walcowanie1, Obróbka plastyczna

Wykonali:

1.     Bartnik Marcin

Nr ćwiczenia:

4

Grupa:

MD 104.1a

Data wykonania:

24.05.2004

Temat:

Badanie parametrów technologicznych procesu walcowania.

Ocena:

1.     Wprowadzenie teoretyczne.

     Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem walcowania, poznania zjawisk powstałych przy walcowaniu oraz poznanie analitycznych metod wyznaczania parametrów technologicznych walcowania.

     W czasie walcowania pomiędzy obracającymi się walcami materiał przechodzi w stan plastyczny w skutek wywołanych w nim naprężeń ściskających. Naprężenia te muszą zawierać się w odpowiednich granicach, tzn. muszą osiągnąć granicę plastyczności materiału w warunkach walcowania i nie mogą być zbyt duże, bo naruszą spójność materiału (zniszczenie materiału).

      Podczas walcowania materiał, który jest zbiorem cząstek, przechodzi w stan plastyczny a cząstki w nim zawarte spęczają się, przez co zmieniają się ich wymiary poprzeczne i podłużne.

2.     Opis przebiegu ćwiczenia oraz zestawienie niezbędnych wyników z pomiaru.

-dane dotyczące procesu: D=120mm    V=2,7m/min   m=0,23       kpl=20N/mm2   hw=0,8 

wymiary próbki przed walcowaniem:

h0=5mm     b0=30mm     l0=175mm    

-teoretyczne wyznaczenie h1

Dh= D(1-cosa)      r>a   a=r   tg r=m = 0,23   r=12,95=a

Dh=120(1-0,974)=3,12mm

h1=h0-Dh=5-3,12=1,88 mm

-proces walcowania

zestawienia wyników procesu walcowania: h1=2mm  b1=32mm  l1=410mm  lh=67mm 

Obliczenia technologiczne:

-gniot bezwzględny                       Dh=h0-h1=5-1,88=3,12mm

-gniot względny                             eh=Dh/h0=3,12:5=0,624

-wydłużenie bezwzględne             Dl=l1-lo=410-175=235mm

-wydłużenie względne                   el=Dl/l0=235:175=1,342

-poszerzenie bezwzględne              Db=b1-b0=32-30=2mm

-poszerzenie względne                   eb=Db/b0=2:30=0,07

-ubytek przekroju bezwzględny     Ds=s0-s1=150-64=86mm

-ubytek przekroju względny          es=Ds/s0=86:150=0,57

-współczynnik gniotu                    lh=h1/h0=2:5=0,4

-współczynnik wydłużenia            ll=l1/l0=410:175=2,34

-współczynnik poszerzenia            lb=b1/b0=32:30=1,06

-współczynnik przewalcowania     lc=s0/sn=150:64=2,34

-wyprzedzenie względne      Sw=(Vh-Vp)/Vp

Vh- prędkość metalu opuszczającego walce

Vp- prędkość obrotowa walców- V=2,7m/min

Z powodu trudności określenia Vh przekształcamy równanie

S=[(Vh-Vp)/Vp]*t/t=(Lh-L)/L

Lh= Vht- długość pasma otrzymana za jednym obrotem walca

L=Vpt- obwód walców L=(pD)/6

S=(65,3-62,83)62,83=0,039

-średni nacisk jednostkowy     p=Kpl/hw=20:0,8=25 N/mm2

Kpl- średnie zastępcze naprężenie odkształcenia plastycznego

-wartość nacisków walców     P= p Sa=25*383,5=9587,5N

Sa@[(b0+b1)/2]*(ÖR*Dh)@383,5mm2

P=(Kpl/hw)*[(b1-b0)/2]*9,81*(ÖR*Dh)=2146N

Tabela wyników 1

Dane dotyczące procesu: h0=5mm  b0=30mm  l0=16,2mm

V2,7m/min   D=120mm

h1

b1

a

m

mmmmmmm

mm

mm

1.

2

32

12,95

0,23

0,039

9587,5

lc=lśrn

n lg lśr=lg lc

n=lg lc / lg lśr

n=0,15

3.     Analiza wyników z obliczeń

        Proces walcowania nastąpił, gdy materiał doprowadzony do powierzchni obracających się walców został przez nie chwycony w wyniku pokonania przez siłę tarcia oporu stawianego przez siłę nacisku. Zostało to spełnione dla warunku chwytu walców, gdy kąt tarcia równy był kątowi chwytu. W wyniku walcowania następuje zmiana geometrii kształtu materiału, następuje jego gniot, wydłużenie i poszerzenie. Maksymalny gniot zależy od siły tarcia oraz od średnicy walców.

4.     Wnioski:

a)maksymalny gniot- Dh=3,12mm

b)wyprzedzenie względne S=0,039

c)wartość nacisków walców P=9587,5N

d)kąt chwytu a=12,95