Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Тема программы: Основы теории пластической деформации

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Методические указания

По выполнению домашней контрольной работе по МДК.03.01 Теория обработки металлов давлением ПМ.03 Подготовка и ведение технологического процесса обработки металлов давлением

для студентов – заочников специальности 22.02.05 Обработка металлов давлением

Рассмотрено на заседании методической комиссии специальностей 15.02.08 Технология машиностроения, 22.02.05 Обработка металлов давлением Протокол № _____ от «____» ___________ 20____ г. Председатель ПЦК _____________________И.А.Селиверстов

Составитель: Кузнецова Надежда Борисовна

Глазов 2018

СОДЕРЖАНИЕ

Ведение………………………………………………………………………………………………3

Методические указания……………………………………………………………………………..4

Варианты контрольных работ………………………………………………………………………5

Заключение…………………………………………………………………………………………..6

Список литературы………………………………………………………………………………….7

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта и рабочей программы по МДК.03.01 Теория обработки металлов давлением ПМ.03 Подготовка и ведение технологического процесса обработки металлов давлением

Программа профессионального модуля – является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 22.02.05 – Обработка металлов давлением (базовая подготовка) в части основной профессиональной деятельности (ВДП): МДК.03.01 Теория обработки металлов давлением ПМ.03

Подготовка и ведение технологического процесса обработки металлов давлением и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):

ПК 3.1. Проверять правильность назначения технологического режима обработки металлов давлением.

ПК 3.2. Осуществлять технологические процессы в плановом и аварийном режимах.

ПК 3.3. Выбирать виды термической обработки для улучшения свойств и качества выпускаемой продукции.

ПК 3.4. Рассчитывать показатели и коэффициенты деформации обработки металлов давлением.

ПК 3.5. Рассчитывать калибровку рабочего инструмента и формоизменение выпускаемой продукции.

ПК 3.6. Производить смену сортамента выпускаемой продукции.

ПК 3.7. Осуществлять технологический процесс в плановом режиме, в том числе используя программное обеспечение, компьютерные и телекоммуникационные средства.

ПК 3.8. Оформлять техническую документацию технологического процесса.

ПК 3.9. Применять типовые методики расчета параметров обработки металлов давлением.

С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

Иметь практический опыт:

ПО 1. Выполнения необходимых расчетов технологических процессов обработки металлов давлением;

ПО 2. Осуществления технологического процесса изготовления изделий;

ПО 3. Пользования нормативно-справочной литературой;

уметь:

У1. Применять типовые методики определения параметров обработки металлов давлением;

У2. Выбирать справочные данные, характеризующие взаимосвязи структуры и свойств обрабатываемых металлов и сплавов, для обеспечения выпуска продукции с заданными свойствами;

У3. Рассчитывать абсолютные, относительные и полные показатели и коэффициенты деформации;

У4. Инструктировать подчинённых о правилах эксплуатации технологического оборудования;

знать:

З1. Особенности технологического производства продукции различного сортамента;

З2. Методы обеспечения процессов обработки металлов давлением.

Целью создания методических указаний является оказание помощи студентам - заочникам в выполнении домашней контрольной работыпо МДК, а также в усвоение теоретических знаний в установлении распределения напряжений и деформаций по объему детали, определение изменения формы и размеров заготовки в процессе деформирования, выявление распределения сил по поверхности инструмента.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Основной формой учебной работы студента - заочника является самостоятельное изучение теоретического материала по МДК.03.01 Теория обработки металлов давлением ПМ.03 Подготовка и ведение технологического процесса обработки металлов давлением. При этом необходимо использовать нормативные документы, специальную литературу, в том числе электронную библиотечную систему.

В соответствии с учебным планом студенты заочного отделения специальности «Обработка металлов давлением" выполняют контрольную работу по дисциплине «Теория обработки металлов давлением».

Порядок выполнения контрольной работы:

1. Студент оформляет титульный лист контрольной работы.

