Расчет показателей деформации при горячей (холодной) прокатке полос

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Экономический факультет Кафедра ОМД Курсовая работа по дисциплине «Обработка металлов давлением»

на тему «Расчёт показателей деформации при горячей (холодной) прокатке полос»

Липецк, 2012

Введение

Целью курсовой работы по дисциплине «Обработка металлов давлением» является расширение теоретических знаний и приобретение навыков выполнения инженерных расчётов по технологии прокатного передела на примере определения показателей деформации листового проката.

Одним из основных видов инженерной деятельности является выполнение расчётов, позволяющих делать анализ и принимать квалифицированные управленческие решения. В технологии прокатного передела расчёт деформационных характеристик обеспечивает задание нового вида продукции, выработку технических решений по повышению качества производимой продукции, определение управляющих воздействий на технологический процесс прокатки и т. д.

Основными задачами курсовой работы являются:

· освоение теоретических концепций, положенных в основу расчёта деформационных параметров процесса прокатки;

· овладение методами математического описания технологических процессов деформации металла;

· приобретение опыта работы со специальной литературой и раскрытие сущности и особенностей расчёта показателей деформации;

· формирование у будущих специалистов устойчивых навыков построения расчётных алгоритмов и их реализаций для инженерных расчётов в области управления производством.

Задачи, решаемые в курсовой работе, являются типовыми для специалистов экономического профиля в области металлургического производства.

Расчётная часть Исходные данные:

1. Размеры заготовки

h₀? B₀? L₀= 240? 1500?10 000мм.

2. Изменения толщины по клетям:

240−215−190−157−127−109 мм.

3. Величина уширения по клетям:

В=const=1500мм.

Порядок расчета Вычисление геометрических размеров полосы по клетям:

1. Длина полосы на выходе i-ой клети

при i=1, получим

мм.

Расчет геометрических размеров полосы для остальных клетей аналогичен и представлен в табл. 1.

Таблица 1

Изменение геометрических размеров полосы при прокатке

Расчет показателей деформации для первой клети стана деформация листовой прокат

1. Абсолютное обжатие:

— частное Дh₁= h₀— h₁= 240−215=25 мм;

— суммарное Дh_У1= 25 мм.

2. Абсолютное удлинение:

— частное ДL₁= L₁— L₀= 11 162,79−10 000=1162,79 мм;

— суммарное ДL_У1= 1162,79 мм.

3. Относительное обжатие, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

4. Относительное удлинение, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

5. Относительное обжатие, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

6. Относительное удлинение, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

7. Коэффициент деформации по толщине:

— частный ;

— суммарный .

8. Коэффициент деформации по длине:

— частный ;

— суммарный .

9. Истинная деформация по толщине:

— частная ;

— суммарная .

10. Истинная деформация по длине:

— частная ;

— суммарная .

11. Проверка правильности вычислений коэффициентов деформации:

Для условий второй клети должно выполняться соотношение

м₁ =в₁? л₁ или 0,11=1?0,11,

а также

м_У1 =в _У1? л _У1 или 0,11=1?0,11.

12. Проверка правильности вычислений истинных деформаций.

Истинная деформация по толщине должна быть равна сумме истинных деформаций по ширине и длине, т. е.

дh₁ =дB₁ + дL₁ или 0,11=0+0,11,

а также

дh _У1 = дB _У1 + дL _У1 или 0,234=0+0,234.

Результаты вычислений показателей деформации для первой и второй клети приведены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Показатели деформации полосы 180−36/1500 мм в первой клети

Расчет показателей деформации выполним для второй клети стана

1. Абсолютное обжатие:

— частное Дh₂= h₁— h₂=215−190=25 мм;

— суммарное Дh_У2= h₀— h₂= 215−190=50 мм.

2. Абсолютное удлинение:

— частное ДL₂= L₂— L₁= 12 631,6−11 162,8=1468,8 мм;

— суммарное ДL_У2= L₂— L₀= 12 631,6−10 000=2631,58 мм.

3. Относительное обжатие, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

4. Относительное удлинение, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

5. Относительное обжатие, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

6. Относительное удлинение, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

7. Коэффициент деформации по толщине:

— частный ;

— суммарный .

8. Коэффициент деформации по длине:

— частный ;

— суммарный .

9. Истинная деформация по толщине:

— частная ;

— суммарная .

10. Истинная деформация по длине:

— частная ;

— суммарная .

11. Проверка правильности вычислений коэффициентов деформации:

Для условий второй клети должно выполняться соотношение

м₂ =в₂? л₂ или 1,1316=1?1,1316,

а также

м_У2 =в _У2? л _У2 или 1,2632=1?1,2632.

12. Проверка правильности вычислений истинных деформаций.

Истинная деформация по толщине должна быть равна сумме истинных деформаций по ширине и длине, т. е.

дh₂ =дB₂ + дL₂ или 0,124=0+0,124,

а также

дh _У2 = дB _У2 + дL _У2 или 0,234=0+0,234.

Результаты вычислений показателей деформации для второй клети приведены в табл.3.

Таблица 3

Показатели деформации полосы 180−36/1500 мм во второй клети

Расчет показателей деформации для третьей клети стана

1. Абсолютное обжатие:

— частное Дh₃= h₃ — h₂ = 190−157=33 мм;

— суммарное Дh_У3= h₀— h₃= 240 -157=83 мм.

2. Абсолютное удлинение:

— частное ДL₃= L₃— L₂= 15 286,6−12 631,6=2655 мм;

— суммарное ДL_У3= L₃— L₀= 15 286,6—10 000=5286,6 мм.

3. Относительное обжатие, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

4. Относительное удлинение, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

5. Относительное обжатие, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

6. Относительное удлинение, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

7. Коэффициент деформации по толщине:

— частный ;

— суммарный .

8. Коэффициент деформации по длине:

— частный ;

— суммарный .

9. Истинная деформация по толщине:

— частная ;

— суммарная .

10. Истинная деформация по длине:

— частная ;

— суммарная .

11. Проверка правильности вычислений коэффициентов деформации:

Для условий второй клети должно выполняться соотношение

м₂ =в₂? л₂ или 1,21=1?1,21,

а также

м_У2 =в _У2? л _У2 или 1,53=1?1,53.

12. Проверка правильности вычислений истинных деформаций.

Истинная деформация по толщине должна быть равна сумме истинных деформаций по ширине и длине, т. е.

дh₂ =дB₂ + дL₂ или =0+,

а также

дh _У2 = дB _У2 + дL _У2 или 0,4244=0+0,4244.

Результаты вычислений показателей деформации для второй клети приведены в табл.4.

Таблица 4

Показатели деформации полосы 180−36/1500 мм в третьей клети

Расчет показателей деформации для четвертой клети стана.

1. Абсолютное обжатие:

— частное Дh₄= h₃— h₄= 157−127=30 мм;

— суммарное Дh_У4= h₀— h₄= 240−127=113мм.

2. Абсолютное удлинение:

— частное ДL₄= L₄— L₃= 18 897,6−15 286,6=3611мм;

— суммарное ДL_У4= L₄— L₀= 18 897,6−10 000=8897,64 мм.

3. Относительное обжатие, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

4. Относительное удлинение, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

5. Относительное обжатие, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

6. Относительное удлинение, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

7. Коэффициент деформации по толщине:

— частный ;

— суммарный .

8. Коэффициент деформации по длине:

— частный ;

— суммарный .

9. Истинная деформация по толщине:

— частная ;

— суммарная .

10. Истинная деформация по длине:

— частная ;

— суммарная .

11. Проверка правильности вычислений коэффициентов деформации:

Для условий второй клети должно выполняться соотношение

М₄ =в₄? л₄ или 1,2362=1?1,2362,

а также

м_У4 =в _У4? л _У4 или 1,889=1?1,889.

12. Проверка правильности вычислений истинных деформаций.

Истинная деформация по толщине должна быть равна сумме истинных деформаций по ширине и длине, т. е.

дh₄ =дB₄ + дL₄ или 0,1908=0+0,1908,

а также

дh _У4 = дB _У4 + дL _У4 или 0,6365=0+0,6365.

Результаты вычислений показателей деформации для второй клети приведены в табл.5.

Таблица 5

Показатели деформации полосы 180−36/1500 мм в четвертой клети

Расчет показателей деформации выполним для клети стана.

1. Абсолютное обжатие:

— частное Дh₅= h₄— h₅= 127−109=18 мм;

— суммарное Дh_У5= h₀— h₅= 240−109=131 мм.

2. Абсолютное удлинение:

— частное ДL₅= L₅— L₄= 22 018,3−1897,6=3120,17 мм;

— суммарное ДL_У5= L₅— L₀= 22 018,3−10 000=1208,3 мм.

3. Относительное обжатие, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

4. Относительное удлинение, отнесенное к начальному значению:

— частное ;

— суммарное .

5. Относительное обжатие, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

6. Относительное удлинение, отнесенное к конечному значению:

— частное ;

— суммарное .

7. Коэффициент деформации по толщине:

— частный ;

— суммарный .

8. Коэффициент деформации по длине:

— частный ;

— суммарный .

9. Истинная деформация по толщине:

— частная ;

— суммарная .

10. Истинная деформация по длине:

— частная ;

— суммарная .

11. Проверка правильности вычислений коэффициентов деформации:

Для условий второй клети должно выполняться соотношение

м₅ =в₅? л₅ или 1,165=1?1,165,

а также

м_У5 =в _У5? л _У5 или 2,2=1?2,2.

12. Проверка правильности вычислений истинных деформаций.

Истинная деформация по толщине должна быть равна сумме истинных деформаций по ширине и длине, т. е.

дh₅ =дB₅ + дL₅ или 0,212 =0+0,212,

а также

дh _У5 = дB _У5 + дL _У5 или 1,79=0+1,79.

Результаты вычислений показателей деформации для второй клети приведены в табл.6.

Таблица 6

Показатели деформации полосы 180−36/1500 мм в пятой клети

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были изучены показатели деформации, используемые в прокатном производстве.

В ходе расчёта показателей деформации на основе условия постоянства объёма вычисляются недостающие размеры прокатываемой полосы по клетям или проходам.

На основе заданных преподавателем исходных данных был произведён расчёт абсолютных деформаций (частные и суммарные обжатия, частные и суммарные уширения, частные и суммарные удлиннения), относительных деформаций, отнесённых к исходным размерам (частные и суммарные обжатия, частные и суммарные уширения, частные и суммарные удлиннения), относительных деформаций, отнесённых к конечным размерам (частные и суммарные обжатия, частные и суммарные уширения, частные и суммарные удлиннения), коэффициентов деформации (частных и суммарных по толщине, длине и ширине), истинных (логарифмических) деформаций (частных и суммарных по толщине, длине и ширине).