3.2. Расчет калибровки рабочего инструмента формовочного стана
Расчет ведется по методике А.Г. Виноградова. В расчете используются калибровка II типа, которая построена двумя радиусами, из которых радиус r крайних участков полосы равен радиусу готовой сформованной трубы, а центральный радиус R –переменный, уменьшающийся от одной стадии формовки к другой до размера готовой трубы.
Диаметр трубы – 139,7 мм,
Толщина стенки трубы – 7 мм,
Количество клетей – 7.
Ширина ленты.
,
мм.
где
- диаметр готовой трубы, мм;
- припуск
на обжатие в калибровочном стане, мм
=
2,9 мм, [1];
- толщина
стенки готовой трубы, мм;
- уменьшение ширины заготовки при
формовке, мм
=
3 мм, [1];
- уменьшение ширины заготовки при сварке,
мм
=
1,5 мм, [1];
Калибры
1 и 2 группы
Радиус формовки кромок ленты равен радиусу готовой трубы.
,мм
где
- радиус готовой трубы, мм (радиус готовой
трубы равен половине диаметра).
Длина центрального участка ленты.
,мм
где
-
ширина ленты, мм
N – число клетей формовочного стана,
i – порядковый номер клети.
Радиус центрального участка формовки.
,
мм
где
- порядковый номер клети, в которой
отношение
Угол центрального участка формовки.
,
рад
Угол
изгиба ленты радиусом
.
,
рад.
где
мм
Радиусы формовки центральной части верхнего и нижнего валков.
,
мм
,
мм
Калибры
3 группы
Радиус центрального участка формовки
,
мм
,
мм
Угол формовки центрального участка ленты
,
рад
Угол формовки радиусом.
,
рад
Ширина верхнего валка.
,
мм
где
- радиус формовки центральной части
верхнего валка, мм
- радиус
формовки центральной части нижнего
валка, мм
Калибры
с разрезной шайбой
Радиус первого калибра с разрезной шайбой
,
мм
где
-
толщина шайбы в закрытом калибре,
принимают по практическим данным,
= 16,5 мм ,[1]
Центральный угол формовки
,
рад.
Радиус второго калибра с разрезной шайбой.
,
мм
где
- толщина шайбы в закрытом калибре,
принимают по практическим данным ,
=11мм, [1]
Центральный угол формовки
,
рад.
Радиус третьего калибра с разрезной шайбой.
,
мм
где
- толщина шайбы в закрытом калибре,
принимают по практическим данным,
= 5,5 мм, [1].
Центральный угол формовки
,
рад.
Калибры эджерных валков
Радиус калибра эджерных валков
,
мм
где
радиус
формовки центральной части нижнего
валка, мм
Высота
центра радиуса
,
мм
где
–
постоянная величина, определяемая
положением нижних точек ленты,
мм
Наружный диаметр эджерных валков
,мм
где
внутренний
диаметр эджерных валков, мм
,
мм
где
–
максимальный диаметр трубы, мм
Наименьший диаметр валков эджерных клетей
,
мм
Высота верхней реборды
мм.
Принимаем высоту верхней реборды равной 15 мм.
Вторая группа калибров эджерных валков
Радиус калибра эджерных валков
,
мм
где
радиус
формовки центральной части нижнего
валка, мм
Зазор между валками принимаем равным 2 мм.
Положение центра калибра.
,
мм
Калибры эджерных валков между валками с направляющими шайбами.
Радиус калибра эджерных валков
,
мм
где R1 – радиус калибра с направляющей шайбой, за которым установлены эджерные валки, мм
Наибольший диаметр эджерных валков
, мм
Зазор
между ребордами
принимаем равным 2,0 мм.
Диаметр бочки вала.
,
мм
Ширина бочки валка
,
мм
3.3. Расчет кинематических и энергосиловых параметров.
Современные ТЭСА представляют собой набор приводных рабочих клетей с профилированными специальным образом калибрами формовочного, сварочного, калибровочного, редукционно-калибровочного и профилегибочного станов.
Характер построения приводных калибров определяется калибровкой или схемой формоизменения первоначально плоской заготовки по заданным изменениям кривизны до окончательно сформованной под сварку и последующего профилирования до заданных размеров. Вопросы разработки калибровок, способных обеспечивать получение качественно сформованных заготовок в линиях ТЭСА, всегда являлись достаточно сложными и трудоемкими.
В 70-80-х годах сложилось мнение о том, что правильно рассчитанная и адекватно реализованная при помощи сменного технологического инструмента калибровка позволит исключить образование типовых дефектов заготовки и прежде всего таких, как гофрообразование, смещение стыковых кромок по углу и высоте и распружинивание. Однако несмотря на усовершенствование расчетного аппарата калибровки, усложнения и уточнения методик экспериментального исследования и повышения качества технологического внедрения и отладки их в производстве, типовые дефекты продолжают присутствовать в реальной технологии.
В тот же период возникло предположение о том, что одной правильно реализованной калибровки не достаточно для получения качественной продукции в линии ТЭСА, и что весомыми составляющими качественного производства являются энергосиловые показатели процесса, непосредственно связанные с контактными условиями взаимодействия приводного инструмента и заготовки.