2. Решает задачи в соответствии со своим вариантом (последний номер зачетной книжки)

3. Отвечает на теоретические вопросы.

Контрольная работа может быть выполнена на листах формата А4, шрифт 14, интервал 1,5, выравнивание по ширине страницы, красная строка 15 мм, требования к оформлению в соответствии с ГОСТ 2.105- 94. Допускается выполнение контрольной работы в тетради от руки разборчивым почерком.

Требования к оформлению контрольной работы следующие:

- оформить титульный лист в соответствии с общими правилами;

- оформить содержание в соответствии с общими правилами;

- записать номер вопроса и его содержание;

- текстовая часть должна быть оформлена с полуторным интервалом, 12 кеглем (размером шрифта) в стилистике Times New Roman;

- между ответом и следующим вопросом оставить место для замечаний преподавателя;

- в конце работы указать использованную литературу, поставить подпись и дату выполнения.

Список литературы (или библиография) должен содержать не менее пяти источников. Каждая единица литературы включает в себя идентификацию автора, названия работы и выходных данных - место издания, издательство и год издания, количество страниц. В случае использования Интернет-ресурса, в качестве выходных данных указать URL страницы.

Работу сдать в учебное заведение для проверки согласно графику. Получив проверенную контрольную работу, доработать ее с учетом замечаний преподавателя. Если работа не зачтена, переделать ее и вновь сдать на проверку вместе с не зачтенной работой.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Контрольная работа выполняется в ученической тетради, записи выполняются от руки разборчивым почерком. Номера вопросов и задач выбираются по таблице 1.

Таблица 1

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тема 1	1	3	5	7	9	10	8	6	4	2
Тема 2	10	8	6	4	2	1	3	5	7	9
Тема 3	3	4	1	2	5	6	10	9	8	7
Тема 4	9	7	10	8	6	2	1	4	3	5
Задача 1	4	5	1	7	2	8	3	9	6	10
Задача 2	7	1	3	5	4	2	6	1	2	3
Задача 3	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Задача 1

1. Квадратную заготовку с сечением 150х150 мм и длиной 2 м прокатали в квадратную штангу сечением 30х30мм. Рассчитайте длину получившегося проката и определите коэффициент вытяжки.

2. Квадратную заготовку с размерами поперечного сечения 45х45 мм и длиной 3 м прокатали в пруток диаметром 10 мм. Найдите длину прутка после прокатки.

3. Полосу толщиной 100 мм и шириной 1700 мм прокатали с обжатием 15%. Коэффициент вытяжки составил 1,17. Рассчитайте коэффициент уширения и ширину полосы после прокатки.

4. После прокатки заготовки сечением 60х60 мм с абсолютным обжатием 10мм и уширением 1 мм ее длина составила 7 м. найдите начальную длину заготовки и рассчитайте коэффициент вытяжки.

5. Полосу с размерами: толщина – 40 мм, ширина – 850 мм, длина – 5м, прокатали с обжатием 20%. При этом длина полосы увеличилась на 500 м. Сколь составило уширение полосы (в мм).

6. Лист толщиной 3,5 мм, шириной 1500 мм и длиной 400м прокатали с обжатием 30%. Определите все коэффициенты деформации (при листовой прокатке уширение отсутствует).

7. Квадратную заготовку с квадратным поперечным сечением 100х100 мм прокатали с обжатием 20%. Коэффициент уширения составил 1,01. Найдите толщину и ширину раската и определите коэффициент вытяжки.

8. Квадратную заготовку с размерами поперечного сечения 55х55 мм и длиной 4,5 м прокатали в пруток диаметром 12 мм. Найдите длину прутка после прокатки.

9. После прокатки заготовки сечением 40х40 мм с абсолютным обжатием 8 мм и уширением 1 мм ее длина составила 6 м. Найдите начальную длину заготовки и рассчитайте коэффициент вытяжки.

10. Лист толщиной 4,8 мм, шириной 1200 мм и длиной 600м прокатали с обжатием 30%. Определите все коэффициенты деформации (при листовой прокатке уширение отсутствует).

Задача 2

1)Заготовку толщиной 50 мм прокатали в валках диаметром 400 мм с абсолютным обжатием 10 мм. Определите величину опережения, если коэффициент трения равен 0,33. (Воспользуйтесь формулой Павлова и Дрездена).

2)Определите величину опережения при прокатке полосы толщиной 25 мм с обжатием 30%. Угол захвата при прокатке составил 8 град., нейтральный угол 3 град.

3)Определите толщину полосы после прокатки, если толщина полосы до прокатки 5 мм, скорость входа металла в валки 2 м/с, окружная скорость вращения валков 3 м/с, а опережение составило 4%.

4)Полосу толщиной 10 мм прокатали в валках диаметром 500 мм с относительным обжатием 20%. Определите величину опережения, если коэффициент трения равен 0,3. (Воспользуйтесь формулой Павлова и Дрездена)

5)При прокатке полосы с толщины 5мм на толщину 3 мм скорость входа металла в валки составила 4 м/с, а скорость валков 4,5 м/с. определите величину опережения.

6) Заготовку толщиной 80 мм прокатали в валках диаметром 600 мм с абсолютным обжатием 20 мм. Определите величину опережения, если коэффициент трения равен 0,33. (Воспользуйтесь формулой Павлова и Дрездена).

7) Определите величину опережения при прокатке полосы толщиной 20 мм с обжатием 25%. Угол захвата при прокатке составил 8 град., нейтральный угол 3 град.

Задача 3

Выполнить расчет среднего удельного давления металла на валки по методу Экелунда.

1. Полоса, имевшая до пропуска сечение 60х125 мм, прокатана на закаленных чугунных валках с обжатием 35% и коэффициентом уширения 1,06. Определить удельное и полное давление, если скорость прокатки 2,5 м/с, диаметр валков 680 мм, температура металла в расчетном пропуске 950^оС. Сталь содержит 0,25 %С и 0,6% Мn.

2.Сталь содержащая 0,2%С и 0,5% Мn, прокатана на стальных валках диаметром 800 мм при температуре 1000^оС. Окружная скорость вращения валков 2 м/с, обжатия в расчетном пропуске 40 мм, коэффициент обжатия 0,8, ширина раската до пропуска 200 мм, коэффициент уширения 1,05. Определить удельное и полное давление металла на валки при прокатке.

3. Полоса, имевшая до пропуска сечение 250х250 мм, прокатана на закаленных чугунных валках с обжатием 22%. Определить удельное и полное давление, если скорость прокатки 2 м/с, диаметр валков 850 мм, температура металла в расчетном пропуске 1150^оС. Сталь содержит 0,5 %С и 0,4% Мn и коэффициент вытяжки при прокатке составил 1,23

4. Полоса имевшая до прокатки площадь поперечного сечения 5000 мм², прокатана на валках диаметром 600 мм с обжатием 35%. Ширина раската после прокатки 110 мм, коэффициент уширения составил 1,08. Определить удельное и полное давления металла на валки при прокатке, если температура прокатки 900^оС, содержание углерода в стали 0,4 %. Скорость прокатки 3,4 м/с, валки стальные. Произвести расчет удельного и полного давления.

5. Сталь, содержащая 0,3% С, 0,7% Mn, 1,0% Cr, прокатана на закаленных чугунных валках диаметром 600 мм при температуре 1100^оС. Окружная скорость валков 0,8 м/с, сечение полосы до прохода 20х200 мм, после прохода 12х204 мм. Определить удельное и полное давление при прокатке.

6. Определить удельное и полное давление металла на валки по следующим данным. Диаметр валков 530 мм, сечение раската до пропуска 125х160 мм, коэффициент вытяжки 1,3, коэффициент уширения 1,05, температура металла 1075^оС, содержание углерода 0,3%. Валки чугунные, скорость прокатки 7 м/с.

