Калибровка прокатных валков мелкосортного стана 280 для прокатки круглой стали

Выбор стали для заготовки, способа прокатки, основного и вспомогательного оборудования, подъемно-транспортных средств. Технология прокатки и нагрева заготовок перед ней. Расчет калибровки валков для прокатки круглой стали для напильников и рашпилей.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Оглавление

Введение

1. Анализ объекта работы

1.1 Анализ сортамента производимого сорта, его назначение, требования к условиям производства и эксплуатации

1.2 Исходный материал

2. Выбор способа прокатки. Его преимущества и недостатки. Альтернативные способы прокатки

3. Выбор стана. Обоснование выбранной технологии

3.1 Основное и вспомогательное оборудование, подъемно-транспортные средства

3.2 Нагревательные печи и технология нагрева

3.3 Обоснование выбранной технологии

4. Методика расчета калибров

5. Расчет калибров

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Главной задачей калибровки является получение профиля заданных размеров, высокой точности, хорошего качества и требуемых физико-механических свойств. В то же время, рациональная калибровка валков должна обеспечить максимальную производительность прокатного стана, равномерную энергосиловую загрузку оборудования и электродвигателей привода рабочих клетей, минимальный расход энергии и наименьший износ валков, надежный захват металла валками, устойчивое положение раската в калибрах, возможность прокатки профилей широкого сортамента из заготовки одного сечения, удобство монтажа калибров на валках и т.п. [1].Разработка калибровки валков, отвечающей указанным требованиям, является весьма сложным и многосторонним процессом, в котором необходимо учитывать закономерности течения металла в калибрах, силовые условия прокатки, захватывающую способность валков, температурные режимы деформации, прочность оборудования, мощность привода стана и другие факторы. Поэтому при проектировании рациональной калибровки валков целесообразно использовать системный подход, который в настоящее время находит широкое применение для анализа сложных процессов в различных областях науки, техники.

В курсовом проекте необходимо рассчитать калибровку прокатных валков мелкосортного стана 280 для прокатки круглой стали (сталь круглая для напильников и рашпилей по ГОСТ 5210 - 91) диаметром 22мм из квадратной заготовки сечением 85Ч85мм.

Напильник и рашпиль - это инструменты, предназначенные для изменения формы и размеров обрабатываемой заготовки путём удаления части материала в виде стружки или шлама с целью получения готовой детали или полуфабриката[2].

Напильник -- многолезвийный инструмент для обработки металлов, дерева, пластмасс и т.п. Представляет собой металлический брусок (обычно стальной, стали У10,У12 или У13 (У12А, У13А)) с насечкой. По частоте насечки подразделяются на:

-брусовкb (4--5 насечек/см),

-драчёвые (4Ѕ--12 насечек/см),

-личные (13--26 насечек/см),

-бархатные (45--80 насечек/см).

Рашпиль - это напильник с редкой, крупной и острой насечкой, обычно с полуконическими зубьями. Применяется для грубой обработки мягких металлов, пластмасс, древесины, кожи и других материалов[3].

Задачами данного курсового проекта являются выбор исходного материала, его анализ, выбор способа прокатки и калибровки валков, выбор стана для прокатки профиля, выбор подходящей методики для расчета калибровки валков и расчет калибровки валков по выбранной методике.

1. Анализ объекта работы

1.1 Анализ сортамента, производимого сорта, его назначение, требования к условиям производства и эксплуатации

Инструментальная углеродистая сталь -- сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную.

Достоинство углеродистых инструментальных сталей состоит в основном в их малой стоимости и достаточно высокой твёрдости по сравнению с другими инструментальными материалами. К недостаткам следует отнести малую износостойкость и низкую красностойкость.

Сталь круглую инструментальную прокатывают из углеродистых и легированных сталей и поставляют в прутках размерами и предельными отклонениями по диаметру. Кроме того, можно прокатывать сталь круглую диаметром 6-7 мм в мотках, а также диаметр до 250мм.

Инструментальная круглая сталь диаметром 22мм имеет предельное отклонение 0,8мм. Овальность такой стали не должна превышать 0,75 придельных допусков по диаметру.

Сталь круглая для напильников и рашпилей (ГОСТ 5210-91) прокатывается из углеродистой инструментальной стали диаметром 22мм с предельным отклонением +0,6мм. Овальность сечения не должна превышать предельных отклонений по размерам.

1.2 Исходный материал: ГОСТ, ТУ, химический состав, механические свойства, режимы термообработки, макромикроструктура, технология производства исходной заготовки

Прокат сортовой из инструментальной стали для напильников, рашпилей изготавливают из стали У10. Заменителями данной стали выступают: У11, У12, У12А. Химический состав стали У10 приведен в таблице 1 [4].

Таблица 1 - Химический состав стали У10

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.33
Медь (Cu), не более	0.25
Марганец (Mn)	0.17-0.33
Никель (Ni), не более	0.25
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr), не более	0.20
Сера (S), не более	0.028

Содержание серы в стали, полученной методом электрошлакового переплава, не должно превышать 0,015%.

Сталь поставляют в отожженном состоянии или без отжига.

Твердость термически обработанной стали У10 по длине прутка или полосы и твердость образцов после закалки должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2. По требованию заказчика сталь может изготовляться без термической обработки. Прутки термически обработанной стали диаметром или толщиной менее 5 мм на твердость не проверяют, а по требованиям заказчика испытывают на растяжение; нормы испытаний на растяжение устанавливаются соглашением сторон.

Таблица 2 - Твердость термически обработанной стали У10

Состояние поставки, режим термообработки	HRC поверхности	НВ
Отжиг		197
Закалка 770-800 С, вода.	Свыше 63
Сечение до 8 мм. Закалка 800 С, масло или расплав солей при 190 С. Отпуск 380-480 С. (рекомендуется для пружин и деталей пружинного типа)	44-50

Надежность напильников изготовленных из углеродистой стали У10 определяется полным 95% ресурсом, равным 10000 рабочих ходов на одну сторону[4].

Технологические свойства стали У10:

свариваемость - не применяется для сварных конструкций. Способ сварки - КТС.

флокеночувствительность - не чувствительна.

склонность к отпускной хрупкости - не склонна.

2. Выбор способа прокатки, его преимущества и недостатки. Альтернативные способы

В общем случае схема калибровки круглой стали может быть разделена на две части: первая представляет собой калибровку валков черновых и средних групп клетей и удовлетворяет ряду профилей, являясь в этом смысле общей для нескольких конечных профилей различного сечения (квадратной, полосовой, шестигранной и др.), а вторая предназначена как определенная система для последних трех - четырех клетей и свойственна только данному профилю круглой стали[5].

Для получения круглой стали ш22мм прокатку будем осуществлять в 12 проходов: 2 прохода в обжимной клети , 3прохода в черновой клети и 7 проходов в чистовой линии клетей.

Для обжимной клети принимаем систему ящичных калибров, состоящую из двух прямоугольных калибров. Преимущества такой системы прокатки: равномерная деформация металла по ширине профиля; хорошее удаление окалины с боковой поверхности раската; неглубокий врез в валки ( по сравнению с другими равновеликими по площади калибрами) и следовательно, небольшое ослабление прочности валка; возможность получения из одного калибра профилей различной толщины за счет изменения положения верхнего валка; устойчивое положение раската на рольганге при передач...