Здавалка
Главная | Обратная связь

Расчет технологического процесса

3.1 Расчет деформационного режима и энергосиловых параметров грубого волочения

 

Расчет деформационного режима и энергосиловых параметров грубого волочения заготовки под проволоку РМЛ на 13-ти кратном стане произведен по ниже приведенной методике.

Исходные данные для расчета:

d0=5,5 мм; dK=1,51 мм; VK=22,0 м/с; σS0=1050 Н/мм2; NДВ=44 кВт,

f - коэффициент трения;

a - полуугол конуса волоки;

h - КПД привода;

Dбар- диаметр барабана, мм.

Определение суммарной фактической вытяжки и суммарного обжатия.

 

 

.

Определение средней вытяжки и числа переходов волочения:

μср.рек.=1,22

 

  , принимаем количество проходов п=13. μср.= 1,22 Определение единичных вытяжек по переходам волочения: , где i – порядковый номер перехода, изменяется от 1 до 13. Определение скоростей волочения проволоки: , где j изменяется от 13 до 1; Vj=VK=22 м/с. м/с Определение диаметров волок по переходам волочения: d1=5,5*(1,31)-0,5=4,80 мм. Определение пределов прочности проволоки по переходам волочения:  
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

σs1= =1123 Н/мм2 Определение модулей упрочнения проволоки по переходам волочения: w1= 236,5 Определение напряжения волочения по переходам волочения. Принимаем: В=tanα=0,105, где α=6о; f=0,08. Для первого перехода:   σv1= 296,5 Н/мм2 Для последующих переходов:   Определение коэффициентов запаса: γ1= 3,8  
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

Определение средней температуры сечения проволоки. Принимаем to=20o – начальная температура проволоки. t1= 113,09 oC Определение усилий и мощностей волочения. Усилие волочения на 1-ом переходе: P1= 5376 H. Мощность привода на 1-ом переходе: КПД привода η=0,9; диаметр барабана Dбар=600 мм.     N1= =14,3 кВт Последующие переходы, при I=2;2+1…(n-1): , где Qi – противонатяжение для средних проходов, Н.
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

  Для последнего прохода: , , Деформационно-кинематические, энергосиловые параметры грубого волочения на стане 1600/4+1250/9 представлены в таблице 3.1.   3.2 Расчет деформационного режима и энергосиловых параметров тонкого волочения Расчёт деформационного режима и энергосиловых параметров калибровки проволоки РМЛ 0.25 на стане тонкого волочения НТ25.6 по ниже приведенной методике. Исходные данные для расчета: d0=1,50 мм; dK=0,25 мм; m=25; VK=25 м/с; z=2; σS0=1164 H/мм2; σV0=0; Nдв=75 кВт; f=0,08; η=0,9 h=0,1; t0=20оС; α=6оС; tan α=0,105, где: d0- начальный диаметр проволоки, мм; dk - конечный диаметр проволоки, мм; m - максимальное число установленных волок; Vk - скорость на выходе, м/сек; σs0-предельное сопротивление разрыву проволоки, Н/мм2 Nдв-мощность двигателя, кВт. a - угол захвата металла волокой;
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

f - коэффициент трения проволоки о материал волоки; t0 - температура проволоки до волочения, 0С; z - число витков проволоки вокруг вытяжного шкива; h - коэффициент, учитывающий трение по материалу шкива; σv0- напряжение волочения, Н/мм2; Диаметры вытяжных шкивов: D1=114мм; D2=130мм; D3=150мм; D4=172мм; D5=198мм; D6=227мм; D7=261мм; D8=D25=300мм; D9=D17=122 мм; D10=D18=139мм; D11=D19=158мм; D12=D20=179мм; D13=D21=204мм; D14=D22=235мм; D15=D23=264мм; D16=300мм; D24=227мм; Определение суммарной вытяжки и суммарного обжатия. μΣ= 36; δΣ= 0,972.   Определение суммарной паспортной вытяжки и числа переходов волочения. i – номер перехода волочения, изменяется от 1 до 25. Паспортная вытяжка стана КНТ 25,6 μпi равна: при I=1…8, μпi=1,1481; при I=9…24, μпi=1,1296; при I=25, μп25=1,0986. Т.к., волочение проводится за 25 протяжки, то принимаем: при I=1…8, μпi=1,1481; при I=9…20, μпi=1,1296; при I=21, μп25=1,0986. Суммарная паспортная вытяжка определяется по формуле: ; μпΣ=1,148123*1,1296*1,0986=29,737    
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

Для успешного волочения необходимо выполнение условия μΣ>μпΣ. Это неравенство выполняется. Принимаем п=25. Определение величин относительного скольжения для переходов волочения. ; . ; ; Определение скоростей тяговых шайб (м/с). При j=n,n-1…1: ; . м/с. Определение скоростей проволоки (м/с). V1=0,965*(1-0,167)=0,804 м/с. Определение единичных вытяжек по переходам волочения, при I=1,1+1…n. ; Определение диаметра волок по переходам волочения. , мм. d1=1,50*1,158-0,5=1,394 мм. Определение пределов прочности проволоки по переходам волочения. ,Н/мм2. Н/мм2. Определение модулей упрочнения проволоки по переходам волочения.    
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

Определение напряжений волочения по переходам волочения.   где k=e2πzh.   σv1=443,8 Н/мм2 Определение коэффициентов запаса. ; Определение средней температуры сечения проволоки. °С. Определение величины противонатяжения , Н. Определение усилий и мощностей волочения. Усилие и мощность волочения в первом проходе:  
            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

 

Н.

 

кВт.

При I =2,2+1…(n-1)

В последнем проходе:

≤ Nдв.

N=20,5 кВт < 75 кВт

 

Деформационно-кинематические, энергосиловые параметры тонкого

волочения на стане КНТ25,6 представлены в таблицах 3.2 и 3.3.

 

 

  Таблица 3.1 – Деформационно-кинематические и энергосиловые параметры грубого волочения на 13-ти кратном стане 1600/4+1250/9
Номер прохода Вытяжка Скорость, м/с Диаметры волок, мм Температура, 0С Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 Модуль упрочнения Напряжение волочения, Н/мм2 Коэффициент запаса Усилие волочения, Н Противонатяжение, Н Мощность, кВт
i μ V d t σs w σv y P Q N
1,31 2,17 4,80 113,09 236,5 296,4 3,7 14,3
1,28 3,79 4,23 113,66 254,7 398,8 3,0 14,2
1,26 3,55 3,75 114,16 273,0 439,5 2,8 14,5
1,25 4,44 3,35 114,61 291,3 460,7 2,9 14,9
1,23 5,49 3,02 115,02 309,5 475,7 2,9 15,3
1,22 6,72 2,73 115,38 327,8 488,5 3,0 15,9
1,21 8,15 2,48 115,72 346,1 501,3 3,1 16,1
1,20 9,79 2,26 116,02 364,4 513,7 3,1 16,7
1,19 11,67 2,07 116,30 382,7 526,0 3,2 17,1
1,18 13,81 1,90 116,56 401,1 538,4 3,3 17,6
1,17 16,22 1,75 116,80 419,3 550,8 3,3 18,0
1,16 18,95 1,62 117,02 437,6 563,2 3,4 18,5
1,16 1,51 117,22 455,9 575,5 3,4 18,8
                         

 

 

            МПиМО.16Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

  Таблица 3.2 – Деформационно-кинематические параметры тонкого волочения на стане КНТ 25.6.
Номер прохода Относительное скольжение Скорость тяговых шайб, м/с Скорость проволоки, м/с Единичные вытяжки Диаметры волок, мм Температура, °С
i C B V μ d t
0,167 0,9 0,8 1,158 1,40 71,17
0,16 1,1 0,9 1,158 1,30 73,08
0,153 1,2 1,0 1,158 1,21 75,08
0,146 1,4 1,2 1,158 1,12 77,14
0,139 1,6 1,4 1,157 1,04 79,28
0,132 1,9 1,6 1,157 0,96 81,49
0,125 2,2 1,9 1,157 0,89 83,79
0,118 2,5 2,2 1,157 0,82 86,18
0,111 2,9 2,5 1,157 0,76 88,65
0,104 3,3 2,9 1,157 0,71 91,22
0,097 3,8 3,4 1,157 0,66 93,87
0,09 4,4 4,0 1,157 0,61 96,63
0,084 5,0 4,6 1,157 0,57 99,49
0,077 5,8 5,3 1,157 0,52 102,45
0,07 6,6 6,2 1,157 0,49 105,53
0,063 7,6 7,1 1,157 0,45 108,71
0,056 8,7 8,3 1,157 0,42 112,02
0,049 10,0 9,6 1,157 0,39 115,44
0,042 11,5 11,1 1,156 0,36 119,00
0,035 13,3 12,8 1,156 0,33 122,68
0,028 15,2 14,8 1,156 0,31 126,5
0,021 17,5 17,1 1,161 0,29 130,45
0,014 20,1 19,8 1,160 0,27 134,5
0,006 22,5 1,148 0,25 130,9
1,101 0,24 100,87

 

            МПиМО.10Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

 

Таблица 3.3 – Энергосиловые параметры тонкого волочения на стане КНТ 25.6.

Номер прохода Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 Модуль упрочнения Напряжение волочения, Н/мм2 Коэффициент запаса Усилие волочения, Н Противонатя-жение, Н Мощность, кВт
i σs w σv γ P Q N
283,8 455,6 2,7 1,7
294,4 684,7 1,9 237,1 2,2
305,3 765,6 1,75 308,1 2,3
316,6 774,6 1,8 297,9 2,2
328,3 759,9 1,9 260,65 2,1
340,4 743,9 900,7 221,1 2,1
733,6 2,1 768,2 187,2 2,1
366,1 729,7 2,2 159,7
381,1 2,3 560,5 137,4
394,1 709,1 2,4 490,6 116,5 2,05
407,7 716,6 2,5 433,3 2,1
421,6 727,1 2,5 384,2 90,1 2,1
436,1 739,9 2,6 341,8 79,9 2,2
754,6 2,6 304,7 71,05 2,2
466,4 771,2 2,6 272,2 63,3 2,2
482,4 789,3 2,7 243,55 56,6 2,3
498,9 809,1 2,7 281,2 50,6 2,3
830,3 2,7 195,8 45,4 2,4
533,6 852,9 2,7 175,85 40,7 2,45
551,8 876,9 2,7 158,1 36,6 2,5
570,7 902,2 2,75 142,2 32,9 2,6
590,2 928,9 2,8 29,6 2,7
620,2 797,9 3,1 100,3 26,6 2,2

