Тема: «Уширение при прокатке»

Цель работы: Научиться определять уширение, используя формулу В. П. Бахтинова и А. П. Чекмарёва и изучить влияние ширины полосы, обжатия и температуры прокатки на уширение.

Продолжительность работы – 4 часа

Методические указания

Уширение при прокатке

Уширение – поперечная деформация металла.

При прокатке полоса обжимается по высоте и увеличивается по ширине и длине.

Как уширение, так и вытяжка образуются за счет объема металла, смещаемого по толщине полосы (обжатия). При увеличении обжатия должны увеличиваться и уширение, и вытяжка.

При небольших значениях длины контактной поверхности и развитой ширине b металл будет деформироваться в основном в длину, так как перемещение частиц металла в этом направлении будет встречать меньшее сопротивление. При малой ширине контактной поверхности b и большом значении длины   металл в основном будет деформироваться в поперечном направлении.

С соотношением длины и ширины контактной поверхности связано действие основных факторов, влияющих на уширение при прокатке, к числу которых относятся величина обжатия, диаметр валков, ширина прокатываемой полосы, число проходов, коэффициент трения.

 

68

Уширение определяется по формулам:

Формула А. П. Чекмарёва:

где  высота раската до и после прокатки, мм;

 средняя ширина очага деформации, мм ();

угол захвата, рад.,

   

  А. П. Чекмарёва учитывают влияние ширины, но не учитывают влияние коэффициента трения.

Формула Б. П. Бахтинова:

 помимо других факторов учитывает влияние коэффициента трения. Для практического пользования в первую очередь рекомендуется применять формулу Б. П. Бахтинова, являющуюся наиболее простой и в то же время достаточно точной.

 

 

69

Задача №1

Определите уширение при прокатке, используя формулу В. П. Бахтинова.

Таблица 31 - Исходные данные

№ вари- анта	Толщина полосы до прокатки,	Обжатие,	Диаметр валков, D, мм	Скорость прокатки,	Температура металла, t,	Материал валков	Материал полосы
1	700	120	1300	5,0	1250	сталь	Сталь 30
2	810	100	1300	4,5	1250	сталь	Ст.1
3	720	80	1150	4,5	1200	сталь	Ст.3
4	450	70	1150	4,2	1200	сталь	ШХ15
5	320	60	950	3,0	1180	сталь	Р18
6	360	80	950	3,0	1180	сталь	Ст.3
7	240	40	850	3,2	1150	сталь	Сталь 30
8	200	50	850	3,4	1150	сталь	Х15Н60
9	100	15	650	5,0	920	чугун	4Х13
10	140	20	650	5,0	950	чугун	Х18Н10Т

 

 

 

 

 

70

Задача№2

Определите уширение при прокатке, используя формулу А. П. Чекмарёва. Постройте график зависимости уширения от ширины полосы.

 

 Таблица 32 - Исходные данные

 

№ варианта	Диаметр валков, D, мм	Толщина полосы до прокатки,	Обжатие,	Ширина полосы до прокатки,
1	950	440	40	100; 500; 700
2	950	360	60	100; 300; 800
3	950	300	80	50; 200; 700
4	850	520	60	100; 300; 750
5	850	340	75	20; 300; 800
6	850	220	60	60; 180; 700
7	800	210	30	50; 120; 600
8	800	170	45	40; 100; 800
9	600	200	60	20; 200; 600
10	600	220	40	30; 100; 500

 

71

Рисунок 12 - График зависимости уширения от ширины полосы.

По результатам работы сделайте вывод.

 

 

72

Задача №3

Определите уширение металла по формуле В. П. Бахтинова при различных обжатиях. Постройте график зависимости уширения от обжатия.

Таблица 33 - Исходные данные

 

№ вари-анта	Толщина полосы до прокатки,	Диаметр валков, D, мм	Скорость прокатки,	Темпе-ратура металла, t,	Мате-риал валков	Материал полосы	Обжатие,
1	520	950	4,5	1250	сталь	Сталь 30	50; 80; 100
2	500	950	4,5	1230	сталь	Ст.1	40; 60; 80
3	480	950	4,5	1200	сталь	Ст.3	30; 70; 90
4	450	950	4,0	1150	сталь	ШХ15	20; 40; 60
5	400	850	4,0	1100	сталь	Р18	30; 50; 70
6	380	850	4,0	1080	сталь	Ст.3	30; 50; 70
7	360	850	3,5	1050	чугун	Сталь 30	20; 50; 60
8	220	800	3,5	1000	чугун	Х15Н60	20; 30; 40
9	200	650	5,0	980	чугун	4Х13	20; 30; 40
10	200	650	5,0	950	чугун	Х18Н10Т	10; 30; 50

 

 

73

, мм

Рисунок 13 - График зависимости уширения от обжатия

По результатам работы сделать вывод.

 

 

74

Задача №4

Определите уширение металла по формуле В. П. Бахтинова при различных температурах. Постройте график зависимости уширения от температуры.

 

Таблица 34 - Исходные данные

№ вари-анта	Толщина полосы до прокатки,	Обжатие,	Диаметр валков, D, мм	Скорость прокатки,	Мате-риал валков	Материал полосы	Темпера-тура металла, t,
1	480	70	950	5,0	сталь	Ст.1	1150; 1200; 1230
2	450	40	950	5,0	сталь	ШХ15	1170; 1220; 1250
3	400	50	850	3,5	сталь	Р18	1050; 1080; 1100
4	500	60	950	3,5	сталь	Ст.3	1150; 1220; 1230
5	520	80	950	4,0	сталь	Х15Н60	1220; 1230; 1250
6	200	30	650	4,0	чугун	4Х13	930; 950; 980
7	220	30	800	4,0	чугун	Х18Н10Т	1100 1020 1040
8	200	30	650	4,5	чугун	Ст.3	900; 930; 950
9	360	50	850	4,5	чугун	Сталь 30	1050; 1070; 1100
10	380	50	850	4,5	чугун	Ст.1	1060; 1080; 1100

 

 

75

, мм

t,

Рисунок 14 - График зависимости уширения от температуры металла.

По результатам работы сделать вывод.

 

76

Задачи для самостоятельного решения

 

Задача №1

Полоса сечением 200×300 мм прокатана до толщины  60 мм на валках диаметром D = 750 мм. Определите уширение металла по формуле А. П. Чекмарёва.

 

Задача №2

Полоса сечением 200×250 мм прокатывается в стальных валках диаметром

D = 800 мм при температуре t = 1000  с обжатием  20 мм. Материал полосы - сталь Ст.3. Определите уширение металла при скорости прокатки

1 ; 3 ; 6 . Сделайте вывод о зависимости уширения от скорости прокатки.

 

Задача №3

Лента шириной  30 мм после прокатки получила уширение  5 мм. Определите ширину ленты после прохода, а также относительное уширение и коэффициент уширения.

 

Задача №4

При прокатке стальной полосы с размерами 120×1200×8000 мм на валках диаметром D = 600 мм коэффициент трения составил f = 0,3. Определите длину полосы после прокатки, если обжатие составило  25% (уширение рекомендуется определять по формуле В. П. Бахтинова).

 

Задача №5

При прокатке листа из углеродистой стали с размерами 80×1000×12000 мм получен лист толщиной  60 мм. Определите длину полосы после прокатки, если прокатка велась на стальных валках диаметром   D = 600 мм при скорости  2  и температуре прокатки t = 1100  (уширение рекомендуется определять по формуле В. П. Бахтинова).

 

 

77

Практическое занятие №8