Расчет калибровки стана хпт (по методике Шевакина)

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Маршрут прокатки 57х4,5 – 38х1,8
Исходный диаметр заготовки Dз=57 мм
Исходная толщина стенки заготовки Sз=4,5 мм
Диаметр готовой трубы D0=38 мм
Толщина стенки готовой трубы S0=1,8 мм
2. Материал – сталь 12Х18Н10Т
3. Стан – ХПТ 55

ДЛИНЫ ОСНОВНЫХ УЧАСТКОВ
Для унификации технологического инструмента длины основных участков для каждого типа стана принимаются постоянными

РАСЧЕТ
Длина участка деформации
lД = 410 мм
Длина участков редуцирования и предотделочного
lРЕД+П = 74 мм
Длина обжимного участка
l0 = lД- lРЕД+П =336 мм
Зазор между калибрами
Δk = 0,4 мм
(обычно составляет 0,2—1,0 мм, зависит от типоразмера стана и толщины стенки трубы)
Величина подачи валков
т = 6 мм
Для легированных сталей до 10 мм, для углеродистых – до 15 мм

Определим уменьшение наружного диаметра заготовки
D3 - D0 = 57 - 38 = 19 мм
На основе полученных значений выберем конусность оправки
Примем 2tgαред равным 0,03

Диаметр оправки в конце конической части ручья
dП = D0 — 2S0 = 38 — 2 ⋅1,8= = 34,4 мм
Диаметр цилиндрической части оправки
DЦ = dП + lД⋅ 2tgαред = 34,4 + 410 ⋅ 0,03 = 44,65 мм

Расчет профиля гребня ручья
Величина зазора для ввода оправки в заготовку
Δр= (D3 -2S3)- DЦ = (57 - 2 ⋅ 4,5) - 44,65 = 3,35 мм
Утолщение стенки на участке редуцирования
ΔSРЕД= (0,005÷0,06)Δр = 0,06 ⋅ 3,35 = 0,201 мм
Толщина стенки заготовки после редуцирования
SРЕД= S0+ ΔSРЕД= 4,5+0,2=4,7 мм
Далее для определения профиля гребня ручья на обжимном участке необходимо определить коэффициент вытяжки по контрольным сечениям. Возьмем 7 контрольных сечений. Расстояние между ними будет х = l0/7 = 336/7 = 48 мм.
Коэффициент вытяжки определяется либо по номограмме на основе коэффициента вытяжки по стенке µс=SРЕД + S0 = 4,7/1,8 = 2,61, либо по формуле
где п=0,5÷0,64 — коэффициент крутизны профиля обжимной зоны

По результатам замеров по номограмме

По формуле Шевакина
Диаметр оправки в контрольных сечениях определяется по формуле
dXi = dn + (l0 — ix)2

Диаметр ручья калибра в контрольных сечениях
Di = di+ 2SXi – Δk
Определение ширины ручья
Конусность участков обжимной зоны ручья по сечениям определяется по формуле

Ширина ручья определяется в контрольных сечениях по формуле
где km = 1,05÷1,8 - коэффициент, учитывающий вынужденное уширение и износ инструмента (большие значения для начальных сечений, меньшие - для конечных)
ka — коэффициент, учитывающий горизонтальное сплющивание валков (принят 0,7)
B1 = 49,96 + 2[ 1,8⋅6⋅1,3(0,073-0,03) + 0,7⋅6⋅1,3⋅0,03] = 51,5мм
К рассчитанной величине следует прибавить величину зазора , равную 0,4, тогда ширина ручья по сечениям составит