7. Определить удельное и полное давление металла на валки при прокатке стали, содержащей 0,35%С, 0,8%Мn, 0.25%Cr. Площадь поперечного сечения раската до прокатки 60000 мм², относительное обжатие 25%, ширина полосы после прохода 300 мм, коэффициент уширения 1,09. Температура прокатки 1100^оС, скорость прокатки 1,5 м/с, диаметр валков 900 мм, валки стальные кованные.

8. В валках диаметром 300 мм прокатана сталь содержащая 0,15%С, со скоростью прокатки 4 м/с. Размеры полосы до прохода 30х40 мм, обжатие 30%, коэффициент уширения 1,1, температура металла в расчетном проходе 900^оС. Определить удельное и полное давление, если прокатка велась на стальных валках.

9. Определить удельное и полное давление металла на валки по следующим данным: диаметр валков 400 мм, коэффициент обжатия 0,75, коэффициент вытяжки 1,25, температура металла 1025^оС, содержание углерода 0,15%, валки чугунные, скорость прокатки 4 м/с.

10. На стальных валках диаметром 500 мм, с числом оборотов n 60 об/мин прокатана полоса с содержанием углерода 0,14%, Mn 0,45% при температуре 1200^оС. Полоса прямоугольного сечения с размерами после прохода 80х137, с абсолютным обжатием 35 мм, коэффициент уширения 1,1. определить удельное и полное давление металла на валки.

Методические указания для решения задачи 3.

Величину полного давления металла на валки или силу прокатки можно получить расчетом по формуле или путем непосредственного измерения на прокатном стане.

При определении полного давления по формулам нужно среднее удельное давление p_Ср (силу воздействующую на единицу площади контактной поверхности) умножить на площадь контактной поверхности F

P = p_cpF кН (1)

Площадь контактной поверхности F (имеется в виду поверхность контакта металла с одним валком) определяется путем умножения средней ширины контактной поверхности b_с на длину контактной поверхности l

F = b_cl или

, мм² (2)

где b₀ —ширина полосы до прохода, мм;

b₁ —ширина полосы после прохода, мм;

R — радиус валка, мм;

∆ h= h₀ — h₁ — абсолютное обжатие, мм;

h₀ —толщина полосы до прохода, мм;

h₁ — толщина полосы после прохода, мм.

В общем виде формулу для определения среднего удельного давления можно записать так:

(3)

где k —сопротивление деформации в условиях линейного напряженного состояния (при горячей деформации—с учетом влияния температуры и скорости деформации);

п_σ —коэффициент, учитывающий влияние объемного напряженного состояния.

Сопротивление деформации k и коэффициент п_σ для случая горячей прокатки определяют различными методами. Ниже приводится метод Экелунда, применяемый для расчета среднего удельного и полного давления металла на валки.

По методу С. Экелунда

, (4)

где k₀ – удельное сопротивление при статическом сжатии, Мн/м²или МПа;

η – вязкость прокатываемого металла, н∙сек/м²;

и – скорость деформации, сек^-1.

Для определения k₀ и η применительно к горячей прoкатке стали С. Экелунд вывел следующие эмпирические формулы:

k₀ = 9,81(14-0,01 t)(1,4+ C + Mn +0,3 Cr) M н /м ², (5)

где t – температура прокатки, ⁰С;

C, Mn, Cr - содержание углерода, марганца и хрома, %.

Вязкость прокатываемого металла определяется по формуле

(6)

где С₁- коэффициент зависящий от скорости прокатки, значения которого приведены ниже:

Скорость прокатки, м/сек	до 6	6-10	10-15	15-20
Коэффициент С₁	1,0	0,8	0,65	0,6

Для подсчета средней скорости деформации при прокатке пользуются формулой А. И. Целикова

(7)

, сек^-1

Если в условии задания дано число оборотов валков в минуту n, то скорость прокатки определяют по следующей формуле

, м/сек (8)

где D – диаметр валков, м.

Недостатком формулы С. Экелунда является ограниченность ее применения, так как уравнения (5) и (6) действительны для температур >800°С и содержания марганца менее 1,0% и хрома не более 2—3%.

Коэффициент п_σ в общем случае учитывает влияние ширины полосы, внешнего трения, внешних зон и натяжения полосы. Формула Экелунда для определения п_σ учитывает только влияние внешнего трения.

п_σ́ = 1+ m (9)

где m – коэффициент, характеризующий влияние внешнего трения на удельное давление:

(10)

где μ_з – коэффициент трения при захвате полосы валками.

С. Экелунд предложил формулу для определения коэффициента трения μ_з при захвате для случая горячей прокатки стали при температуре металла более 700° С, а Б. П. Бахтинов и М. М. Штернов ввели в формулу поправочные коэффициенты:

μ_з =k₁ k₂ k₃ (1,05-0,0005 t) (11)

где k₁ — коэффициент учитывающий материал валков; для стальных валков k₁ =1,0, для чугунных валков k₁ =0,8;

k₂- коэффициент учитывающий влияние окружной скорости валков;

k₃- коэффициент учитывающий влияние химического состава прокатываемой стали;

t — температура металла, °С.

Коэффициент k₂ определяется по графику (рис. 1).

Рисунок 1 - Значения k₂ для расчета коэффициента трения

Коэффициент k₃ определяется по таблице 1.

Таблица 1 - Значения коэффициента k₃ при прокатке сталей различных марок

Группа стали	Марка стали	Коэффициент k₃
Низкоуглеродистая	Ст. 1	1,0
Ледебуритная	Р18	1,10
Перлитио-мартенситная	ШХ15, 4X13	1,24—1,30
Аустенитная	Х13Н4Г9	1,40
Аустенитная с избыточной фазой	Х18Н10Т	1,45
Ферритная	1Х17ЮА	1,55
Аустенитная с карбидами	Х15Н60	1,60

Порядок расчета:

1. Используя данные задания определить исходные размеры заготовки до прокатки толщину h₀ и ширину b₀ и размеры раската после прокатки толщину h₁ и ширину b₁. Если не дана в условии скорость прокатки, то ее рассчитывают по формуле (8) через число оборотов валков в минуту.

2. Рассчитать по формуле (2) площадь контактной поверхности металла с валками. Отдельно определить длину контактной поверхности l.

3. Рассчитать сопротивление деформации k, используя формулы (4), (5), (6), (7). Содержание в стали углерода, марганца и хрома определить по марочнику сталей для указанной в задании марки стали.

4. Рассчитать коэффициент трения по формуле (11).

5. Рассчитать коэффициент, учитывающий влияние внешнего трения, по формулам (9) и (10).

6. Рассчитать среднее удельное давление металла на валки по формуле (3).

7. Вычислить усилие прокатки (или полное давление металла на валки), используя формулу (1).

8. Обязательно пояснять из каких графиков, таблиц берутся справочные величины, указать размерности после всех рассчитанных величин.

При расчете необходимо внимательно следить за размерностью величин при подстановке их в формулы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Виноградов А.Г. Теория калибровки: Т.2.-3-е изд., доп.- Первоуральск: ЗАО Группа ЧПТЗ,2007.

2. Грудев А. П. Теория прокатки. М.: Интермет и инжиниринг, 2001

3. Куприн М.И. Основы теории прокатки. – М.: Металлургия, 1971.

4. Мастеров В.Л. Теория пластической деформации и ОМД. – М.: Металлургия, 1989

Справочники:

1. Краткий справочник металлиста / Под ред. Орлова П. Н., Скороходова Е. А. – М.: Машиностроение, 1987.

2. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна. Справочник Т.1 - М.: Интермет Инженеринг,2005.

3. Методы испытаний и исследований. - М.: Интермет Инженеринг,2004.

4. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна. Справочник Т.2 Строение стали и чугуна. - М.: Интермет Инженеринг,2005.