Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ icon

Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ




Скачати 427.98 Kb.
НазваРобочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ
Дата01.06.2012
Розмір427.98 Kb.
ТипДокументи


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ


Р О Б О Ч А П Р О Г Р АМА

методичні вказівки і індивідуальні завдання до вивчення

дисципліни «ОБРОБКА МЕТАЛІВ ТИСКОМ»

для студентів спеціальності 7(8).090404 – обробка металів тиском

заочної форми навчання


Дніпропетровськ

НметАУ

2009


УДК 621.771.001

Робоча програма, методичні вказівки і індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Обробка металів тиском” для студентів спеціальності

7(8).0904 – обробка металів тиском заочної форми навчання / Укл.: Ю.О.Діннік, О.В.Сергєєва, – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2009. – 31 с.


Розроблені методичні вказівки до вивчення дисципліни “Обробка металів тиском”; мета і завдання дисципліни; завдання для самостійної роботи, необхідний обсяг знань і умінь студентів у результаті її вивчення; методичні вказівки до вивчення кожного з розділів і література, що рекомендується, питання для самоперевірки, вказівки до виконання лабораторних робіт, а також варіанти індивідуальних завдань, що виконують студенти в процесі вивчення дисципліни.

Призначена для студентів заочної форми навчання, які навчаються за напрямом 7(8).0904 – обробка металів тиском.


Укладачі: Ю.О. Діннік, канд. техн. наук, доцент.

О.В. Сергєєва, апірантка каф. ТП НМетАУ


Відповідальний за випуск В.Ф.Балакін, д-р техн. наук, проф.

зав. кафедрою технологічного

проектування НМетАУ


Рецензент Губенко С.І., д-р техн. наук, проф. (НМетАУ)


^ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ


Р О Б О Ч А ПРОГРАМА


методичні вказівки і індивідуальні завдання до вивчення


дисципліни «ОБРОБКА МЕТАЛІВ ТИСКОМ»

для студентів спеціальності 7(8).090404 – обробка металів


тиском заочної форми навчання


Затверджено на засіданні

Вченої ради академії

Протокол № від


ЗМІСТ


ВСТУП……………………………………………………………………5

1.МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ………………………………..6

1.1.Мета викладання дисципліни……………………………………….6

1.2.Мета вивчення дисципліни………………………………………….6

2.ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ……………………………….8

3.РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА………………………….............9

^ 4.РОБОЧА ПРОГРАМА І МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИВЧЕННЯ

ДИСЦИПЛІНИ…………………………………………………………10

4.1.Розділ 1. Теорія процесу повздовжньої прокатки……………….....11

4.1.1. Тема 1. Визначення та класифікація процесів прокатки………..11

4.1.2. Тема 2. Умови захвату штаби валками…………………………..12

4.1.3. Тема 3. Напружено-деформований стан та формозміна штаби,

що прокатується………………………………………………………....13

4.1.4. Тема 4. Зовнішнє тертя при прокатці ………………...…………..14

4.1.5. Тема 5. Сила прокатки……………………………………..............15

4.1.6. Тема 6. Робота і потужність прокатки……………………………16

4.2. Розділ 2. Теорія процесів прокатки труб…………………………...16

4.2.1. Теорія прокатки у калібрах………………………………………..16

4.2.2. Теорія безперервної прокатки…………………………………….17

4.2.3. Процеси кування та штампування, основні поняття та

визначення……………………………………………………………….18

4.2.4. Об*ємне штампування…………………………………………….19

5. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА. Дослідження параметрів повздовжньої

прокатки…………………………………………………………...……...19

6.ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ……………………………………….19

6.1. Варіанти індивідуальних завдань з дисципліни «Обробка металів

тиском»……………………………………………………………….……20

6.2. Варіанти розрахункових завдань……………………………………25

6.3. Приклад виконання розрахункового завдання……………………..27


ВСТУП


Навчальна дисципліна «Обробка металів тиском» є нормативною і входить до циклу дисциплін професійно-практичної підготовки, що читаються студентам, які навчаються по спеціальності «Обробка металів тиском».

«Обробка металів тиском» - прикладна інженерна дисципліна, яка розробляє загальні основи теорії і технології процесів обробки металів тиском.

Дисципліна «Обробка металів тиском» вивчає:

  • умови пластичної деформації, при яких забезпечуються оптимальні технологічні режими прокатки;

  • вплив пластичної деформації на механічні і фізичні властивості деформуємого металу;

  • опір металу пластичній деформації, розподіл контактних напружень, визначення роботи для здійснення пластичної деформації;

  • характер формозміни заготовок при різних операціях обробки металів тиском.

Основною базою для вивчення теорії обробки металів тиском являється наука про пластичну деформацію металів, яка включає три напрямки: фізичний, фізико-хімічний та механіко-математичний.

Фізичний напрямок вивчає механізм пластичної деформації металу, умови переходу з пружного стану в пластичний, вплив технологічних умов на процес пластичної деформації.

Фізико-хімічний напрямок вивчає зв*язок ступені пластичної деформфції з хімічним складом і фазовим станом металу.

Механіко-математичний напрямок вивчає питання зв*язку напруженого та деформованого стану металу за допомогою теорем теорії пластичності і різних моделей середовища, що деформується.

Мета даної роботи – надати методичну допомогу студентам – заочникам спеціальності 7(8).090404 – обробка металів тиском щодо вивчення цієї дисципліни.

Навчальним планом передбачено виконання однієї контрольної роботи, яка повинна бути надіслана в деканат не пізніше, ніж 30 днів до початку екзаменаційної сесії. По дисципліні «Обробка металів тиском» студенти-заочники здають іспит.


^ 1 МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ


    1. Мета викладання дисципліни


Дисципліна «Обробка металів тиском» за її призначенням повинна ознайомити з загальними закономірностями процесів обробки металів тиском, особливостями поводження металів і сплавів у різних термічних, механічних, фізико-механічних умовах обробки тиском, навчити розраховувати основні геометричні, кінематичні, енергосилові параметри.


    1. Мета вивчення дисципліни


Засвоєння знань необхідних для кожного спеціаліста в області оброб

ки металів тиском щодо побудови технологічних процесів обробки металів тиском, експлуатації устаткування, проектування сучасних технологічних процесів обробки металів тиском.

У зміст дисципліни входить: теоретичний аналіз усіх стадій процесів прокатки, ковки та волочіння; вивчення геометричних співвідношень, течії металу в процесі деформації; визначення енергосилових умов деформації.

В результаті вивчення матеріалів дисципліни студент повинен:

знати:

- теоретичні залежності в різних процесах обробки металів тиском ;

- етапи розвитку технологічних процесів в аспекті теорії та практики обробки металів тиском ;

- складові частини стандартизації та контролю холодної та гарячої обробки металів тиском;

вміти:

- аналізувати всі стадії процесів прокатки, ковки та волочіння;

- володіти знаннями щодо взаємозв'язків між окремими явищами процесу пластичної деформації;

- вирішувати технічні завдання щодо теорії і технології виробництва різноманітних видів прокатної продукції;

- розраховувати основні технологічні параметри процесів обробки металів тиском.

Критерії успішності – отримання позитивної оцінки при підсумковому контролі.

Засоби діагностики успішності навчання – комплект тестових завдань для контрольного складання заліку.

Зв’язок з іншими дисциплінами – Дисципліна „Обробка металів тиском” за хронологією викладання є однією із основних до вивчення низки теоретичних та технологічних дисциплін. Вона пов’язана з такими дисциплінами: „Основи технології процесів ОМТ”, „Оптимізація процесів ОМТ”, „Моделювання процесів ОМТ в технологічних об’єктах”, „Устаткування процесів ОМТ ”.

Знання по цій дисципліні необхідні для кожного спеціаліста в області обробки металів тиском. Вони дають основи розуміння та побудови технологічних процесів, проектування та експлуатації устаткування.

Отримані знання є основою для рішення таких практичних завдань, як визначення оптимального деформаційного режиму обробки металу, кінематичних параметрів прокатки, умов захвату, розрахунку сили деформації, моменту та потужності.

Студенти заочного факультету самостійно вивчають матеріал програми по підручникам, що наведені у списку літератури. Лекції, що їм читаються, носять тільки допоміжний характер.

По дисципліні « Обробка металів тиском» студентами виконуються індивідуальна та лабораторні роботи, які відповідно до навчального графіка повинні бути захищені при особистій співбесіді з викладачем.

Робоча програма складена на основі рекомендаційної програми для даної спеціальності і відбиває тенденції, що визначилися останнім часом, а саме: підвищення частки самостійної роботи при вивченні дисципліни, виявлення усіх взаємозв'язків між окремими явищами процесу пластичної деформації, розвиток практичних навичок рішення технічних завдань.

Отримані знання є основою для рішення таких практичних завдань, як визначення оптимального деформаційного режиму обробки металу, кінематичних параметрів прокатки, умов захвату, розрахунку сили деформації, моменту та потужності.


^ 2 ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ


Відповідно до навчального плану дисципліну «Обробка металів тиском» вивчають студенти спеціальності 7(8). 0904 - обробка металів тиском Загальний обсяг дисципліни для студентів заочної форми навчання -72 академічних години. Розподіл годин за семестрами, видами занять і видами контролю представлено в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Розподіл навчальних годин за семестрами, видами занять та видами контролю

Семестр


Усього годин
^
Види занять

Види контролю

Аудиторні,

Годин

Лекції, годин

Лабораторні, годин

Практичні заняття, годин

Самостійна робота, годин

Індивідуальна робота.

Іспит

ШV

72

12

8

4

-

60


Робоча навчальна програма дисципліни з указівкою тем і методичних вказівок до лекційного матеріалу наведена в розділі 3.

Передбачені програмою лабораторні роботи наведено в розділі 4, практичних занять немає.

При вивченні дисципліни « Обробка металів тиском» планується контрольована викладачем самостійна робота, що передбачає:

- самостійне вивчення розділів дисципліни, що не викладаються на лекціях;

- підготовку до лабораторних робіт;

- вивчення лекційного матеріалу;

- виконання індивідуального завдання.

Варіанти завдань і методичні вказівки для їх виконання наведено в розділі 6. Виконана й оформлена за встановленими правилами індивідуальна робота здається в деканат. Після одержання зарахованої індивідуальної роботи необхідно врахувати всі зазначені рецензентом зауваження і внести необхідні виправлення.


^ 3 РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Основна:


1. Грудев А.П. Теория прокатки. – М.: Металургия, 1988. – 240 с.

2. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия, 1980. - 319 с.

3. Потапов И.Н., Коликов А.П., Друян В.М. Теория трубного производства: Учебник. – М.: Металлургия, 1991. – 424 с.

4. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

5. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Теория процессов ковки. – М.: Металлургия, 1977. - 295 с.

Додаткова:

1. Теория прокатки: Справочник / А.И. Целиков, А.Д. Томленов, В.И. Зюзин и др. -М.: Металлургия, 1982. - 335 с.

2. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке металлов давлением: Справочник. - М.: Металлургия, 1973. - 224 с.

3. Николаев В.А. Теория прокатки. - Киев: УМК ВО, 1990. - 231 с.

4. Грудев А.П. Захватывающая способность прокатных валков. – М.: «СП Интермет инжиниринг», 1998. – 283 с.

5. Теория и технология ковки / Л.Н. Соколов, Н.К. Голубятников, В.Н. Ефимов, И.П. Шелаев. Под ред. Л.Н. Соколова. – Киев: «Выща школа», 1989. – 317 с.

6. Данилов Ф.А., Глейберг А.В., Балакин В.Г. Горячая прокатка и прессование труб. – М.: Металлургия, 1972. – 576 с.

7. Данченко В.Н., Ханин М.И., Чус А.В. Процессы производства бесшовных и сварных труб: Учебное пособие. – Днепропетровск: ДМетИ, 1981. – 111 с.

8. Методичні вказівки до лабораторного практикуму з дисципліні “Теорія процесів прокатного, трубного, ковальсько-штампувального та волочильного виробництва” для студентів спеціальності 6.090404 / В.М. Данченко, П.В. Дрожжа, О.М. Головко та інш. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2004. – 40 с.

При вивченні дисципліни матеріал програми варто вивчати в послідовності розділів, що викладені нижче.


^ 4 РОБОЧА ПРОГРАМА І МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО

ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ


Розподіл навчальних годин за темами і видами занять з дисципліни

« Обробка металів тиском» наведено в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Розподіл навчальних годин за темами і видами занять

№ теми

Найменування теми

Кількість годин за видами занять

Аудиторні

Самостійна робота

лекції

практичні заняття

лабораторні заняття

Усього

11

2

3

4

5

6

7
^

Розділ 1. Теорія процесу повздовжньої прокатки


11

Визначення та класифікація процесів прокатки. Геометрія осередку деформації.

1

-

-

1

10

22

Умови захвату штаби валками.

1

-

-

1

5

33

Напружено-деформований стан та формозміна штаби що прокатується.

1

-

4

5

10

44

Зовнішнє тертя при прокатці.

1

-

-

1

5

55

Сила прокатки.

0.5

-

-

0.5

5

56

Робота і потужність прокатки.

0.5

-

-

0.5

5

Продовження таблиці 3.1

1

2

3

4

5

6

7
^

Розділ ІІ. Теорія процесу прокатки труб, кування, штампування


61

Теорія прокатки у калібрах.

1

-

-

1

5

72

Теорія безперервної прокатки

1

-

-

1

5

3

Процеси кування та штампування, основні поняття та визначення.

0,5

-

-

0,5

5

14

Об'ємне штампування.

0,5

-

-

0,5

5



Відповідно до навчальної програми студент зобов'язаний засвоїти всі теми дисципліни. Нижче наводяться зміст робочої програми дисципліни і методичні вказівки до вивчення окремих тем з вказівкою годин, що відводяться на лекційне та самостійне вивчення.

Матеріал програми побудований таким чином, що кожна нова тема базується на матеріалі попередніх тем у межах розділу. Тому з метою кращого розуміння при вивченні дисципліни варто вивчати розділи та теми програми в послідовності, що викладена нижче.

У випадку труднощів під час роботи над підручником студенту слід звернуться за консультацією до викладача.


4.1 Розділ 1. Теорія процесу повздовжньої прокатки


4.1.1 Тема 1. Визначення та класифікація процесів прокатки.

Геометрія осередку деформації


Лекції – 1 година

Самостійне вивчення - 10 годин

Визначення процесу прокатки. Класифікація процесів прокатки. Основні задачі теорії прокатки. Осередок деформації та його геометричні характеристики (основні терміни та визначення). Показники величини деформації (коефіцієнти деформації). Формули для розрахунку кутів захвату та довжини осередку деформації. Позаконтактна деформація. Сплющування валків. Визначення площі контактної поверхні.

1, С. 9-33;

Питання для самоперевірки

1. Дайте визначення простому процесу прокатки.

2. Дайте класифікацію процесів прокатки.

3. Що називається осередком деформації і які його параметри?

4. Перерахуйте коефіцієнти деформації при прокатці. Який з коефіцієнтів деформації при прокатці менше за одиницю?

5. Як змінюється кут захвату при збільшенні обтиску?

6. Запишіть формулу взаємозв’язку кута захвату, обтиску та діаметра валків.

7. Запишіть формулу для розрахунку площі контактної поверхні.


^ 4.1.2 Тема 2. Умови захвату штаби валками.


