Материал: Технологія виробництва холодної прокатки труб

Отже прокатка з подвійною подачею та поворотом покращує геометричні параметрі готових труб, збільшується лінійне зміщення за рахунок суми подач за один цикл а також зменшує простої стану на ремонт старого обладнання.

Рисунок 2.1 - Зміна овальності поперечного перерізу (ΔD) по довжині труб (L) при різних способах прокатки на стані ХПТ-55

(-о-) - теплим способом m = 4мм;

(-о-) - холодним способом m = 4мм;

(-Δ-) - при подвійній подачі і подвійному повороті заготовки m = (4 +4) мм.

2.2 Розрахунок маршруту прокатки

Вихідні дані:

Розміри заготовки: DзSз=70 8,0 мм

Розміри готової труби: DтSт=25 3,5 мм

Марка сталі: 08Х18Н10Т

Розрахунок

Визначаємо площу поперечного перетину заготовки:

Fз=·Sз·(Dз-Sз)

де - відношення довжини кола по діаметру;

Dз - зовнішній діаметр заготівки, мм;з - товщина стінки заготівки, мм.з=3,14·8,0·(70-8,0)= 1557,4 мм2

Визначаємо площу поперечного перерізу готової труби:

т=·Sт·(Dт-Sт)

Dт - зовнішній діаметр готової труби, мм;т - товщина стінки готової труби, мм.т=3,14·3,5·(25-3,5)=236,2 мм2

Визначаємо необхідну кількість прокатувань

де сер - середній коефіцієнт витягання;

Приймаємо сер=3,5

Визначаємо сумарний коефіцієнт витягання:

де Fз - площа поперечного перерізу заготівки, мм2;т - площа поперечного перерізу готової труби, мм2.

Вибираємо стани на яких виготовляється труба та розподіляємо коефіцієнти витягання:

й прохід ХПТ 75

й прохід ХПТ 55

Вибираємо зовнішні діаметри труб на які буде прокатуватися труба:

стан ХПТ 75 : 70 45  мм;

стан ХПТ 55: 4525  мм;

Перевіримо чи допустиме зменшення діаметру труби (мм) по технічним характеристикам станів [1],

b=Дз-Дз

b=70-45=25 мм

b=Дз-Дт

b=45-25=20 мм

Зменшення труби такого діаметру допустиме.

Остаточно уточнюємо площу поперечного перерізу труби:

F1 =

мм2

мм2

Визначаємо товщину стінки труби по проходам після стану ХПТ 75:

 мм

 мм

 мм

 мм

Розрахунок довжини труби:

Перший прохід

Задаємося довжиною заготовки lз=5 м з даних технічної характеристики стана

Термообробка                                                   0,75%

Травлення                                                                   1,5%

Брак при прокатуванні                                              1,0%

Обрізання кінців труб                                       1,0%

=4,25%

Визначаємо масу однієї заготівки:

Рз=0,0246·Sз·(Dз-Sз)·lз

де lз - довжина заготівки, м .

Рз=0,0246·8·(70-8,0)·5=61 кг

Визначаємо масу втрат:

 кг

Визначаємо масу труби за відрахуванням втрат:

Р1=Рз-Рвт1

Р1=61-2,6=58,4 кг

Визначаємо лінійну густину труби після першого проходу:

=0,0246·Sт1·(Dт1-Sт1)

g1=0,0246·6,1·(45-6,1)=5,83 кг/м

Визначаємо довжину труби після першого проходу:

 м

Ріжемо трубу на 4 частини:

Другий прохід

Визначаємо масу однієї труби перед другим проходом:

=g1·l1

де g1 - лінійка густина труби після першого проходу, кг/м;

11 - довжина труби після першого проходу, м.

Р1=5,83·5,23=30,5 кг

Визначаємо масу втрат:

де Р1 - маса однієї труби, кг;

- втрата металу, %.

кг

Визначаємо масу труби за відрахуванням втрат:

Р2=Р1-Рвт2

Р2=30,5-1,3=29,2 кг

Визначаємо лінійну густину труби після другого проходу:

=0,0246·Sт2·(Dт2-Sт2)

де D2 - зовнішній діаметр труби після другого проходу, мм;- товщина стінки готової труби після другого проходу, мм.2=0,0246·3,5·(25-3,5)=1,85 кг/м

Визначаємо довжину труби після другого проходу:

Ріжемо трубу на дві частини

За вимогами діючих ГОСТ, доведення готової труби.

Термообробка                                          0,75%

Обрізання кінців                                      2,5%

Брак                                                          1,0%

Травлення                                                1,5%

Відбір зразків для випробувань             1,5%

гот=7,25%

Визначаємо масу труби перед доведенням:

Р гот=g2·lт кг

де 1т - довжина труби, м;т - лінійна густина труби після другого проходу, кг/м.

Ргот=1,85·7,9=14,6м

Визначаємо масу готової труби:

де Р гот - маса труби перед доведенням, кг;

гот - втрата металу, %.

Визначаємо довжину готової труби:

де Ргот - маса готової труби, кг/м;т - лінійна густина труби, кг/м.

м

Отримані дані зводимо до таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Технологічна карта холодної прокатки труб розміром 25х3,5мм марки сталі 08Х18Н10Т в умовах ТВЦ 2 ПрАТ "Сентравіс  Продакшн Юкрейн "

.3 Розрахунок калібровки робочого  інструменту стана ХПТ-55

Вихідні дані:

Розміри заготівки: ДзхSз=45х6,1 мм

Розміри готової труби: ДтхSт=25х3,5 мм

Марка сталі: 08Х18Н10Т

Тип стану: ХПТ 55

Характеристика калібровки

Сумарний коефіцієнт витягання:

Відносне обтиснення по площі:

Відносне обтиснення стінки труби:

Абсолютне обтиснення діаметра:

Д=Дз-Дт, мм

Д=45-25=20 мм

Розрахунок

Визначаємо конусність оправки табл. 2.2:

Таблиця 2.2- Конусність оправки

Приймаємо         Д=<14...18 мм

tgα=0,02...0,3

де 2tgα - конусність оправки

Приймаємо  2tgα=0,02

Визначаємо діаметр оправки у перетисканні:

=Дт-2·Sт

dn=25-2·3,5=18 мм

Рисунок 2.2 - Оправка стану ХПТ

Визначаємо довжину калібруючої частини:

кал=m·μ·K

де m - величина подавання, мм;

μ - коефіцієнт витягання;·μ - величина лінійного зміщювання труб, мм;·μ=25 мм

К - коефіцієнт калібровки;

К=2…3,5 - для холодної прокатки;

Приймаємо К=2кал=25·(2…3,5)=50…87,5 мм

Приймаємо lкал=70 мм

Рисунок 2.3 - Розгорнення гребня рівчака

Визначаємо діаметр циліндричної частини оправки:

ц=dп+2tgα·lроб

де lроб - довжина робочої частини оправки, мм

роб=400 мм

ц=18+0,02•400=26 мм

Визначаємо довжину частини редукування:

де 2tg8p - конусність калібра у зоні редукування для холодної прокатки;

Р - зазор між заготівкою та оправкою, мм

Р=(Дз-2Sз)-dц

Р=(45-2·6,1)-26=6,8 мм

tg8p=0,18…035

Приймаємо lред=40 мм

Визначаємо довжину обтискаючої частини:

обт= lроб- lред- lкал, мм

де lроб - довжина робочої частини руч’я калібру, мм

Приймаємо lроб=400 ммобт=400-40-70=290 мм

Довжина обтискання частини розбиваємо на сім однакових частин:

Визначаємо приростання діаметру у кожному перерізі:

δ1…7=l1…7·2tg

δ1…7=41,4·0,02=0,82 мм

Визначаємо діаметри окружностей у контрольних перерізах та заносимо до таблиці 2.3:=dn=18 мм

d1=d0+δ,  мм

Таблиця 2.3 - Діаметри окружностей у контрольних перерізах

Визначаємо товщину стінки заготовок за урахуванням її потовщення при редукуванні у 7 перерізі:

=Sз+S

де S=(0,05...0,07) - по цеховим даним

= Sз+(0,05...0,07)·(dз-d7)

=6,1+(0,05...0,07)·(32,8-23,74)=6,55...6,40 мм

де dз - внутрішній діаметр заготівки, мм

Приймаємо S7=6,5 мм

Визначаємо сумарне витягнення по стінці:

Визначаємо часткові коефіцієнти витягання в контрольних перерізах по номограмі таблиця2.4:

Таблиця 2.4 - Часткові коефіцієнти витягання у контрольних перерізах

Визначаємо товщину стінки у контрольних перерізах та заносимо до таблиці 2.5:

=Sт·μх,

Таблиця 2.5 - Товщину стінки у контрольних перерізах

Діаметри руч’я калібрів у початку і кінці калібруючої частини приймаємо однаковим зовнішньому діаметру труби на мінусовому допуску:

Дкал=До=Дт=25 мм

Діаметр руч’я у початку частини редукування дорівнюється зовнішньому діаметру заготівки:

Дред=Дз=45 мм

Визначаємо діаметри руч’я калібру у контрольних перерізах таблиця 2,6:

Дx=dx+2Sx

Таблиця 2.6 - Діаметри руч’я калібру у контрольних перерізах