Исследование уширения при прокатке

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2[pic 1]

ИССЛЕДОВАНИЕ УШИРЕНИЯ ПРИ ПРОКАТКЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Исследовать зависимость уширения от абсолютного обжатия и начальной ширины полосы.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ:

Изменение ширины полосы при прокатке вследствие поперечной деформации называется уширением. Уширение определяют по формуле:

                                                    [pic 2],                                                          (1)

где b0 и b1 – ширина полосы до и после прокатки.

Простому процессу прокатки отвечает объемная схема деформированного состояния с уменьшением высоты и увеличением длины и ширины прокатываемой полосы. В соответствии с законом постоянства объема суммы продольной и поперечной деформации равна высотной деформации. Величина высотной деформации (обжатие) задается геометрией очага деформации – начальной толщиной полосы и зазором между валками (1). Соотношение между продольной (вытяжка) и поперечной (уширение) деформациями определяется законом наименьшего сопротивления и влиянием внешних (передних и задних) концов прокатываемой полосы.

Рассмотрим влияние основных факторов прокатки на уширение при простом процессе прокатки.

1.        Абсолютное обжатие.

С увеличением абсолютного обжатия уширение увеличивается. Влияние этого фактора объясняется двумя причинами. Чем больше высотная деформация, тем интенсивнее течение металла, тем больше и уширение и удлинение. С этой точки зрения абсолютное обжатие является основным фактором, определяющим величину уширения. Наиболее часто величину уширения оценивают коэффициентом , показывающим, какую часть от абсолютного обжатия составляет уширение. Вторая причина увеличения заключается в том, что с ростом абсолютного обжатия увеличивается длина очага деформации, т.к.

В связи с этим возрастает сумма сил трения, которую надо преодолеть частицами металла при течении в продольном направлении в вытяжку и, следовательно, увеличивается течение металла в поперечном направлении.

2.        Диаметр валков.[pic 3]

С увеличением диаметра валков также увеличивается длина контакта ld, затрудняется продольное течение металла и увеличивается уширение.

3.        Ширина полосы.

С увеличением исходной ширины полосы увеличивается сопротивление трения поперечной деформации и уширение уменьшается.

4.        Коэффициент трения.

С увеличением коэффициента трения возрастает сопротивление течению металла, как в продольном, так и в поперечном направлениях. Влияние повышения коэффициента трения на уширение зависит от формы очага деформации. Косвенное влияние на уширение оказывают такие факторы, как температура, химсостав металла, скорость прокатки, смазка и др., влияющие на величину коэффициента трения.

1. Натяжение полосы.

Натяжение создает растягивающие продольные напряжения в очаге деформации, что облегчает течение металла в продольном направлении, увеличивает вытяжку и уменьшает уширение. Подпор концов полосы, наоборот, увеличивает уширение. Особенно сильно сказывается на величине уширения натяжение или подпор заднего (входящего в очаг деформации) конца полосы.

МАТЕРИАЛЫ, ИНСТРУМЕНТ И ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

Работу выполняют на стане «Дуо-120». Для измерения размеров образца используют штангенциркуль с точностью измерения 0,05. Для проведения опытов необходимо подготовить образцы размерами

h0 × b0 × l0 = 5×30×100 мм – 6 шт.

h0 × b0 × l0 = 5× (10; 20; 30; 40; 50; 60) ×100 мм – 6 шт.

(по одному образцу на каждую ширину);

Диаметр валков 120 мм, валки стальные точеные, сухие.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ:

1. Рассчитаем теоретическое значение уширения по формуле                 Целикова А.И.:

[pic 4]                                (2)

Чтобы рассчитать теоретическое значение Целикова А.И. по формуле (2), необходимо знать: 1) коэффициент, учитывающий влияние ширины