Интеллектуальная среда дистанционного обучения и дизайна http: econom.misis.ru, fdisto.misis.ru; e-mail: vaosadchy@yandex.ru

На главную Контакты Выполнить расчёт (запустить приложение)

Уширение при прокатке в калибрах

    Правильный учёт уширения при сортовой прокатке и прокатке фасонных профилей определяет степень заполнения калибра металлом и точность получаемого профиля, а также устойчивость полосы в калибре. В том случае, когда фактическое уширение окажется больше предусмотренного расчётом при прокатке в калибрах, металл переполнит калибр, выйдет в зазор между валками, образуя заусенцы или лампасы по длине профиля, что приводит к браку. Если же фактическое уширение меньше расчётного, то калибр не заполняется, т.е. будет иметь место невыполнение профиля.

    Различают следующие виды уширения [1115]:

    - свободное: прокатка прямоугольной полосы на гладкой бочке - отсутствуют факторы, затрудняющие или способствующие уширению (кроме трения);

    - стесненное (ограниченное, несвободное): прокатка в калибрах - реакция стенок калибра препятствует уширению. Способствует получению большей вытяжки;

    - вынужденное: при неравномерной деформации истинное обжатие в некоторых участках приводит к дополнительной поперечной деформации;

    - комбинированное: сочетание вынужденного и стесненного уширения.

    При наличии неравномерности деформации по ширине металла на отдельных участках полосы наблюдается вынужденное уширение, а в других - утяжка, что обусловлено действием дополнительных напряжений.

    Свободное уширение наблюдается при прокатке с равномерной деформацией по ширине на валках с гладкой бочкой. В этом случае поперечной деформации металла препятствуют только поперечные контактные силы трения T. Уширение такого вида имеет место при прокатке слитков на валках блюминга с гладкой бочкой, а также при прокатке листов, полос и лент.

    Стесненное уширение имеет место при прокатке в калибрах, где поперечной деформации металла, кроме контактных сил трения, препятствуют боковые стенки калибра или, точнее, горизонтальные составляющие P₁ усилия прокатки. Примером прокатки со стесненным уширением является обжатие в квадратных, овальных, ромбических, ящичных и фасонных калибрах, где имеются боковые (горизонтальные) силы. Величину стеснения учитывают специальным коэффициентом K_с в формулах уширения, выведенных для условий прокатки на гладкой бочке.

    Обычно при конструировании калибров, особенно закрытых, предусматривают стесненное уширение, так как в этом случае достигается лучшее выполнение профиля, более высокое качество кромок, предупреждается свертывание полосы и обеспечивается возможность получения более точных размеров профиля по ширине, хотя при этом имеет место повышенный износ валков, большой расход энергии и т.д.

    При прокатке со стесненным уширением в открытых калибрах требуется более тщательно рассчитывать величину уширения, чтобы не образовались заусенцы.

    Вынужденное уширение является результатом неравномерной деформации, имеет место при прокатке в разрезных фасонных калибрах - рельсовых, балочных, швеллерных, тавровых и т.д. Вынужденное уширение используют в тех случаях, когда свободное уширение является недостаточным для получения заданной ширины готового профиля. В этом случае более обжимаемые участки профиля, не получив соответствующей вытяжки из-за сдерживающего влияния менее обжимаемых (или вообще не обжимаемых) крайних частей полосы, имеют большее уширение, чем свободное уширение при данном обжатии.

    Частным случаем наличия вынужденного уширения является прокатка слитков на блюминге в первых проходах с небольшими обжатиями, когда вследствие неравномерности деформации слитка по высоте наблюдается уширение только приконтактных слоёв металла благодаря тому, что продольному течению верхних и нижних слоев металла препятствует средняя по высоте часть слитка, куда пластическая деформация проникает в незначительной степени. В результате этого боковая грань полосы получает двояковыпуклую форму.

    Расчёт уширения по различным формулам обычно носит ориентировочный характер, а точное заполнение калибра металлом достигается соответствующей настройкой валков стана.

    При прокатке в калибрах простой геометрической формы с наклонными стенками - ящичных, ромбических, квадратных, овальных - уширение будет стесненным, оно огранивается соответствующими горизонтальными составляющими усилия прокатки. Величина и сдерживающее влияние уширения в указанных калибрах зависит от формы калибра.

    Величина уширения Δb определяет размер ширины полосы на выходе из калибра:

b₁=b₀+Δb,

где b₀ - ширина полосы, задаваемой в калибр.

    При ширине калибра b_к отношение b₁/b_к=δ характеризует степень заполнения калибра, которая, таким образом, зависит от величины уширения Δb. При определенной степени заполнения калибра площадь сечения полосы F₁ на выходе из валков также может быть определена в зависимости от конфигурации и размеров калибра. Отношение площади задаваемой полосы F₀ к площади F₁ представляет собой средний коэффициент вытяжки l_ср по всему сечению полосы в данном проходе. Таким образом, величина коэффициента вытяжки и величина уширения связаны между собой конкретными для каждого калибра геометрическими соотношениями.

    Для расчёта уширения при прокатке в калибрах широко используют методы соответственной и приведенной полосы и теоретические формулы, относящиеся к случаю прокатки прямоугольной полосы в цилиндрических валках [1082]. Но так как форма калибра оказывает существенное влияние на величину уширения, в известные формулы вводят поправочный коэффициент k_ф, учитывающий особенности деформации в калибрах разной формы.

    При расчётах калибровки для определения уширения в калибрах иногда пользуются графиками и номограммами.

    Для случая прокатки в калибрах простой формы получены формулы В.Б. Бахтинова [1082], А.П. Чекмарева [170], В.М. Клименко [1082], М.С. Мутьева [1082], В.К. Смирнова, В.А. Шилова, Ю.В. Инатовича [1082].

    При прокатке в фасонных калибрах уширение имеет более сложную зависимость и определяется для каждого профиля по своим эмпирическим формулам, отражающим опытные данные.

    Пример экранной формы.

    Ссылка “Возврат на один уровень вверх” осуществляет переход на предыдущую страницу.