Часть 1. Проверка закона постоянства объема
На образец из алюминия размером h0 · b0 · 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 h0 · b0 · l0 и прокатывают в пять проходов с обжатием за проход Δh = 1 мм. После каждого прохода измеряют толщину hi, ширину bi, длину li и заносят в таблицу 2.2.
|
|
Затем определяют:
а) площадь поперечного сечения F0, мм;
б) абсолютное обжатие Δhi, мм; вытяжку λi;
в) суммарную вытяжку λΣ ;
г) коэффициент обжатия ηi;
д) коэффициент уширения βi - и строят графики зависимости λi, λΣ 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 h0 · b0 · l0 требуется получить полосу толщиной hк = 8 мм и шириной bк = 60 мм.
По формуле (11) рассчитывают промежуточную толщину, при которой можно получить заданную ширину bк = 60 мм, по формуле (12) находят конечную длину полосы lк при толщине ее hк = 8,0 мм. Все данные заносят в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
|
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) |
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.