2.2 Розрахунок калібровки робочого інструменту стана хпт 55

Вихідні дані:

Розміри заготівки: Д_зхS_з=76х7,5 мм

Розміри готової труби: Д_тхS_т=42х4 мм

Марка сталі: 12Х18Н10Т

Тип стану: ХПТ 55

На станах періодичної прокатки труб типу ХПТ 55 деформуючим інструментом служать калібри й оправка . Робоча ділянка поділяється по довжині на три основних ділянки: редукувальна, обтискна і калібруюча.

Характеристика калібровки

1. Сумарний коефіцієнт витягання

, (2.10)

2. Відносне обтиснення по площі

, (2.11)

3. Відносне обтиснення стінки труби

, (2.12)

4. Абсолютне обтиснення діаметра

Д=Д_з-Д_т, (2.13)

Д=76-42=34мм

Розрахунок

1. Визначаємо конусність оправки

2tgα=0,02...0,5

де 2tgα – конусність оправки

Приймаємо 2tgα=0,04

2. Визначаємо діаметр оправки у перетисканні

dn=Дт-2·Sт, (2.14)

dn=42-2·4=34 мм

Рисунок 2.1 – Оправка стану ХПТ

3. Визначаємо довжину калібруючої частини

Рисунок 2.2 – Розгорнення гребня руч’я

l_кал=m·μ·K, (2.15)

де m – величина подавання, мм;

μ – коефіцієнт витягання;

m·μ – величина лінійного зміщювання труб, мм;

m·μ=45 мм

К – коефіцієнт калібровки;

К=2...3,5 – для теплої прокатки;

Приймаємо К=3,5

l_кал=45·(2...3,5)=90...157,5 мм

Приймаємо l_кал=125 мм

4. Визначаємо діаметр циліндричної частини оправки

d_ц=d_п+2tgα·(l_кон-l_кал), (2.16)

де l_кон – довжина конічної частини оправки, мм

l_кон=510 мм [3] c 91, табл. 6.1

d_ц=34+0,04(510-125)=49.4 мм

5. Визначаємо довжину частини редукування

(2.17)

де 2tg8p – конусність калібра у зоні редукування для теплої прокатки;

Р – зазор між заготівкою та оправкою, мм

Р=(Д_з-2S_з)-d_ц, (2.18)

Р=(76-2·7,5)-49,4=11,6 мм

2tg8p=0,18...035

6. Визначаємо довжину обтискаючої частини

l_обт= l_роб- l_ред- l_кал, (2.19)

де l_роб – довжина робочої частини руч’я калібру, мм

Приймаємо l_роб=510 мм [2] c 7 табл 1

l_обт=510-58-125=327 мм

7. Довжина обтискання частини розбиваємо на десять однакових частин

(2.20)

8. Визначаємо приростання діаметру у кожному перерізі

δ_1...10=l_1...10·2tgα, (2.21)

δ_1...10=32,7·0,04=1,34 мм

9. Визначаємо діаметри окружностей у контрольних перерізах

d₀=dn=34 мм

d₁=d₀+δ=34+1,34=35,34 мм

d₂= d₁+ δ=35,34+1,34=36,68 мм

d₃= d₂+ δ=36,68+1,34=38,02 мм

d₄= d₃+ δ=38,02+1,34=39,36 мм

d₅= d₄+ δ=39,36+1,34=39,7 мм

d₆= d₅+ δ=39,7+1,34=41,04 мм

d₇= d₆+ δ=41,04+1,34=42,38 мм

d₈= d₇+ δ=42,38+1,34=43,72 мм

d₉= d₈+ δ=43,72+1,34=45,06 мм

d₁₀= d₉+ δ=45,06+1,34=46,4 мм

10. Визначаємо товщину стінки заготовок за урахуванням її потовщення при редукуванні у 10 перерізі

S₁₀=S_з+S, (2.22)

де S=(0,05...0,07) – по цеховим даним

S₁₀= S_з+(0,05...0,07)·(d_з-d₁₀), (2.23)

S₁₀=7,5+(0,05...0,07)·(76-46,4)= 8,98...9,53 мм

де d_з – внутрішній діаметр заготівки, мм

Приймаємо S₁₀=9,4 мм

11. Визначаємо сумарне витягнення по стінці

, (2.24)

12. Визначаємо часткові коефіцієнти витягання в контрольних перерізах по номограмі

Таблиця 2.3 – Часткові коефіцієнти витягання у контрольних перерізах

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
μх	1,00	1,028	1,188	1,255	1,386	1, 492	1,874	2,047	2,128	2,252	2,35

13. Визначаємо товщину стінки у контрольних перерізах

S_x=S_т·μ_х, (2.25)

S₁=S_т·μ₁=4·1,028=4,112мм

S₂=S_т·μ₁=4·1,188=4,752мм

S₃=S_т·μ₂₌4·1,255=5,02мм

S₄=S_т·μ₃=4·1,386=5,544мм

S₅=S_т·μ₄=4·1,492=5,97мм

S₆=S_т·μ₆=4·1,876=7,5мм

S₇=S_т·μ₇=4·2,047=8,19мм

S₈=S_т·μ₈=4·2,128=8,51мм

S₉=S_т·μ₉=4·2,252=9,01мм

14. Діаметри руч’я калібрів у початку і кінці калібруючої частини приймаємо однаковим зовнішньому діаметру труби на мінусовому допуску

Д_кал=Д_о=Д_т=42 – 0,39=41,61 мм (2.26)

15. Діаметр руч’я у початку частини редукування дорівнюється зовнішньому діаметру заготівки

Д_ред=Д_з=76 мм (2.27)

16. Визначаємо діаметри руч’я калібру у контрольних перерізах

Д₁=d₁+2S₁=35,34 +2·4,112=43,56 мм

Д₂=d₂+2S₂=36,68 +2·4,752=46,18 мм

Д₃=d₃+2S₃=38,02 +2·5,02=48,06 мм

Д₄=d₄+2S₄=39,36 +2·5,544=50,45 мм

Д₅=d₅+2S₅=39,7 +2·5,97=51,6 мм

Д₆=d₆+2S₆=41,04 +2·7,5=56,04 мм

Д₇=d₇+2S₇=42,38 +2·8,19=58,76 мм

Д₈=d₈+2S₈=43,72 +2·8,51=60,74 мм

Д₉=d₉+2S₉=45,06 +2·9,01=63,08 мм

Д₁₀=d₁₀+2S₁₀=46,4+2·9,4=65,2 мм

17. Визначаємо глибину калібрів у контрольних перерізах

2h_x=Д_х-λ, (2.28)

де λ – значення величини зазору між калібрами, мм

λ=0,05...1,2 мм Приймаємо λ=0,5 мм

2h_кал=Д_кал-λ=41.61-0,5=36,61 мм (2.29)

2h₀=Д₀-λ, (2.30)

2h₁=Д₁-λ=43,56-0,5=43,06 мм

2h₂=Д₂-λ=46,18 -0,5=45,68 мм

2h₃=Д₃-λ=48,06 -0,5=47,56мм

2h₄=Д₄-λ=50,45 -0,5=49,95 мм

2h₅=Д₅-λ=51,6 -0,5= 51,1 мм

2h₆=Д₆-λ=56,04 -0,5=55,54 мм

2h₇=Д₇-λ=58,76 -0,5=58,26мм

2h₈=Д₈-λ=60,74-0,5=60,24 мм

2h₉=Д₉-λ=63,08 -0,5=62,58 мм

2h₁₀=Д₁₀-λ=65,2-0,5=64,7 мм

2h_ред=Д_ред-λ=76-0,5=75,5 мм (2.31)

18. Визначаємо ширину калібрів за допомогою емпіричних коефіцієнтів

В_кал=Д_кал+(0,3...0,5)= 41,61+0,3=41,91 мм (2.32)

В₀=Д₀·1,012=42·1,012=42,5 мм

В₁=Д₁·1,015=43,56·1,015=44,15 мм

В₂=Д₂·1,018=46,18 ·1,018=47,01 мм

В₃=Д₃·1,023=48,06·1,023=49,18 мм

В₄=Д₄·1,028=50,45 ·1,028=51,86 мм

В₅=Д₅·1,035=51,6·1,035=53,4 мм

В₆=Д₆·1,043=56,04 ·1,043=58,45 мм

В₇=Д₇·1,054=58,76 ·1,054=61,93 мм

В₈=Д₈·1,067=60,74·1,067=64,81 мм

В₉=Д₉·1,081=63,08 ·1,081=68,19 мм

В₁₀=Д₁₀·1,10=65,2·1,10=71,72 мм

В_ред=Д_ред·1,10=76·1,10=83,6 мм (2.33)

Таблиця 2.4 – Параметри розгорнення руч’я калібру

	Кал.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	Ред
lx, мм	125	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	33,7	48
Дх, мм	37,61	43	45,3	46,82	49,2	51,1	54,8	57,1	61,9	65,2	68,2	76
dx, мм	36	37,34	38,68	40,02	41,36	42,7	44,04	45,38	46,72	48,06	49,4	51,4
Вх, мм	37,31	44,15	46,62	48,4	51,09	53,4	57,67	60,7	66,04	70,48	75,02	83,6
2hx, мм	37,11	43	45,3	46,82	49,2	51,1	54,8	57,1	61,4	64,7	67,7	75,5

Рисунок 2.3 – Калібр стану ХПТ