Chương 1 điều kiện ăn phôi

25 14 0
  • Loading ...
1/25 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 03/04/2019, 15:53

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Bộ môn Cơ học vật liệu Cán kim loại BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT CÁN PGS.TS Đào Minh Ngừng TS Đặng Thị Hồng Huê HÀ NỢI 2017 HÀ NỘI 2013 Giới thiệu mơn học  Lý thuyết cán xem xét nghiên cứu điều kiện nhiệt đảm bảo khả biến dạng vật liệu tốt nhất;  Xem xét ảnh hƣởng trình biến dạng đến thuộc tính lý kim loại hợp kim;  Nghiên cứu đặc tính biến dạng phơi cán để tìm quan hệ kích thƣớc phôi sản phẩm;  Nghiên cứu trở lực biến dạng dẻo kim loại, nghĩa nghiên cứu phân bố ứng suất, lực biến dạng cần thiết để chọn thiết bị Nội dung môn học Chương 1: Điều kiện trục cán ăn phôi Chương 2: Vùng biến dạng Chương 3: Biến dạng ngang giãn rộng Chương 4: Cán dọc lỗ hình Chương 5: Lực cán mô men cán Chương 6: Cán ngang, cán nghiêng CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Định nghĩa: Quá trình cán trình biến dạng vật liệu nhằm thay đổi chiều dày diện tích mặt cắt ngang dọc theo chiều dài phôi tác dụng lực nén trục cán quay CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHƠI Phơi cán  Vật liệu : Kim loại, hợp kim • Kích thước       Bloom (khối): sau đúc (diện tích mặt cắt ngang > 230 cm2) Billet(thanh): phơi sau cán nóng (diện tích mặt cắt ngang > 40x40 mm2) Slab(tấm): phơi đúc sau cán nóng (diện tích mặt cắt ngang > 100 cm2 chiều rộng > x chiều dày) Plate: Sản phẩm có chiều dày > mm Sheet: có chiều dày < mm chiều rộng > 600 mm Strip: sản phẩm có chiều dày < mm chiều rộng < 600 mm CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Phân loại q trình cán Theo nhiệt độ Cán nóng - Cán nhiệt độ lớn nhiệt độ kết tinh lại Lực cán nhỏ Lượng ép lớn lần cán Lần cuối ép với lượng ép nhỏ Phôi sử dụng phôi đúc Cán nguội - Cán nhiệt độ thấp nhiệt độ kết tinh lại - Sản phẩm có độ xác cao - Lượng ép phân bố đồng - Lần cuối ép với lượng ép nhỏ - Phơi sau cán nóng CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHƠI Phân loại q trình cán Theo hình dạng sản phẩm Tấm, hình, ống, đặc biệt CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHƠI Phân loại q trình cán Căn vào hướng chuyển động vật cán, người ta phân biệt thành trình cán dọc, cán ngang cán nghiêng cán nêm ngang CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Điều kiện cán đối xứng - Các thông số D, f, T trục cán trục trục giống trình cán gọi đối xứng - Khi thơng số nói hai trục cán khác q trình cán khơng đối xứng Hình 1.2- Sơ đồ điều kiện trục ăn vật cán CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Điều kiện ăn phôi vào trục    Hai trục quay với tốc độ V1, V2 (V1 = V2 = Vr), Bán kính hai trục R1 R2 (R1 = R2 = R) Tại A B qua hai đường thẳng nối tâm O1 O2 (AO1 = BO2) làm với O1O2 góc α1 α2 (α1 = α2) ta gọi góc ăn o Trục cán tác dụng lên vật cán lực P1 P2 (P1 = P2), o Lực ma sát tiếp xúc T1 T2 có chiều theo chiều chuyển động vào vật cán (T1 = T2) Nếu T1 + T2 > Px1 + Px2 Tx1 + Tx2 > Px1 + Px2 vật cán tự nhiên vào khe hở hai trục cán, nghĩa có điều kiện trục cán ăn kim loại tự nhiên 10 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Điều kiện ăn phôi vào trục Tx1 = T1.cosα1 ; TX2 = T2.cosα2 PX1 = P1.cosα1 ; Px2 = P2.cosα2 Cán đối xứng, để trục cán ăn kim loại cách tự nhiên, thời điểm tiếp xúc góc ma sát β > góc ăn α Khi q trình cán ổn định ta góc ăn α1 góc α1/2: Kêt luận: Khi q trình cán ổn định ta giảm ma ≥ sát bề mặt tiếp xúc, tăng góc ăn ban đầu tức tăng lượng ép Suy ra: ≥ ặ≥ 1 2 ≥ ≥ 11 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Chế độ tốc độ trục cán ăn vật cán Giả thiết tốc độ đưa phơi C0 hình chiếu tốc độ quay trục lên phương nằm ngang CTX với điều kiện C0 ≤ CTX 12 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Chế độ tốc độ trục cán ăn vật cán Giả thiết tốc độ đưa phơi C0 ≤ CTX có trục cán dẫn động Trường hợp này, chênh lêch tốc độ quay hai trục lớn trục ăn kim loại, ta thấy hai tốc độ giảm thời gian ton Sau hai tốc độ lại tiếp tục tăng tốc độ phơi tăng nhanh (hình 1.5b) 13 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Chế độ tốc độ trục cán ăn vật cán Giả thiết tốc độ đưa phôi C0 > CTX thiết bị cán có độ cứng vững tuyệt đối chi tiết nối, dẫn động Trường hợp này, tốc độ phôi bị giảm mạnh sau thời gian Δt ngừng hẳn, tốc độ trục cán C TX giảm cường độ giảm sau thời gian Δt ngừng hẳn thời gian t0 Sau hai tốc độ lại tiếp tục tăng nhịp độ tăng phôi tăng nhanh (hình 1.5c) 14 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Chế độ tốc độ trục cán ăn vật cán Giả thiết tốc độ đưa phôi C0 > CTX thiết bị cán khơng có độ cứng vững tuyệt đối chi tiết nối, dẫn động 15 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng Phương pháp góc ăn cực đại = D.(1-cosα) cosα = (1- Δh/D) Δh = H-h Tgα= tgβ=f (1.31) 16 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng a) Xác định hệ số ma sát trình cán ổn định 2Psin2 + =2 Suy : = 2 + 2 17 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng Xác định hệ số ma sát f biểu thức: f = n.(1,05 - 0,0005t) (1.33) 18 Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng f = n.K1.K2(1,05 - 0,0005t) (1.34) 19 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng a) Thành phần hóa học phơi cán b) Trạng thái bề mặt dụng cụ gia công c) Trạng thái bề mặt phôi cán d) Nhiệt độ biến dạng e) Chất bơi trơn f) Dao động sóng siêu âm g) Những yếu tố hình dạng vùng biến dạng h) Những yếu tố hình dáng vùng biến dạng CÂU HỎI LÝ THUYẾT LỰA CHỌN ĐÁP ÁN Câu The starting workpiece in steel hot rolling of plate and sheet stock is which of the following (one best answer): (a) bar stock, (b) billet, (c) bloom, (d) slab, or (e) wire stock? Answer (d) Câu The maximum possible draft in a rolling operation depends on which of the following parameters (two correct answers): (a) coefficient of friction between roll and work, (b) roll diameter, (c) roll velocity, (d) stock thickness, (e) strain, and (f) strength coefficient of the work metal? Answer (a) and (b) CÂU HỎI ÔN TẬP Câu What is rolling in the context of the bulk deformation processes? Answer: Rolling is a deformation process in which the thickness of the workpiece is reduced by compressive forces exerted by two opposing rolls The rolls rotate, thus pulling and simultaneously squeezing the workpiece between them Câu In rolling of steel, what are the differences between a bloom, a slab, and a billet? Answer: A bloom is a rolled steel workpiece with a square cross section of about 150 mm by 150 mm The starting work unit for a bloom is an ingot heated in a soaking pit A slab is rolled from an ingot or a bloom and has a rectangular cross section of about 250 mm by 40 mm A billet is rolled from a bloom and has a square cross section of about 40 mm by 40 mm CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu thơng số biến dạng q trình cán (3 điểm) Tính chiều dài vùng biến dạng ld đƣờng kính trục cán (1 điểm) Vễ hình minh họa để tính chiều dài vùng biến dạng có xét đến đàn hồi trục vật cán (2 điểm) Tính chiều dài vùng biến dạng có xét đến đàn hồi (4 điểm) 23 CÂU HỎI ÔN TẬP - Trình bày trình tương tác trục cán vật cán (ăn phôi) hệ chuyển động phơi-trục.(2 điểm - Vẽ hình sơ đồ tác dụng lực (2 điểm) - Viết phương trình (bất phương trình) cân (1 điểm) - Chứng minh điều kiện ăn phôi công thức (1,5 điểm) - Minh họa điều kiện ăn phơi hình vẽ ( điểm) - Các phương pháp tăng cường góc ăn ( 1,5 điểm) CÂU HỎI ƠN TẬP •Chứng minh điều kiện cán ổn định, biện pháp tăng cƣờng góc ăn ? •Trình bày sơ trình tƣơng tác trục cán vật cán nêu khác biệt so với ăn phơi (1,5 điểm) • Vẽ hình sơ đồ tác dụng lực tổng hợp toàn miền biến dạng (2 điểm) • Viết phƣơng trình (bất phƣơng trình) cân (1 điểm) • Chứng minh điều kiện cán cơng thức (1,5 điểm) • Minh họa điều kiện cán hình vẽ ( điểm) • So sánh điều kiện cán ổn định với điều kiện ăn phơi (1 điểm) • Các phƣơng pháp tăng cƣờng góc ăn ( điểm) • Trình bày nội dung trình cán sản xuất (1 điểm) ... cán (T1 = T2) Nếu T1 + T2 > Px1 + Px2 Tx1 + Tx2 > Px1 + Px2 vật cán tự nhiên vào khe hở hai trục cán, nghĩa có điều kiện trục cán ăn kim loại tự nhiên 10 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHƠI Điều kiện ăn phơi... nối, dẫn động 15 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát yếu tố ảnh hƣởng Phương pháp góc ăn cực đại = D. (1- cosα) cosα = (1- Δh/D) Δh = H-h Tgα= tgβ=f (1. 31) 16 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Hệ số sát... 1 góc 1/ 2: Kêt luận: Khi trình cán ổn định ta giảm ma ≥ sát bề mặt tiếp xúc, tăng góc ăn ban đầu tức tăng lượng ép Suy ra: ≥ ặ≥ 1 2 ≥ ≥ 11 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN ĂN PHÔI Chế độ tốc độ trục cán ăn
- Xem thêm -

Xem thêm: Chương 1 điều kiện ăn phôi, Chương 1 điều kiện ăn phôi

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay