Тема: «Сопротивление деформации и пластичность металлов и сплавов»

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 11Следующая ⇒

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

по междисциплинарному курсу

 «Теория обработки металлов давлением»

для студентов средне профессиональных

учебных заведений специальности 150106

«Обработка металлов давлением»

2012 год

Нижний Тагил

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Практические занятия являются составной частью дисциплины                 «Теория обработки металлов давлением» и разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины для реализации требований федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (ФГОС СПО) к уровню подготовки выпускников по специальности 150106 «Обработка металлов давлением».

Тематика практических занятий составлена с учётом требований работодателя – ОАО «ЕВРАЗ НТМК».

Для выполнения практических работ необходимы знания, полученные   студентами при изучении дисциплин: «Математика», «Физика», «Инженерная графика», «Техническая механика» и «Материаловедение».

Блок практических занятий реализуется для студентов заочного отделения – на четвёртом курсе, для студентов дневного отделения – на втором и третьем курсе обучения.

Цели практических занятий носят практико-ориентированный характер и предполагают освоение конкретных умений, что не исключает необходимость освоения базовых знаний и предполагает:

- знание типовых методик определения параметров обработки металлов давлением;

- знание типовых методик расчёта энергосиловых параметров процесса прокатки;

- знание работы в электронных таблицах программного обеспечения Excel.

Выполнение блока практических занятий завершается итоговым зачётом. К итоговому зачёту допускаются студенты, успешно выполнившие все практические работы.

Перечень практических занятий представлен в таблице №1.

5

 ПЛАН БЛОКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕОРИЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ»

Таблица 1 – План блока практических занятий по дисциплине

 «Теория обработки металлов давлением»

6

Продолжение таблицы 1

7

Технология обучения – выполнение практических заданий, самостоятельная работа.

Ресурсы:

Кадровые – преподаватель.

Материально-техническая база – учебная аудитория, рабочее место студентов, компьютер.

Учебно-методические материалы:

 - комплект педагогических тестов для контроля знаний;

 - рабочая учебная программа по дисциплине;

 - практические занятия по дисциплине;

 - электронный учебник по дисциплине;

 - программное обеспечение Excel.

8

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

высота (толщина) полосы до и после прокатки;

ширина полосы до и после прокатки;

длина полосы до и после прокатки;

абсолютное обжатие, уширение и удлинение;

относительное обжатие, уширение и удлинение;

коэффициенты обжатия, уширения и удлинения (вытяжки);

площадь поперечного сечения полосы до и после прокатки;

контактная площадь;

диаметр валка;

радиус валка;

длина очага деформации;

угол захвата;

угол трения;

нейтральный (критический) угол;

опережение;

отставание;

коэффициент трения;

усилие прокатки;

удельное (контактное) давление;

мощность двигателя;

крутящий момент;

передаточное число;

окружная скорость валков;

скорость полосы при входе в валки;

скорость полосы при выходе из валков.

9

Практическое занятие №1

Методические указания

Закон постоянства объёма

При обработке металлов давлением происходит уменьшение высоты и увеличение ширины и длины, объём же металла не изменяется. Это явление называется законом постоянства объёма.

Математическое выражение этого закона имеет вид:

объём металла до деформации;

объём металла после деформации.

Уравнение постоянства объёма широко применяется для расчёта размеров тела при всех видах обработки металлов давлением. Зная начальные размеры тела, нетрудно определить конечные размеры и наоборот.

Если тело до деформации имело прямоугольное сечение заготовка, полоса, лист), то исходя из закона постоянства объёма, выражение будет иметь вид:

размеры тела до деформации;

размеры тела после деформации.

 круглой стали из заготовки прямоугольного сечения, уравнение постоянства объёма будет иметь вид:

10

При прокатке двутавровой балки из заготовки уравнение постоянства объема будет иметь вид:

При прокатке швеллера из заготовки уравнение постоянства объема будет иметь вид:

При прокатке равнополочной угловой стали из заготовки уравнение постоянства объема будет иметь вид:

Задача №1

На крупносортном стане 650 ОАО «ЕВРАЗ НТМК» прокатывается квадратная сталь.

Определите длину готового проката.

 Таблица 2 - Исходные данные.

№ варианта	Сечение исходной заготовки, мм	Длина исходной заготовки, , м	Сторона квадрата,   мм
1	400×240	3,2	80
2	360×300	3,5	100
3	440×240	3,4	100
4	520×200	3,3	100
5	300×360	3,6	120
6	300×360	3,7	125
7	300×360	3,8	130
8	440×240	3,9	120
9	440×240	4,0	125
10	440×240	4,1	130

11

Задача №2

На крупносортном стане 650 ОАО «ЕВРАЗ НТМК» прокатывается круглая сталь.

Определите длину готового проката.

Таблица 3 - Исходные данные

№ варианта	Сечение исходной заготовки, мм	Длина исходной заготовки, , м	Диаметр круглой стали,   мм
1	250×250	3,0	60
2	360×300	3,5	70
3	360×300	3,5	75
4	360×300	4,0	80
5	360×300	4,0	85
6	360×300	4,0	90
7	360×300	4,5	100
8	440×240	3,0	90
9	440×240	3,5	100
10	360×300	4,5	105

12

Задача №3

B

На крупносортном стане 650 ОАО «ЕВРАЗ НТМК» прокатывают угловую равнополочную сталь. Определите длину готового проката.

Таблица 4 - Исходные данные

13

Задача №4

На универсальном балочном стане ОАО «ЕВРАЗ НТМК» прокатывают двутавровые балки с параллельными гранями полок.

Определите длину готового проката.

s

b

 Таблица 5 - Исходные данные

14

Задачи для самостоятельного решения

Задача №1

На проволочном стане прокатывают проволоку диаметром d = 5 мм из заготовки размером 80×80×12000 мм.

Определите длину раската после прокатки.

Задача №2

На штрипсовом стане из заготовки размером 105×460×11500 мм прокаты-

вают полосу сечением 3×450 мм.

Определите длину готовой полосы.

Задача №3

В рельсобалочном цехе из заготовки размерами 250×300×3200 мм прокатывают швеллер 30У.

b

s

Размеры швеллера: h = 300 мм; b = 100 мм; t = 11 мм; s = 6,5 мм

Определите длину раската после прокатки.

15

Практическое занятие №2

Методические указания

Задача                                           

Определить форму боковой кромки раската в каждом пропуске при прокатке в обжимной клети.

Таблица 6 - Исходные данные

17

Таблица 7 - Схема прокатки заготовки сечением 230×320 мм для балки 20Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение H×B, мм	мм
		230×320
1	О1	230×250	90
2	О2	150×260	100
3	I	60×280                    1800	90
4	II	30×285	30
5	III	29×285	1

Таблица 8 - Схема прокатки заготовки сечением 240×320 мм для балки 25Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение H×B, мм	мм
		240×320
1	O1	315×240	5
2	I	120×320	120
3	II	60×325                  1800	60
4	III	30×333	30
5	IV	28×333	2

18

Таблица 9 - Схема прокатки заготовки сечением 240×440 мм для балки 30Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		240×440
1	О1	400×253	40
2		360×265	40
3	I	160×320	105
4		100×360	60
5	II	55×380                  1800	45
6	III	33×390	22
7	IV	28×391	5

19

Таблица 10 - Схема прокатки заготовки сечением 200×527 мм для балки 35Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		200×527
1	О	452×220	75
2		362×250	90
3	I	140×392	110
4		75×420	65
5	II	48×430                  1800	27
6	III	31×442	17
7	IV	28×442	3

20

Таблица 11 - Схема прокатки заготовки сечением 240×440 мм для балки 45Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		240×440                         3600
1	I	180×460	60
2		130×475	50
3		90×490	40
4		60×500	30
5	II	38×513                  1800	22
6	III	28×518	10
7	IV	27×518	1

21

Таблица 12 - Схема прокатки заготовки сечением 165×530 мм для балки 55Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		165×530                    3600
1	I	135×550	30
2		100×575	35
3		65×600	35
4		45×618	20
5		43×618                  1800	2
6	II	34×625	9
7	III	31×625	3

22

Таблица 13 - Схема прокатки заготовки сечением 165×530 мм для балки 60Б

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		165×530                   3600
1	I	135×560	30
2		100×595	35
3		68×627	32
4		48×647	20
5		43×650                  1800	5
6	II	34×655	9
7	III	31×656	3

23

Таблица 14 - Схема прокатки заготовки сечением 240×440 мм для балки 25 Ш

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		240×440
1	О	378×245	62
2		293×250	85
3	I	140×310	110
4		70×320	70
5	II	40×328                  1800	30
6	III	28×332	12
7	IV	26×332	2

24

Таблица 15 - Схема прокатки заготовки сечением 240×440 мм для балки 30 Ш

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		240×440
1	О	390×253	50
2		340×265	50
3	I	140×365	125
4		75×375	65
5	II	40×380                  1800	35
6	III	29×388	11
7	IV	27×388	2

25

Таблица 16 - Схема прокатки заготовки сечением 165×530 мм для балки 40 Ш

 в обжимной клети 1300 ЦПШБ

№ пропуска	№ калибра	Сечение Н×В, мм	мм
		165×530
1	О	470×165	60
2	I	155×475	10
3		115×480	40
4		75×485	40
5		45×490                  1800	30
6	II	32×501	13
7	III	29×509	3

26

Результаты работы сводятся в таблицу 17.

Таблица 17 – Форма боковой кромки

По результатам работы сделать вывод.

27

Практическое занятие №3

Методические указания

Задача №1

Определить коэффициент обжатия при прокатке, если исходная высота раската  = 200 мм, диаметр валков D = 500 мм, угол захвата в расчётном пропуске составил .

Задача №2

Определить относительное обжатие при прокатке, если диаметр валков    D = 450 мм, толщина полосы после пропуска  = 44 мм, длина очага деформации l = 60 мм.

Задача №3

Длина очага деформации при прокатке в валках диаметром D = 800 мм составила l = 150 мм. Определить коэффициент обжатия в расчётном пропуске, если исходная толщина раската  300 мм.

Задача №4

Прокатка круга диаметром d = 10 мм из заготовки 80×80×12000 мм проведена за 15 пропусков. Определить средний коэффициент вытяжки и длину раската после прокатки.

Задача №5

Заготовка размерами 100×100×8000 мм прокатана в валках диаметром        

D = 650 мм при угле захвата  = . Длина полосы после прокатки                

 = 14300 мм. Определите ширину и высоту полосы после прокатки.

Задача №6

Полосу прокатывают в три прохода на валках диаметром D = 700 мм. Угол захвата по проходам составил . Определите обжатие, толщину и длину полосы после каждого прохода, а также суммарное обжатие и общий коэффициент вытяжки. Размеры полосы после прокатки

10×600×1000 мм.

Задача № 7

Заготовка размерами 100×100×8000 мм прокатана с коэффициентом обжатия  0,72 и коэффициентом уширения  1,06. Определите коэффициент вытяжки и длину полосы после прокатки.

42

Задача №8

При прокатке полосы на валках диаметром D = 650 мм угол захвата составил  Определить высоту исходной заготовки, если коэффициент обжатия  0,8.

Задача №9

Определить размеры полосы до и после прокатки, если коэффициент обжатия в расчётном пропуске = 0,75, коэффициент вытяжки = 1,25, абсолютное обжатие = 25 мм, абсолютное уширение = 7,5 мм, длина раската после прокатки составила = 7,5 м.

Задача №10

Прокатка проволоки диаметром d = 5,25 мм из заготовки сечением 44×44 мм производится со средним коэффициентом вытяжки . Определить число проходов и общий (суммарный) коэффициент вытяжки.

Задача №11

Определить массу исходного продукта прокатки, если коэффициент вытяжки составил  1,3, коэффициент обжатия = 0,7, длина раската после прокатки  = 3,9 м, абсолютное обжатие  60 мм, абсолютное уширение  20 мм, плотность стали принять равной 7,8 .

43

Практическое занятие №4

Методические указания

Задача №1

Определите коэффициент трения в обжимной клети рельсобалочного стана. Условия прокатки следующие: стальные валки диаметром D = 950 мм, материал полосы сталь, Ст. 3, температура полосы t = 1200 ,

скорость валков  60 об/мин.

Задача №2

Определите коэффициент трения при холодной прокатке листов скорость прокатки 20 , смазка валков и листа производится хлопковым маслом.

Задача №3

Определите коэффициент трения при прокатке полосы (материал полосы – сталь Ст. 3) на стальных валках со скоростью 10  температура полосы

t = 900

52

Практическое занятие №5

Методические указания

Задача №2

Определите угол захвата при прокатке на валках различного диаметра и постройте график зависимости угла захвата от диаметра валков.

Таблица 27 - Исходные данные

№ варианта	Обжатие, , мм	Диаметр валков, D, мм
1	20	400; 500; 600; 700
2	30	350; 450; 650; 750
3	40	300; 350; 400; 450
4	50	500; 600; 700; 800
5	60	550; 650; 750; 850
6	70	600; 700; 800; 900
7	80	650; 750; 850; 950
8	90	700; 800; 900; 1000
9	100	950; 1000; 1050; 1100
10	120	1000; 1100; 1200; 1300

56

, град

D, мм

Рисунок 10 - График зависимости угла захвата от диаметра валков

По результатам работы сделать вывод.

Задача №3

Установите возможен ли захват металла валками и приведите схему действия сил на металл в момент захвата.

Таблица 28 - Исходные данные

№ варианта	Диаметр валков, D, мм	Высота металла		Коэффициент трения, f
		на входе  в валки, , мм	на выходе из валков, , мм
1	650	250	200	0,45
2	850	520	450	0,35
3	950	520	420	0,41
4	850	380	280	0,38
5	800	300	250	0,32
6	1300	420	300	0,52
7	1100	500	380	0,41
8	250
12345678910Следующая ⇒	Поделиться:

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте