Розробка технології виробництва гарячепресованих труб розміром 38х4,0 мм зі сталі 08Х18Н10Т в умовах ТОВ "ЦЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕЙН"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

Факультет

Кафедра обробки металів тиском

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

До курсового проекту по дисципліні:

«Технологічні особливості процесів ОМТ»

На тему: «Розробка технології виробництва гарячепресованих труб розміром 38х4,0 мм зі сталі 08Х18Н10Т в умовах ТОВ „ ЦЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕЙН”

Проект розробив Маргулян С.А.

студента гр. МЕ-07-09

Керівник проекту Дрожжа П.В.

Нікополь

2013

ЗМІСТ

ВСТУП

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ТРУБ НА СТАНІ ХПТ-55

1.1 Характеристика устаткування

1.2 Сортамент цеху

1.3 Технологічний процес виробництва труб

2 РОЗРАХУНОК ТАБЛИЦІ ПРОКАТКИ НА ХПТ-55

2.1 Розрахунок маршруту прокатки

3 РОЗРАХУНОК КАЛІБРОВКИ ІНСТРУМЕНТУ, ЕНЕРГОСИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОКАТКИ

3.1 Розрахунок калібровки робочого інструменту

3.2 Розрахунок енергосилових параметрів

4 РОЗРАХУНОК ГОДИННОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ СТАНУ

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

РЕФЕРАТ

Об'єкт розробки - технологія виробництва труб на ХПТ-55.

Наведено технологічний процес виробництва труб і характеристика основного устаткування. Розраховано маршрут прокатки труб розміром 38Ч4,0мм із м/с 08Х18Н10Т.

Виконано розрахунок калібровки технологічного інструменту стану холодної прокатки труб.

Розраховано енергосилові параметри. Виконано розрахунок річної продуктивності стану холодної прокатки труб.

ТРУБИ БЕЗШОВНІ ХОЛОДНОДЕФОРМОВАНІ, СТАН ХОЛОДНОЇ ПРОКАТКИ, МАРШРУТ ПРОКАТКИ, КАЛІБРОВКА ІНСТРУМЕНТУ, ЕНЕРГОСИЛОВІ ПАРАМЕТРИ, ПРОДУКТИВНІСТЬ.

ВСТУП

Україна посідає п'яте місце у світі по виплавці сталі і сьоме по виробництву прокату і належить до світових металургійних держав. На базі процесів обробки металів тиском (ОМТ) в Україні працюють прокатні, трубні, ковальсько-штампувальні та волочильні цехи та заводи, які виробляють металовироби різноманітної форми та розмірів з різних сплавів

Трубне виробництво - це одна з найважливіших галузей металургії.

ТВЦ ПрАТ «CENTRAVIS PRODUCTION UKRAINE» спеціалізується на виробництві труб холодного прокату та холодним волочінням.

Холодне прокатування застосовується для виробництва високоякісних труб малих та середніх розмірів, тонкостінних та товстостінних, труб підвищеної точності з вуглецевих, легованих, нержавіючих марок сталі, а також з кольорових металів, сплавів. До переваг методу відноситься:

можливість отримання великого обтиснення по площі 75 ... 90%;

можливість отримання великого обтиснення по діаметру 40 .. 45 мм;

можливість отримання великого обтиснення по стінці 50 ... 60%;

великий коефіцієнт витягання µ = 3 ... 4 ( µ= 2 ... 5);

можливість прокатування конічної труби;

До недоліків методу відноситься:

складне обладнання станів холодної прокатки;

низька продуктивність в порівнянні з волочінням;

багато підготовчих та допоміжних операцій.

Найбільш перспективними засобами виробництва сталевих труб є в першу чергу такі, які мають високу продуктивність, здатність створення безперервних поточних ліній й автоматизації виробничих процесів, висока якість продукції при мінімальному використанні металу.

Значний технічний прогрес в області виробництва труб був досягнутий у нашій країні завдяки найбільш удосконаленим схемам розподілу деформації між основними агрегатами, застосування раціональних калібровок валків, використання обчислювальних апаратів для розрахунків технологічних процесів й маршрутів виробництва, втілення заходів, які забезпечують комплексну автоматизацію і механізацію процесів.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ТРУБ НА СТАНІ ХПТ-55

1.1 Характеристика ТВЦ ПрАТ «CENTRAVIS PRODUCTION UKRAINE»

ТВЦ ПрАТ «CENTRAVIS PRODUCTION UKRAINE» призначений для виробництва холоднодеформованих, загального призначення, тонкостінних, електрополірованних, котельних труб. Труби виробляються як по вітчизняним стандартам (ГОСТ 9941-81, ТУ 14-3-197-89, ТУ 14-3-460-75 и другие), так і по зарубіжних (ASTM, DIN, NFA).

Цех поділяється на ділянки.

Ділянка підготовки виробництва призначений для обточки, розточування труб і задання їх у виробництво.

Для обточки використовують бесцентровочно-токарні верстати типу 9340.

На ділянці проводиться шліфування зовнішньої поверхні на бесцентровочно-шліфувальних верстатах типу ВШ-149М.

Місцевий ремонт труб здійснюється на установці маятникових шліфувальних верстатів.

Огляд внутрішньої поверхні труб на наявність дефектів перед завданням їх у виробництво, здійснюється перископом.

Ділянка прокатки на станах ХПТ і термообробки, де знаходяться стани ХПТ, які, в залежності від сортаменту прокатуваних труб, підрозділяються на стани ХПТ 90 (75), ХПТ 55, ХПТ 32, а також ХПТ 90-4В і ХПТ 55-4В - четирехвалкових стани ХПТ, що мають дві пари валків (вхідну і вихідну).

На цій ділянці знаходяться абразивно-відрізний і токарний верстати, дві прохідні газові роликові печі для термічної обробки, ванна для нанесення графітової мастила і ванна для знежирення, сушило.

Ділянка обробки труб загального призначення. На цій ділянці знаходяться образивно-відрізний верстат, протяжної механізм, стилоскопах «Спектр». Для правки труб використовується косовалкова машина, трубоправільних машина. На ділянці використовується дифектоскоп вихрострумовий, установка для нанесення маркувальної смуги з протяжним механізмом і установка напівавтоматичного контролю, перископ, установка неруйнівного контролю, необхідні для обробки і здачі труб.

Травильний відділ. На цій ділянці знаходяться всі ванни, призначені для знежирення, видалення окалини та оміднення труб: лужного розплаву, водяна (гасіння), сірчанокисла, з гарячою водою, сірчано-соляна, сірчана активує, з холодною водою, азотнокисла, промивна камера брандспойт, омедняется, содо-нітрідная, азотно-плавикова.

Ділянка електрополірованних труб, де відбувається електрополірування зовнішньої і внутрішньої поверхонь труб.

Ділянка обробки труб за зарубіжними стандартами. На ділянці проводиться шліфування бесцентровочно-шліфувальними верстатами, правка косовалковой правильної машиною. Також на ділянці знаходиться електропіч протяжна 5-й ниткова, абразивно-відрізні верстати, роликові правильні машини, установка напівавтоматичного контролю труб, гідропрес.

Ділянка обробки електрополірованних труб обладнаний правильними машинами: косовалковой, роликовій, багатовалкові; образивно-відрізних, круглошліфувальних безцентрового, круглопильні верстати, Гідропрес, перископами. Також використовуються різні установки: неруйнівного, вихорострумового, напівавтоматичного контролів, стилоскопах.

Обидві ділянки забезпечені необхідним обладнанням для обробки та здачі зазначених видів труб.

Ділянка станів ХПТР. Стани роликової прокатки ХПТР підрозділяються на ХПТР4-15 (6-15), ХПТР 15-30, ХПТР 15-30 (з кліттю 30-40), ХПТР 30-60, ХПТР 60-120, ХПТР 60-120 (з кліттю 48 -60), а також 2ХПТР 6-15, 2ХПТР 15-30 - двониточний стани. На ділянці застосовуються верстати: наждачнім-відрізні, образивно-відрізні, бесцентровочно-шліфувальні. Ділянка обладнаний електропіччю прохідний 5-й ниткової, косовалковой правильної машиною, перископом, стилоскопах, газовим 2-х колійності сушив і піскоструминної установкою.

Ділянка станів ХПТР і ПЦ. На ділянці станів ХПТР і волочильних ланцюгів установлено обладнання для виготовлення прецизійних труб з тонкими стінками. Також на ділянці розташовані: волочильні ланцюг, ротаційно-кувальних машинах, алігаторні ножиці з механізацією, волочильний стан, колпакова електрична піч, наждачний-відрізні верстати. Установки: контактного нагрівання і для нагріву кінців труб перед забиванням.

Стани ХПТР: 2ХПТР 15-30, 2ХПТР 6-15, ХПТР 4-15, ХПРТ 30-6 -, ХПРТ 15-30.

1.2 Сортамент ТВЦ ПрАТ «CENTRAVIS PRODUCTION UKRAINE»

У ТВЦ виготовляють труби зі сталей аустенітного, аустенитно-феритного, полуферрітного, мартенситно-феритного і феритного класів, а також із сплавів, в основному на нікелевій основі.

Кожен клас сталей і сплавів включає цілий ряд марок сталей.

За розмірами труби виготовляють від діаметра 5 до 95 мм і по товщині стінки від 0,2 до 11 мм.

За видами труби підрозділяються на труби загального призначення, по ГОСТ 9941-81 і прирівнюються до них за якісними параметрами за технічними умовами. Застосовуються в різних галузях народного господарства.

Котельні труби, призначені для парових котлів і трубопроводів по ТУ 14-3-796-79 из сталі 12Х18Н10Т, по ТУ 14-3-917-80 з сталі ДИ 50 і ДИ 59, по ТУ 14-3-460-75 із сталі ЭИ 756.

Труби з низкопластічних сталей виготовляються в основному з сталей 12Х13, 08Х17Т, 10Х23Н18, ЭИ 732, ЭП 53 по ГОСТ 9941-81 і ЭИ 811 по ТУ 14-3-1327-85, застосовуються як жаростійкі і кислотостійкі.

Електрополірування труби в основному із сталі 08Х18Н10Т з наружної та внутрішньої електрополірування, застосовуються в основному в суднобудуванні.

Безрісочние труби зі сталі 12Х18Н10Т застосовуються в авіабудуванні.

Труби з вимогами за зарубіжними стандартами, в основному із сталі ТР 304/304L, ТР 316/316L, TP 321 по ASTM A213 и ASTM A312, а також із сталей 1.4404, 1.4306 по DIN 17458-85, та інші.

1.3 Технологічний процес виробництва труб

Технологічна схема виробництва холоднодеформованих труб на стані ХПТ-55:

Приймання заготовки.

Завдання заготовки у виробництво.

Міднення.

Нанесення мастила при теплій прокатці труб, сушка.

Тепла прокатка труб.

Порізка і торцювання.

Видалення мастил і покриттів.

Термічна обробка.

Видалення окалини.

Правка.

Розкочування труб на стелажах і продувка стисненим повітрям.

Огляд ВТК внутрішньої поверхні з підсвічуванням на лампочку.

Огляд ВТК зовнішньої поверхні візуально.

Обрізка кінців.

Відбір зразків для випробування.

Порізка труб згідно із замовленнями, торцювання.

Вимірювання ВТК геометричних розмірів труб.

Стилоскопіювання.

Оформлення документації.

Видача труб в збут.

Труби - заготовки, що надходять в цех, повинні відповідати вимогам чинних СТП. Кожен пакет повинен мати пред'явку і дерев'яний ярлик, у якому вказується номер пред'явки, номер СТП, умовний номер пакета, марка стали, номер плавки, розмір, кількість труб (штук, метрів), вага.

У кожному пакеті повинні бути труби тільки однієї марки.

Для виготовлення нержавіючих труб загального призначення застосовують гарячекатану або горячепрессованную заготівлю, відповідну вимогам СТП 1-01. І перед завданням у виробництво піддають 100% огляду ВТК і Стилоскопіюванню.

Нержавіючі труби аустенітного класу, що надходять на міднення без обточування і розточування, обробляються перед мідненням в лужному розплаві, в який входять їдкий натрій, натрій азотнокислий (натрієва селітра), натрій хлористий (кухонна сіль), натрій вуглекислий (кальцинована сода). Обробка триває від 5 до 10 хвилин, з подальшою промивкою в холодній воді та нейтралізації в сірчаній кислоті (час обробки від 5 до 7 хвилин).

Після міднення наноситься мастило в складі: натрій азотно-кислий 35-40%; технічний кальцію гідроксид 3-5%; графіт 5-8%. У ванну наливають вапняне молоко щільністю 1,2 г/см3 попередньо відфільтроване через металеву сітку з розміром отворів не більше 0,5 мм. Потім рівномірно по всій ванні засипають азотнокислий натрій і сріблястий графіт. Вміст ванни перемішують повітрям під тиском, нагрівають до температури (85 ± 5) 0С і при вмісті компонентів в межах норми приступають до роботи. Нанесення мастила здійснюється триразовим зануренням пакета труб з подальшою сушкою в сушив при температурі (250 ± 50) 0С протягом 20-30 хвилин. Шар мастила на трубах після сушіння повинен бути суцільним, рівномірним, міцно зчепленим з поверхнею труб.

Стан холодної (теплої) прокатки труб являє собою двовалкової станах з періодичним режимом роботи, робочої кліті якого повідомляється зворотно-поступальний рух за допомогою кривошипно-шатунного механізму. Робочі валки, встановлені в кліті на опорах, здійснюють у процесі прокатки зворотно-поступальний і гойдає рух за допомогою насажанную на їх шийки шестерень, крайні з яких на нижньому (або верхньому) валці знаходяться в зачепленні з зубчастими рейками, закріпленими на бічних стінках станини для робочої кліті. Процес прокатки труб, схема якого показана на рисунку 1.1, здійснюється на нерухомій конічної оправці 3, ввернутой в стрижень 4, калібрами 1, закріпленими в вирізах валків 2 і мають по окружності струмок змінного перерізу. Початковий розмір струмка відповідає зовнішньому діаметру заготовки 5, кінцевий розмір-зовнішньому діаметру готової труби 6. Конструктивна особливість, що відрізняє стани холодної прокатки від відомих в трубопрокатному виробництві пілігрімових станів для гарячої прокатки труб, полягає в зворотно-поступальному русі робочої кліті стана й нерухомості конічної облямовування, на якій відбувається прокатка труб. Крім того, при холодної прокатки трубна заготівля використовується повністю, а при гарячій пілігрімовій прокатці значна частина трубної заготовки («пілігрімова головка») йде у відходи. У вихідному положенні робочої кліті (І-I, див. рис. 1.1) трубна заготівля за допомогою спеціального механізму переміщається в напрямку прокатки на деяку відстань, зване - подачею. При русі робочої кліті вперед відбувається редукування поданого ділянки заготовки по діаметру і обтиснення по стінці в кільцевій що поступово зменшується щілини, утвореної струмком калібру і оправки. У процесі прокатки задній кінець заготовки затиснутий і нерухомий в осьовому напрямку. В крайньому передньому положенні робочої кліті (II-II, див. рис. 1.1) відбувається поворот прокатуваної заготовки разом з оправленням на 60-90?. При зворотному русі робочої кліті калібрами прокатати ділянці надається правильна форма окружності заданих розмірів і обкатується на оправці конічна частина заготовки змінного перерізу, звана робочим конусом 7. далі операції повторюються. На калібрах на початку і в кінці струмка є виточки, звані зевамі, що виключають зіткнення заготовки та труби з калібрами при подачі і повороті.

Рисунок 1.1. - Схема холодної (теплої) прокатки труб на стані валкового типу

Формозмінення заготовки при холодної прокатки труб відбувається наступним чином. У вихідному положенні робочої кліті в результаті подачі заготовки робочий конус 1 переміщається в напрямку прокатки на відстані m (рисунок 1.2, а), при цьому перетин II робочого конуса, рівне перетині заготівлі, переміщається на тугіше величину і займає положення II-II. Перетин II-II робочого конуса, перемістившись на величину m, займає положення III-III. Під час подачі внутрішня поверхня робочого конуса, відходить від поверхні облямовування 3 і утворює зазор s. При русі кліті вперед відбувається редукування робочого конуса по діаметру до зіткнення внутрішній поверхні його з оправленням, після чого обтиснення по діаметру супроводжується обтисненням по стінці. При цьому деформується надійшла в струмок калібрів 2 порція металу, обсяг якого, званий «об'ємом подачі», дорівнює добутку площі поперечного перерізу заготовки на величину подачі m.

У міру руху кліті вперед і перекочування калібрів ділянку робочого конуса, розташований попереду калібрів, в результаті обтиску рухається вперед. Кінцеве перетин його II1-II1 займає при цьому проміжне положення IIx-IIx, зміщене щодо перетину II-II на відстань, рівну мx m, де мx - поточне значення коефіцієнта витяжки. Кінцеве перетин робочого конуса при проміжному положенні робочої кліті зміщене щодо сеченіяII1-II1 на відстань m (мx-1). Згідно рис. 1.2, б, при русі робочої кліті вперед у міру перекочування калібрів відбувається безперервне збільшення зазору s між внутрішньою поверхнею робочого конуса і оправленням на ділянках розташованих попереду калібрів. Як зазначалося вище, при повороті калібру обтиснення стінки робочого конуса передує редукування його по діаметру, в зв'язку з чим миттєвий вогнище деформації можна розглядати що складається з двох ділянок (рис. 1.2, б): ділянки, обмеженої центральним кутом ир, в якому відбувається редукуювання робочого конуса по діаметру до зіткнення його внутрішнього поверхні з оправленням, і ділянки, обмеженої центральним кутом и0, в якому обтиснення робочого конуса по діаметру супроводжується обтисненням стінки. кут ир, називають кутом редукування, и0 - кут обтиснення. Кути ир, і и0, величини яких під час прямого і зворотного ходів кліті змінні, утворюють кут захоплення и3.

Порізку труб на всіх переділах (крім відділу підготовки) виробляють абразивними кругами діаметром 300-500 мм на пилах типу "Радіак" до термічної обробки. Різ повинен бути рівним, перпендикулярним осі труби і не мати уступів.

Торцювання труб загального призначення проміжних труб загального призначення проміжних розмірів діаметром 48 мм і менше з товщиною стінки до 5 мм включно, вироблятися на шарошки на станах ХПТ. Труби діаметром 48 мм і менше з товщиною стінки більше 5 мм, а так само діаметром більше 48 мм всіх товщин стінок - після міднення на торцювальні верстатах. Необрізані кінці не торцюються.

Рисунок - 1.2. Схема формування металу при холодній (теплій) прокатці труб

Після порізки і торцювання труб проводиться їх продування стисненим повітрям.

Знежиренню піддаються всі труби перед термічною обробкою після прокатки на станах ХПТ. Труби нержавіючі аустенітного класу на проміжних розмірах після теплої прокатки знежирюють в лужному розплаві (20-30 хвилин), після чого промиваються у ванні з холодною водою. Потім обробляються сірчанокислим розчином (5-10 хвилин) і промиваються водою з брандспойта. Далі обробляються азотно-плавикової розчином (30-40 хвилин), після - промивання водою з брандспойта. Після цього труби обробляються азотнокислим розчином (до 5 хвилин). Завершується операція сушінням гарячим очищеним повітрям і піскоструминної обробкою. При обробці труб в знежирюють розчині через кожні 15-20 хвилин проводять зміну розчину усередині труб шляхом підйому й опускання пакета труб мостовим краном.

Перед термічною обробкою всі труби повинні бути чистими по зовнішній і внутрішній поверхні. Для додання необхідних механічних властивостей, величини зерна, корозійної стійкості, проводиться термообробка труб готового розміру 38 х 4 мм в газовій печі «Південної» з роликовим подом.

Режим термічної обробки:

· Швидкість проходження труб в печі - 1,1 м / хв;

· Температура в печі по зонам: I - 1100 + / - 200C, II - 1050 + / - 200C;

· Температура в металу - 1050 + / - 200C;

· Охолодження на повітрі.

· Криві нагрівання повинні відповідати зразковим кривим, прикладеним до кожної інструкції, а температура металу - значенням, вказаним у відповідних таблицях кожної печі.

· На труїть надходять остиглі до потемніння труби. Травлення виробляють до повного видалення окалини з поверхні труб.

Труби на правку подавати чистими, з заторцованними кінцями. Правка труб з разлохмаченними кінцями забороняється. На правильний стан 10-60 задаються труби діаметром 38 х 4 мм кривизною не більше 20 мм на 1 м довжини.

При правці даного розміру величина сплющування складає 0,24-0,5 мм, прогин - 4-5 мм.

При необхідності труби продувати стисненим повітрям і потім розкочуються на стелажах для огляду ВТК.

На огляд подають рівні заторцовані труби з чистою поверхнею. Огляд ВТК внутрішньої поверхні виробляється перископом і візуально. Огляд зовнішньої поверхні труб виробляють візуально або, зі збільшенням на вимогу, відповідно до ГОСТ шляхом перекочування труб на стелажах. Труби можуть бути з необрізаними кінцями з метою подальшої вирізки дефектів при обрізку кінців.

Обрізка головок, порізка труб готових розмірів і проміжних труб, що йдуть на подальший перекат, проводиться на пилах «Радіак». Для труб діаметром 38 мм, прокатаних на станах ХПТ, обрізка проводиться на відстані до 30 мм від кінця труби.

Порізка труб діаметром 38 мм виробляється поштучно.

Після порізки та обрізки торців труб не повинно бути задирок.

При обробці готових труб діаметром 38 мм, довжина обрізаних кінців повинна бути не більше 30 мм.

Кількість зразків на всі види випробувань передбачаються відповідними ГОСТами.

Зразки на випробування відбираються від рівних труб і згідно стандарту в наступній послідовності:

· Маркування труб і зразків;

· Порізка на пилі "Радіак", продування повітрям;

· Торцювання труб і зразків;

· Стилоскопіювання зразків;

· Оформлення документів.

Порізка труб здійснюється згідно з технічними умовами і замовленнями, труби повинні бути заторцовани і не мати задирок.

Після чого ВТК вимірює мікрометрами зовнішній діаметр і товщину стінки, щоб вони не виходили за межі.

Стилоскопіруют кожну трубу на відстані 5 мм від кінця труби. На стилоскопіювання подаються тільки рівні, заторціювання труби. Ділянку труби, що піддається стилоскопіюванню, повинен бути очищений від бруду, жиру і окалини.

Оформляють пред'явки і супровідні документи.

Упаковують труби в ящики, по закінченню упаковки на кришці ящика повинна бути чітко і ясно нанесено маркування, де обов'язково потрібно вказати відправника, одержувача, державний стандарт, розміри, марку сталі, номера партії та номери пред'явок. І видають на збут.

Характеристика основного обладнання

Робоча кліть табору ХПТ-55 складається з сварнолітой станини має дві литі рами, службовців для сприйняття вертикальних зусиль прокатки.

У станині кліті встановлені два валки, на яких кріпляться калібри. Калібри мають струмок змінного перерізу, в якому здійснюється процес деформації труби.

Валки пов'язані між собою шестеренної передачею.

При зворотно-поступальному русі кліті приводні шестерні верхнього валка, перекочуючись по рейкам, укріпленим в станині під робочу кліть, повідомляють валянням зворотно-гойдає рух.

Для запобігання поломок робочих валків між подушками верхніх валків і станиною кліті встановлені запобіжні диски.

Приводний механізм забезпечує зворотно-поступальний рух робочої кліті і являє спарений кривошипний дезаксіальний механізм.

Вирівнювання заготовки здійснюється за допомогою ланцюгового штовхача із закріпленою на ньому мастильної головкою.

У разі застосування густої або рідкої технологічного змащення, остання видавлюється на внутрішню поверхню заготовки з заднього торця.

Головний привід призначається для передачі обертального руху на приводний і розподільно-подаючий механізм табору.

Головний привід складається з регульованого двигуна постійного струму, конічного і циліндричного редукторів.

Розподільно-подаючий механізм здійснює подачу і поворот труби в крайніх положеннях робочої кліті.

Для синхронної роботи розподільно-подаючого механізму з рухом робочої кліті привід розподільно-подаючого механізму здійснений від головного електродвигуна табору.

Перетворення постійного обертання головного приводу стану в переривчасте переміщення гвинта подачі здійснюється за допомогою кулачка, системи важеля, роликового муфти вільного ходу і системи зубчастих передач. Регулювання величини подачі - плавна за рахунок переміщення каменю куліси.

Прискорений відведення (підведення) патрона гільзи відбувається від окремого електродвигуна через ремінну і фрикційне передачі. Переривчастий змінний поворот переднього і проміжного патронів, а так само патрона стрижня, здійснюється за допомогою кулачка, роликової муфти вільного ходу і системи зубчастих передач.

Нагрівальна індукційна установка призначена для нагріву трубних заготовок перед прокаткою їх на станах ХПТ-55.Діаметр нагрівальних трубних заготовок для табору ХПТ-55 від 38 до 76 / мм / з товщиною стінки від 3 до 7,5 / мм.

Матеріал нагріваються трубних заготовок: стали магнітні і немагнітні.

Продуктивність установки при нагріванні до 2000С залежно від розмірів заготовок від 250 до 1200 кг / год.

При зниженні швидкості переміщення заготовок через індуктор температура нагріву може бути доведена до 4000С.Котушка індуктора виконана з мідного профільованою трубки, ізольованою склом і липкою склострічки і просочена ізоляційним лаком.

Індуктор встановлюється на таборі в спеціальний корпус(Касету), перед робочою кліттю.

Токоподвод призначений для з'єднання індуктора з конденсаторною батареєю. Він виконаний з двох мідних шин, до яких припаяні профільовані трубки для охолодження. Шини токоподвода ізольовані.

Конденсаторна батарея виконана у вигляді металевої шафи і встановлюється на фундамент поблизу табору, після під'єднання токоподвода до індуктора. У ній розташовані конденсатори, ошиновка, панель перемикання конденсаторів, вимірювальні трансформатори струму і напруги, водораспределітель із зливною воронкою і контактним манометром.

Пульт керування у вигляді металевої шафи встановлюється поряд з пультом управління станом.

Генераторна станція складається з перетворювача підвищеної частоти, шафи контакторного і шафи управління. Генераторна станція може встановлюватися окремо від табору.

Установка індуктора складається з корпусу для кріплення індуктора і кріпильних деталей. Корпус встановлюється і кріпиться до станини і проміжного патрона.

2 РОЗРАХУНОК ТАБЛИЦІ ПРОКАТКИ НА ХПТ-55

2.1 Розрахунок маршруту прокатки

Для готової труби з нержавіючої сталі 08Х18Н10Т розміром 38х4,0 мм:

Попередньо вибираємо вихідну заготовку

Приймаємо заготовку 76х7,5х5000 мм.

Визначаємо кількість прокатів

(2.1)

де ср - приймаємо рівним 3,5 при максимально можливім 4,0;

F и Fn - площа поперечного перерізу трубної заготовки и труби .

F = 3,14(76-7,5)7,5 = 1613,17 мм2;

Fn = 3,14(38-4)4 = 427,04 мм2.

Приймаємо n = 1.

Визначаємо загальну витяжку за прокатку

(2.2)

Уточнюємо середній коефіцієнт витяжки



Розраховуємо одержувану товщину стінки після прокатки. Для цього визначаємо внутрішній діаметр труби DТ і потім товщину стінки Sт за формулами:

(2.3)

(2.4)

Після стану ХПТ 55

Остаточно уточнюються площі поперечного перерізу труби і коефіцієнт витяжки

F = (Dт-Sт)Sт; (2.5)

F = 3,14(38-4)4= 427,04 мм2;

(2.6)

Розрахунок втрат металу при обробці труб станом ХПТ 55

Вага одного погонного метру заготовки 76 х 7,5 х 5000 мм, с=7,8:

(2.7)

Так як заготовка 5 м, то загальна вага заготовки 63 кг.

Втрати по вазі заготовки діаметром 76 х 7,5 х 5000 мм при ремонті, травленні, промивці, мідненні, змазці складають 0,5% (0,315 кг).

Залишок - 62,685 кг.

Вага одного погонного метру готової труби 38 х 4 мм:

(2.8)

Після першого проходу, загальна вага складає 62,685 кг при довжині 18824 м .

При різанні, знежирюванні, стабілізуючим відпалі, попередньої правці, остаточної правки, обрізку кінців, травленні, промивці, обміднений, мастилі прокатаних труб розміром 38 х 4 мм і вазі 62,685 кг, втрата становить 1% (0,627 кг).

При різанні, знежирюванні, попередньої правці, остаточної правки, обрізку кінців, шліфовці, інспекції і взяття проб, пасивування, стилоскопіюванням втрата від 62,058 кг ??прокатаних труб складає 0,5% (0,31 кг).

Готова обрізана труба розміром 38 х 4 мм і вагою 61,748 кг несе втрати 0,2% (0,123 кг).

Середня розрахункова труба вагою 61,625 кг з урахуванням втрат на відбір проб і брак. Втрата становить 0,2% (0,123 кг).

Сумарне число втрат на трубу - 1,498 кг.

Втрата на 1 тонну труб - 1,498 (1000/63) = 23,778 кг.

Довжина готових труб розміром 38 х 4 при останньому вазі 61,502 кг:61,502 / 3,33 = 18,469 м.

Результати розрахунків зведено в таблицю 2.1- Технологічна карта прокатки труб розміром 38х4 зі сталі 08Х18Н10Т

3 РОЗРАХУНОК КАЛІБРОВКИ ІНСТРУМЕНТУ ТА ЕНЕРГОСИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОКАТКИ

3.1 Розрахунок калібровки робочого інструменту

На станах періодичної прокатки труб типу ХПТ 55 деформуючим інструментом служать калібри і оправлення. Робоча ділянка ділиться по довжині на три основні ділянки: редукування, обжимний і калібру.

Розмір заготовки и труби

Dзг и dзг - зовнішній и внутрішній діаметри заготовки, мм

Dзг = 76 мм, dзг = 61мм;

tзг - товщина стінки заготовки, мм

tзг - 7,5 мм;

Dт и dт - зовнішній и внутрішній діаметр труби, мм

Dт = 38 мм, dт = 30 мм;

tт - товщина стінки труби, мм

Визначення розмірів інструменту:

Розмір робочої ділянки калібрів дорівнює

lрб = lр +lоб +lк\ (3.1)

lрб = 525 мм

Довжина калібрувальної ділянки дорівнює

приймаємо lк = 125мм

Діаметр оправки в місті пережиму дорівнює

dо = dт = Dт - 2tт (3.2)

dо = 30 мм

Конусність оправки приймають

2tg = 0,04 (3.3)

Диаметр цилиндрической части оправки равен

dц = dо + 2tg ( lрб - lк ) (3.4)

dц = 30+0,04(525-125) = 46 мм

Довжина редукуючої ділянки дорівнює

(3.5)

Величину р визначають як р = dзг - dц = 61-46= 15. Величину 2tgр приймають для теплої прокатки приймають в межах 0,180,35.

Довжина обтискної ділянки дорівнює

lоб = lрб - lр - lк (3.6)

lоб = 525-75-125 = 325 мм

Прирощення діаметру конічної частини оправки дорівнює: при десяти контрольних перерізах обтискної ділянки

(3.7)

Діаметр оправки в контрольних перерізах обтискної ділянки дорівнює: в десяти перерізах:

d1 = dо+10 = 30+1,3 = 31,3 мм

d2 = d1+10 = 31,3+1,3 = 32,6 мм

d3 = d2+10 = 32,6+1,3 = 33,9 мм

d4 = d3+10 = 33,9+1,3 = 35,2 мм

d5 = d4+10 = 35,2+1,3 = 36,5 мм

d6 = d5+10 = 36,5+1,3 = 37,8 мм

d7 = d6+10 = 37,8+1,3 = 39,1 мм

d8 = d7+10 = 39,1+1,3 = 40,4 мм

d9= d8+10 = 40,4+1,3 = 41,7 мм

d10 = d9+10 = 41,7+1,3 = 43 мм (3.8)

Товщина стінки робочого конуса в десятому перерізі обтискноїділянки

t10(т) = tзг + tзг = tзг+( 0,050,07)х(dзг-d10(т)) (3.9)

t10(т) = 7,5+0,05(61-43)= 8,4 мм

Товщина стінки робочого конуса в інших перерізі обтискної ділянки визначаються за допомогою монограми.

Величину t візначаємо як

(3.10)

t1 = 1,808

t2 = 1,616

t3= 1,477

t4= 1,364

t5 = 1,276

t6 = 1,203

t7 = 1,142

t8 = 1,088

t9= 1,041

tо = 4 мм

t1= 4x1,041= 4,164 мм

t2= 4x1,088=4,352 мм

t3= 4x1,142=4,568 мм

t4=4x1,203=4,812 мм

t5=4x1,276=5,104 мм

t6=4x1,364=5,456 мм

t7=4x1,477=5,908 мм

t8=4x1,616=6,464 мм

t9=4x1,808=7,232 мм

t10=8,400 мм

Діаметри струмка калібрів на початку і в кінці калібрує ділянки приймають рівним зовнішньому діаметру труби:

Dк =Dо =Dт= 38 мм

Діаметр струмка калібрів на початку ділянки редукування дорівнює:

Dр = Dзг = 76 мм

Діаметри струмка калібрів в контрольних перерізах обтискної ділянки дорівнюють :

Do= 38,0 мм

D1 = d1 + 2t1 = 31,3+2х4,164 = 39,6 мм

D2 = d2 + 2t2 = 32,6+2х4,352= 41,3 мм

D3 = d3 + 2t3 = 33,9+2х4,568 = 43,0 мм

D4 = d4 + 2t4 = 35,2 +2х4,812= 44,8 мм

D5 = d5 + 2t5 = 36,5+2х5,104= 46,7 мм

D6 = d6 + 2t6 = 37,8+2х5,456= 48,7 мм

D7 = d7 + 2t7 = 39,1+2х5,908= 50,9 мм

D8 = d8 + 2t8 = 40,4+2х6,464= 53,3 мм

D9 = d9 + 2t9 = 41,7+2х7,232= 56,2 мм

D10 = d10 + 2t10 = 43+2х8,4= 59,8 мм

Ширина струмка калібрів у відповідних перетинах визначають за допомогою емпіричних коефіцієнтів: при десяти перетинах обтискного ділянки

Вк=Dк+( 0,3000,500 мм)= 38х0,3=38,3 мм

Во=Dо+(1,0121,018 мм)= 38х1,015=38,6 мм

В1=D1+(1,0151,020 мм)= 39,6х1,017= 40,3 мм

В2=D2+(1,0181,025 мм)= 41,3х1,022= 42,2 мм

В3=D3+(1,0231,030 мм)= 43,0х1,026= 44,1 мм

В4=D4+(1,0281,038 мм)= 44,8х1,033=46,3 мм

В5= D5+(1,0351,048 мм)= 46,7х1,040= 48,6 мм

В6= D6+(1,0431,060 мм)= 48,7х1,052= 51,2 мм

В7=D7+(1,0541,075 мм)= 50,9х1,063= 54,1 мм

В8=D8+(1,0671,090 мм)= 53,3х1,078= 57,5 мм

В9=D9+(1,0811,106 мм)= 56,2х1,090= 61,3 мм

В10=D10+(1,1001,120 мм)= 59,8х1,11= 66,4 мм

Вр=Dр+(1,1001,120 мм)= 76х1,11= 84,4 мм

3.2 Розрахунок енерго-силових параметрів

Розрахунок сили прокатки

Розміри вихідної заготовки : Rз = 38 мм; tз = 7,5 мм.

Розміри робочого конуса в перерізі 3-3:

Rx = 26,65 мм ; tx = 6,5 мм.

Площа поперечного перерізу заготовки

Fз = to ( Dз - to ) = 3,14x8,4(76-8,8) = 1783 мм2 (3.11)

Площа поперечного перерізу робочого конуса в перерізі 3-3

Fх = tx (Dx-tx) = 3,14х6,5(53,3-6,5) = 955 мм2 (3.12)

Коефіцієнт витяжки в перерізі 3-3

(3.13)

Обтиснення стінки труби в перерізі 3-3

tx = mx(tg-tg), (3.14)

де m - величина подачі при прокаті, що дорівнює 10 мм;

- кут нахилу твірної струмка на ділянці 2-3;

- кут нахилу твірної оправки

; (3.15)

tx = 10x1,9x0,021 = 0,4 мм.

Радіус гребеня струмка в перерізі 3-3

Rхг = Ro-Rx = 182-26,65 = 155,35 мм, (3.16)

де Ro - радіус валку (Ro=182 мм).

Обтиснення стінки в перерізі 3-3 при прямому ходу кліті

tпр = 0,7tx = 0,7х0,4 = 0,28 мм (3.17)

Горизонтальна проекція площі контактної поверхні металу с валками

(3.18)

Відносне обтиснення площі поперечного перерізу труби

Тимчасовий опір металу труби розриву при ступені відносної деформації 46,4%

b = 113 МПа.

Середній контактний тиск металу на валки в перерізі 3-3

(3.19)

Сила прокатки при прямому ході кліті без урахування сплющення валків

Рпр = рпрFопр = 132х624,5 = 82 434 кг (3.20)

Горизонтальна проекція прирощення площі контактної поверхні з урахуванням сплющення валків

(3.21)

Сумарна площа горизонтальної проекції контактної поверхні

Fпр = Fопр + Fсплпр = 624,5+147 = 771,5 мм2

Сумарна сила прокатки

Рпр = рпрFпр = 132х771,5 = 101 850 кг (3.22)

Для визначення моменту прокатки на валці можна використовувати формулу:

(3.23)

4 РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ

Продуктивність станів холодної прокатки труб визначається кількістю і довгою ділянок труби, прокатуваних в одиницю часу.

Продуктивність стану можна визначити за формулою

, (4.1)

де Lт - довжина труби, що прокатується, м;

Tм - машинний час, необхідний для прокатки труби довжиною Lт, сек.;

Lт = lз;

lз - довжина заготовки, м;

- коефіцієнт витяжки;

Тм = tN, сек.;

N - кількість подвійних ходів кліті, необхідну для прокатки труб довжиною Lт;

t - тривалість подвійного ходу кліті, сек.;

(4.2)

n - число подвійних ходів кліті в хвилину;

m - подача заготовки, мм,

тоді

 (4.3)

Підставляючи значення Lт и Тм в формулу (1) отримаємо

(4.4)

(4.5)

де = 3,78 ; n = 70 ; m = 10 мм .

З урахуванням коефіцієнта використання машинного часу роботи стану (коефіцієнта перезарядки) формула для розрахунку продуктивності стану набуде вигляду

(4.6)

ВИСНОВКИ

При виробництві холоднодеформованих труб існує такий недолік, як многоціклічность технологічного процесу, що в свою чергу призводить до додатко вихвитрат при виробництві і зниженні продуктивності.

Для підвищення продуктивності у курсовому проекті пропонується використання криволінійної оправки при прокатці труб розміром 38 х4мм із сталі 08Х18Н10Т на стані ХПТ 55.

Для реалізації цієї технології виконані:

- Розрахунок маршруту прокатки труб 38 х 4;

- Розрахунок калібрування інструменту стану ХПТ-55 для труб 38 х 4;

- За наведеним алгоритмом виконані розрахунки маршруту прокатки розміром 38 х 4 і результат зведено в таблицю 2.1.

труба сталь прокатка

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Грудев А.П., Машкин Л.Ф., Ханін М.И. Технологія прокатного виробництва: Підручник для ВУЗів.- М.: Арт-Бізнес-Центр, Металургія, 1994г

2. Станкевич В.А. и др. Холодна прокатка труб. М.: Металургія, 1981 г

3. Розов Н.В. Виробництво труб. - М.: Металургія, 1974.

4. Шевакін Ю.Ф. Глейберг А.З. Виробництво труб - М.: Металургія, 1968 г.

5 . Кофф З.А., Соловейчик А.Н. и др. Холодна прокатка труб,- М.:

Металургія, 1962 г.

6. Технологічна інструкція виробництва холоднодеформованих (тепло деформованих) труб в ТВЦ ТИ НЗНТ/ПТЗ В2-2-00.

Размещено на Allbest.ru