3.3 Анализ технологического процесса

В данном проекте разработана технология производства проволоки РМЛ Ø 0,40 мм с использованием 13-ти кратного волочильного стана прямоточного типа на участке грубого волочения. Целесообразность проведения этого мероприятия подтверждена следующим анализом существующей и проектируемой технологии производства проволоки РМЛ. Сравниваем по технологическим переделам: количество операций уменьшилось; определены возможности снижения технологического цикла без изменения потребительских свойств; при этом освободившиеся станы среднего волочения могут быть

 

 

задействованы для выпуска другого вида продукции.

По результатам расчетов технологических режимов волочения видно, что предлагаемый технологический процесс обеспечивает следующие параметры при волочении проволоки РМЛ на 13-ти кратном стане:

· мощность волочения не превышает мощности двигателей стана (Ni<Nдв);

· скорость волочения увеличилась (Vбаз.<Vпр.);

· коэффициент запаса γ 1 и находится на уровне γ=2…3, в результате практически исключается обрывность проволоки;

· усилия волочения не превышают допустимых значений.

Режим патентирования в технологической операции патентирования-латунирования выбран согласно содержания углерода в стали и диаметра предельной заготовки. Временное сопротивление разрыву после патентирования позволяет получить заданную величину сопротивления разрыву на готовой сварочной проволоке.

Предложенная технология позволяет значительно сократить производственный цикл выпуска проволоки РМЛ Ø 0,40 мм с сохранением всех необходимых свойств данной продукции и повысить производительность на данном волочильном переделе за счет увеличения скорости волочения, уменьшения технологических операций. Расчеты, которые проведены в разделе 8 настоящего дипломного проекта, подтвердили и экономическую целесообразность предлагаемого мероприятия.

По результатам вычислений построены гистограммы деформационно-кинематических и энергосиловых параметров от количества переходов волочения, которые приведены в приложении А.

 

  3.4. Расчет расходных коэффициентов В качестве исходных данных принимаются значения расходных коэффициентов действующей технологии, приведенные в таблице 3.4. Таблица 3.4 - Нормативные расходные коэффициенты при производстве проволоки РМЛ.
Технологические переделы Диаметр, мм Окалина, кг/т Образцы, кг/т Заправочные концы, кг/т Переход, кг/т Обрывы, кг/т Заправка маршрута, кг/т Технологичес-кие остатки, кг/т итого
Травление 5,5 7,9 0,100 - - -     8,0
Грубое волочение 3,15 - 0,081 1,099 - 0,141     1,321
Среднее волочение 1,92 - 0,031 0,700 - 0,714     1,445
Латунирование 1,92 5,076 0,284 10,24 12,07 6,8     34,47
Тонкое волочение 0,40 - 0,094 0,876 - 27,242 2,267 4,11 34,59

 

Суммарный расходный коэффициент на одну тонну готовой продукции по действующей технологии составит:

Суммарный расходный коэффициент на одну тонну готовой продукции по предлагаемой технологии составит:

На основании рассчитанного в пункте 2.1. потребного объема катанки (В=1066 т),

выход годного по действующей технологии составит:

по предлагаемой технологии:

Увеличение объема выхода годного, за счет снижения расходного коэффициента составит:

 

            МПиМО.10Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

  3.5. Расчет производительности и численности основного оборудования   Расчет теоретической часовой производительности станов грубого и среднего волочения проведем по формуле: где υ - скорость волочения (м/с); m – погонный вес проволоки (г/м), m = 6,162*d2; Годовая производительность станов грубого и среднего волочения определяется по формуле: где КИО – коэффициент использования оборудования, принимаем КИО = 0,78; n – количество станов; В – расходный коэффициент; Nф – фактическое время работы за год (ч). Расчет количества необходимого оборудования для выполнения годовой производственной программы производится по формуле (шт): , где Q – годовая программа производства (т). ; . Полученные данные сводим в таблицу 3.5.    
            МПиМО.10Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 

Таблица 3.5 - Производительность и численность основного оборудования
Технологический передел и тип оборудования Базовый вариант Предлагаемый вариант
Часовая произво-дительность т/ч годовая произво-дительность т/год Количество оборудования Часовая произво-дительность т/ч годовая произво-дительность т/год Количество оборудования
Грубое волочение, стан 6/550 2,09 0,07      
Грубое волочение, стан 13/600       1,5 0,09
Среднее волочение, стан 9/350 0,79 0,15      

.

            МПиМО.10Д.000 ПЗ   Лист
           
Изм Лист Фамилия Подпись Дата

 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.