлургия», 1982.

«Технология производства бесшовных и сварных труб». Учебное пособие. Потапов И. Н., Наумов С. А., Кишкин И. В. М., МИСиС, 1988.

«Проектирование и технология производства прокатного оборудования». Учебное пособие. Кишкин И. В. М., МИСиС, 1994.

Размещено на Allbest.ru