Расчет калибровки по методу в НИТИ

Эта калибровка применяется при производстве толстостенных труб, в том числе подшипниковых с толщиной стенки прокатываемых труб более 4 мм, труб из малопластичных сталей и сплавов. При использовании такой калибровки предусматривается минимальная деформация по наружному диаметру (на участке редуцирования ΔDред = 2…4 мм), применение оправок с большей конусностью (2tgα= = 0,04…0,065), равномерное распределение редуцирования по всей длине рабочего конуса. При данной калибровке редуцирование осуществляется по всей длине конуса раскатки, в том числе и в предотделочном участке. При этом редуцируется уже упрочненный металл с минимальной пластичностью, что может приводить к появле-нию трещин на внутренней поверхности труб. По длине конуса раскатки угол редуцирования значительно превышает угол обжатия по стенке, что также отрицательно оказывается на качестве металла труб. Калибровка характеризуется повышенным развалом ручья, что снижает точность труб и показатели качества наружной поверхности.

Профиль гребня ручья (рис.23) очерчен плавной кривой, рассчитанной по падающему режиму относительных деформаций:

 

где А и В – коэффициенты.

 

Рис.23 – Разбивка на участки и размеры ручья калибра при прокатке труб по маршруту 89 × 6 → 76 × 4 мм на стане ХПТ-90–3 с использованием калибровки в НИТИ

 

Расчет калибровки производят по средней толщине стенки гото­вой трубы и ее минимальному значению в сортаменте против на­правления прокатки. Диаметр ручья в сечении х (см. рис.6) оп­ределяют так:

где Kп – коэффициент относительной кривизны рабочего конуса; Dx(n–1),

Dxn – соответственно диаметры калибров в 2-х смежных сечениях;

Δd – изменение диаметра оправки по длине контрольного участка;

ax(n-1), axn – разность толщины стенок в рассматриваемых смежных

сечениях и толщины стенки готовой трубы; 2а0 – постоянная калибровки.

 

Значения коэффициента Kп определяются по данным, приведенным в табл.10, и в результате расчета калибровок при производстве толстостенных труб на ПНТЗ. Рабочая часть ручьев при этом соответственно разбивалась на 5, 7 и 9 одинаковых участков.

Таблица 23

 

Постоянная калибровки определяется по формуле

 

где ΔDр – диаметральный зазор между оправкой и внутренней поверх-

ностью заготовки (определяется по табл. 15.23); ΔK – зазор между

калибрами, принимается равным: ΔK = 1,2…1,5 мм для стана

ХПТ-90 и ΔK = 1…1,2 мм для стана ХПТ-55.

 

Величина Δd определяется так:

 

где dцил – диаметр цилиндрической части оправки (в начале зоны ре-

дуцирования); dпер – диаметр калибрующего участка оправки;

n – число участков конической (рабочей) зоны ручья (см. табл.23).

 

Таблица 24

Диаметр ручья в первом сечении от пережима (см. рис.23) рассчитывается по формуле:

во втором сечении он составляет

Аналогично ведут расчет диаметра ручья для других выбранных сечений. Ширину ручья калибра определяют аналогично калибровке МИСиС, принимая ширину развала ручья ΔВх равной:

– для всех размеров стенок в сечении пережима ΔВх = 2,5…3,5 мм;

– для каждого последующего сечения ширина развала ΔВх в предыдущем сечении увеличивается на 0,1 мм;

– в начале ручья (сечение 9 на рис. 15.14) при tз ≤ 8 мм и tтр = 5,5…6 мм

ΔВх = 3,5…4 мм, при t > 8 мм ΔВх9 = 4,5…5 мм;

– при t > 10 мм и для особотолстостенных труб (D / t < 9) в пережиме ΔВх = 4 мм.

Угол выпуска калибров ручья не контролируется.

Для калибрующего участка ΔВх = 0,8…1,4 мм.

 

Пример. Расчет калибровки инструмента стана ХПТ-55 по методике ГТИ (бывш. ВНИТИ) - ПНТЗ.

Для расчета примем следующие исходные данные: - маршрут 48 2,3 2,8 1,0 мм; материал труб - сталь 12Х18Н10Т. D ₃ = 48 мм; S ₃ = 2,3 мм; диаметр готовой трубы D₀ = 28 мм; толщина стенки S₀ = 1,0 мм; зазор между оправкой и внутренней поверхностью заготовки (необходимый для свободного прохода оправки через за­готовку при зарядке стана) = 2 мм; зазор между калибрами при расточке ручья, шлифовке и прокатке = 0,4 мм; величина подачи за один двойной ход клети m = = 6 мм; длина конической части ручья (развертки) L_P = 406 мм.

Характеристика калибровки инструмента. Общий коэффициент вытяжки:

.

Относительное уменьшение площади поперечного сечения заготовки после деформации в калибрах:

,

где F ₃ — площадь поперечного сечения заготовки; F₀ - площадь поперечного сече­ния готовой трубы.

.

Относительное уменьшение толщины стенки заготовки:

.

Уменьшение наружного диаметра заготовки

D ₃ – D₀ = 48 - 28 = 20 мм.

Калибровка оправки. Диаметр цилиндрического участка оправки

D _Ц = D ₃ - (2 S ₃ + ) = 48 - (2 • 2,3 + 2) = 41,4 мм.

Диаметр конца конической части (диаметр калибрующего участка)

d _П = D₀ - 2S₀ = 28 - 2 • 1 = 26мм.

Конусность оправки

.

Изменение диаметра оправки на длине каждого из семи участков конической части ручья

мм.

Расчет профиля гребня ручья. Диаметр ручья в любом сечении х _П (см. рис. 19.12) вычисляют по формуле

.

Величину 2 а ₀ определяем по уравнению

2 а ₀ = 2(S ₃ - S ₃) + .

Величину обозначим через коэффициент k _П. Коническую зону ручья стана ХПТ 55 разбиваем на 7 участков и в каждом сечении определяем 2а₀k_n:

Расчет профиля гребня ручья начинают от калибрующего участка.

Диаметр ручья в калибрующем участке D₀ = D_T — К = 28 — 0,4 = 27,6мм.

Диаметры ручья в конце каждого участка (начиная от калибрующего) равны,мм:

;

;

;

;

;

;

.

Определение ширины ручья

Развалка ручья:

(в конце рабочего участка); (в начале обжимной зоны), где 2tg - конусность ручья;

;

b_K = 6 • 3,89 • 0,0379 + 0,4 + 0,1 = 1,38мм; b _H = 6 • 0,07 + 0,04 + 1,0= 1,82мм.

Развалка в промежуточных сечениях от b_K до b _H (b₀ = b_K = 1,38) составит, мм:

 

Ширина ручья равна сумме величин диаметра и развалки (В_x = D_x + b_x), таким образом, мм:

Развалку калибровочного участка принимают b = 0,2 0,8 мм (большая вели­чина для крупного стана), начиная от зева поворота до его половины. Далее развал­ка плавно увеличивается до b_K. Соответственно изменяется и ширина ручья в ка­либрующем участке.

 

Оборудование ХПТ

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: