Методика проведения работы

Часть 1. Проверка закона постоянства объема

На образец из алюминия размером h_{0 ·} b_{0 ·} l₀ наносят сетку (рисунок 11). Пе­ред прокаткой тщательно измеряют толщину, ширину и длину образца в точках 1, 2, 3.

Рисунок 11 – Образец для проверки закона постоянства объема

Затем образец строго перпендикулярно задают в валки, про­катывают за один проход в продольном и поперечном направлениях с про­извольным обжатием и замеряют толщину и длину в тех же точках. Резуль­таты опытов заносят в таблицу 2.1. Подсчитывают относительную погрешность закона постоянства объема по формуле

(13)

  

Таблица 2.1

Замер	h0 , мм	b0, мм	l0, , мм	h1, мм	b1, мм	l1, мм
1
2
3
Среднее

 

 

Часть 2. Вычисление коэффициентов деформации

Из свинца или алюминия изготавливают образец размером h_{0 ·} b_{0 ·} l₀ и прокатывают в пять проходов с обжатием за проход Δh = 1 мм. После каж­дого прохода измеряют толщину h_i, ширину b_i, длину l_i и заносят в таблицу 2.2.

Затем определяют:

 а) площадь поперечного сечения F₀, мм;

б) абсо­лютное обжатие Δh_i, мм; вытяжку λ_i;

в) суммарную вытяжку λ_Σ ;

 г) коэффи­циент обжатия η_i;

д) коэффициент уширения β_i - и строят графики зависи­мости λ_i, λ_Σ от проходов.

 

Таблица 2.2

№ № про­хода, і	hi мм	bi мм	li мм	Δhi, мм	η	β	ε, %	λΣ	Коэффициент вытяжки
									по длине λi = li /l0	по площади λi= F0/F1	по толщине λi = h 0/ h 1
1 2 3 4 5

 

 

Часть 3. Геометрические явления при прокатке

Из алюминиевого образца размером h_{0 ·} b_{0 ·} l₀ требуется получить по­лосу толщиной h_к = 8 мм и шириной b_к = 60 мм.

По формуле (11) рассчитывают промежуточную толщину, при кото­рой можно получить заданную ширину b_к = 60 мм, по формуле (12) находят конечную длину полосы l_к при толщине ее h_к = 8,0 мм. Все данные заносят в таблицу 2.3.

Таблица 2.3   h0, мм b0, мм l0, мм h пр, мм bк мм lк мм Δ,% Дано               Получено расчетом               Измерено фактически по­сле прокатки

4. Выводы по каждому разделу работы

Лабораторная работа №3

Уширение при прокатке

 

Общие сведения

При прокатке наряду с уменьшением толщины заготовки (обжатием) и увеличением длины (вытяжкой), происходит увеличение ширины заго­товки (уширение). Под уширением Δb понимают разность между шириной заготовки после прокатки b₁ и до прокатки b₀, т.е.

Δb = b₁ - b₀.                                        

(13)

 (14)

Уширение сопутствует любому процессу прокатки, как в холодном, так и в горячем состоянии.

В большинстве случаев уширение представляет собой отрицательное явление: снижает общую вытяжку при прокатке, способствует утонению кромки. В результате неравномерной деформации в кромках возникают значительные растягивающие напряжения, которые могут вызвать трещи- нообразование.

Уширение при сортовой прокатке используют как средство лучшего заполнения калибра.

Умение рассчитать уширение требуется при горячей прокатке листо­вой заготовки для уменьшения количества боковой обрези, при расчете ширины слитка, а также для правильной установки эджерных валков.

На величину уширения влияет большое количество факторов:

1) величина обжатия;

2) толщина заготовки;

3) число пропусков;

4) температура прокатываемого металла;

5) коэффициент трения;

6) диаметр валков;

7) ширина, полосы.

Для расчета уширения известно большое количество формул, из ко­торых наиболее правильными считаются формулы, выведенные на основа­нии отношения

1п (b₁/b₀)

1п (h₁/h₀)

Одна из таких формул, полученная как следствие основных законов течения пластической среды, имеет вид

 

(15)

 

где θ - показатель уширения, который определяют по графику (рис.12).

 

Функция представлена в виде номограммы (рис. 13).

 

1 – Δh=0,0-1,0 4 – Δh=2,1-2,5

2 – Δh=1,1-1,5 5 – Δh=2,6-3,0

3 – Δh=1,6-2,0 6 – Δh=3,1-3,5

Рисунок 12 - Графики для определения показателя уширения θ

Рисунок 13 – Номограмма для определения функции λ ^θ/(1-θ)

 

Кроме того, уширение можно рассчитать по формуле Зибеля:

где С - коэффициент, учитывающий трение, С = 0,33 для свинца.

(16)

Установлено, что уширение распределяется равномерно по ширине полосы. Однако, рассматривая процесс уширения при прокатке, нужно помнить о законе наименьшего сопротивления, а т. к. периферийные слои полосы встречают меньшее сопротивление своему перемещению в ширину, то они и уширяются больше, что и приводит к появлению растягивающих напряжений и образованию трещин на кромках.