Совершенствование и проектирование калибровок простых сортовых профилей на основе анализа показателей формоизменения и энергосиловых параметров

• Автор: Кинзин, Дмитрий Иванович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 124 с.

1. Методы расчета показателей формоизменения и энергосиловых

параметров при сортовой прокатке

1.1. Методы определения показателей формоизменения при прокатке в калибрах

1.2. Основные подходы к определению энергосиловых параметров

2. Разработка методик расчета показателей формоизменения и

энергосиловых параметров на основе количественной

формулировки принципа наименьшего сопротивления

2.1. Количественная формулировка принципа наименьшет сопротивления

2.2. Расчет показателей формоизменения при прокатке

в калибрах на основе количественной формулировки принципа наименьшего сопротивления

2.3. Расчет среднего контактного напряжения на основе количественной формулировки принципа наименьшего сопротивления
2.4. Расчет поля контактных напряжений с применением матричного описания очага деформации
2.5. Ограничения и сфера применения разработанных методик
2.6. Выводы
3. Экспериментальное исследование разработанных методик расчета показателей формоизменения
и энергосиловых параметров
3.1. Реализация методик расчета на ЭВМ
3.2. Экспериментальная проверка и сравнительный
анализ расчета показателей формоизменения
3.3. Влияние основных факторов на формоизменение
3.4. Экспериментальная проверка и сравнительный анализ расчета среднего контактного напряжения
3.5. Выводы
4. Реализация возможностей разработанной методики на примере стана 0 3 ОАО ММК с целью
расширения сортамента прокатываемых профилей
4.1. Определение направления эффективного использования разработанной методики
4.2. Описание технологии и оборудования стана
0 3 ОАО ММК
4.3. Расчет калибровок новых профилей для стана
0 3 ОАО ММК
4.4. Разработка технологических режимов прокатки
для новых калибровок
4.5. Выводы .
Заключение
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


В соответствии с методом описанных прямоугольников расчеты выполняются для полосы прямоугольного либо квадратного сечения, описанного вокруг исходного профиля. Для этой условной полосы с учетом соответствующих поправочных коэффициентов рассчитываются величины вытяжки, уширения, опережения и размеры сечений полосы по клетям, как если бы она прокатывалась в гладких валках. Затем по найденным размерам полосы определяются размеры искомых калибров. Создание указанных методов явилось крупным шагом в направлении совершенствования расчета калибровок валков сортовых и проволочных станов, в том числе и непрерывных, и способствовало дальнейшему прогрессу прокатного производства. Однако именно для случая непрерывной прокатки в наибольшей степени выявилось и несовершенство этих методов, их точность, уже ставшая недостаточной для современного уровня развития сортовой прокатки. Другое важное обстоятельство, затрудняющее практическое использование имеющихся экспериментальных данных по уширению в расчетах калибровок валков, заключается в самом показателе поперечной деформации, принятом в этих исследованиях. В большинстве работ в качестве меры поперечной деформации принимается абсолютное либо относительное уширение 2, . Величина абсолютного или относительного приращения ширины полосы может служить в качестве меры поперечной деформации только для случая прокатки полосы прямоугольного либо квадратного сечения в гладких валках, да и то, если предположить равномерность этого приращения по высоте полосы. В реальных условиях уширение по высоте полосы не бывает равномерным. В этом случае ни абсолютное, ни относительное приращение ширины не может служить мерой поперечной деформации даже для полос прямоугольного сечения, поскольку оно зависит не только от величины поперечной деформации, но и от формы боковой поверхности полосы после прокатки. При прокатке в калибрах приращение ширины тем более не может быть мерой поперечной деформации, так как в зависимости от формы калибра и степени заполнения его металлом можно получить большее увеличение ширины полосы при меньшей поперечной деформации и наоборот. Поэтому в качестве показателя уширения правильнее использовать не абсолютное или относительное приращение ширины, а величину отношения смещенных объемов металла в поперечном и продольном направлениях. В этом смысле, среди небольшого количества методик, разработанных именно для случая прокатки в калибрах и учитывающих их форму, положительно отличается экспериментальная методика, разработанная во ВНИИМЕТМАШе, согласно которой формоизменение определяется через соотношение смещенных объемов . Величина объемов металла, смещаемых в продольном и поперечном направлениях, вследствие постоянства объема металла при пластической деформации, эквивалентна соответствующим изменениям площади поперечного сечения прокатываемой полосы. АГ смещенная в направлении обжатия площадь сечения полосы. Поскольку при прокатке всегда происходит уменьшение площади поперечного сечения полосы за счет вытяжки, то приращение площади АРу следует рассматривать в качестве условного, т. Используя данное определение уширения в работе А. В.Минкина выводится ряд формул для различных систем калибров. Данная методика, в сравнении с другими, дает достаточно хорошие результаты, однако имеет ограниченный спектр применения, так как представляет собой набор экспериментальных формул, полученных для конкретных систем калибров. Из литературы также известно, что многие исследователи делали неоднократные попытки при определении показателей формоизменения металла использовать принцип наименьшей энергии или принцип наименьшего сопротивления 5, . Как правило, эти формулы выводились для случая осадки или прокагки прямоугольной полосы в гладких валках. Принцип наименьшего сопротивления является всеобщим принципом механики движения тел. Особенно наглядно он проявляется при перемещениях жидкостей и электрического тока. Всякое движение жидкости, газа, электрического тока или пластического тела осуществляется по пути наименьшего сопротивления.