Лекції – 1 година

Самостійне вивчення - 5годин


Умова початкового вільного захвату штаби прокатними валками. Примусовий захват. Умова захвату при сталому процесі прокатки. Порівняння умов захвату у початковий момент прокатки та при сталому процесі. Способи підвищення захоплюючої здатності валків. Співвідношення швидкостей руху металу та валків на протязі дуги контакту. Закон постійності секундних об’ємів. Теоретичне визначення положення нейтрального перерізу (формула Екелунда - Павлова). Аналіз впливу факторів прокатки на величину нейтрального кута. Визначення нейтрального кута при прокатці із натягом кінців штаби. Випередження та відставання. Аналіз впливу факторів прокатки на величину випередження при прокатці. Визначення середньої швидкості деформації.

1, С. 33-82; 2, С. 46-58.

Питання для самоперевірки

1. Наведіть рівняння рівноваги сил при початковому захваті, при сталому процесі прокатки.

2. Запишіть співвідношення між кутом захвату та кутом тертя, при котрих забезпечується початковий захват, захват при сталому процесі прокатки.

3. Як впливає на умови захвату збільшення діаметру робочих валків?

4. Наведіть закон постійності секундних об’ємів при прокатці.

5. Як зв’язані між собою швидкості руху штаби на вході та виході осередку деформації?

6. Запишіть формулу І.М. Павлова для визначення нейтрального кута.

7. Які фактори і як впливають на величину випередження при прокатці?


^ 4.1.3 Тема 3. Напружено-деформований стан та формозміна штаби,

що прокатується


Лекції – 1 година

Лабораторні заняття – 4 години

Самостійне вивчення - 10 годин


Характеристика напружено-деформованого стану металу в різних умовах прокатки. Розподіл деформації по висоті штаби, класифікація процесів прокатки за цією ознакою. Поперечна деформація - розширення. Види розширення: вільне, обмежене, вимушене. Розвиток розширення як прояв закону найменшого опору. Вплив факторів прокатки на розширення. Теоретичне визначення розширення (формули Жеза, Зібеля, Чекмарьова, Бахтинова, Целікова, Гришкова), 1, С. 82-104; 2, С. 11-45.

Питання для самоперевірки

1. Якою основною схемою характеризується напружений стан штаби при прокатці?

2. Якою основною схемою характеризується деформований стан штаби при прокатці?

3. Дайте класифікацію процесів прокатки від фактору форми.

4. У яких випадках прокатки має місце вільне, обмежене та вимушене розширення?

5. Дайте графічне зображення впливу на розширення обтиску, початкової ширини штаби, натягу кінців штаби.

6. Як впливає на розширення підвищення температури прокатки?


^ 4.1.4 Тема 4. Зовнішнє тертя при прокатці


Лекції – 1 година

Самостійне вивчення - 5 годин


Розподіл сил тертя по контактній поверхні . Поняття "коефіцієнт тертя" стосовно до процесів обробки металів тиском. Відмінність коефіцієнту тертя у початковий момент захвату штаби валками та при сталому процесі прокатки. Методи визначення коефіцієнтів тертя при прокатці та волочінні. Залежність величин тертя від умов деформації. Чисельні значення коефіцієнта тертя.

1, С. 105-120; 2, С. 59-66, 74-80.


Питання для самоперевірки

1. Як впливає на коефіцієнт тертя підвищення швидкості валків?

2. Як впливає зміна температури металу на величину коефіцієнту тертя?

3. Чим пояснюється різниця між коефіцієнтом тертя при захваті та при сталому процесі? Яке співвідношення між цими коефіцієнтами тертя?

4. У чому сутність методу визначення коефіцієнта тертя по максимальному куту захвата?

5. Які методи використовуються для експериментального визначення середнього значення коефіцієнта тертя при сталому процесі прокатки?

6. Вкажіть діапазон значень коефіцієнта тертя при захваті для умов гарячої прокатки.

7. Вкажіть діапазон значень коефіцієнта тертя при захваті для умов холодної прокатки з використанням мастила.


^ 4.1.5 Тема 5. Сила прокатки


Лекції – 0,5 годин

Самостійне вивчення - 5 годин


Розподіл тиску по контактній поверхні при прокатці тонких, середніх (за товщиною) і товстих штаб. Середній контактний тиск. Коефіцієнт підпору. Вплив факторів прокатки на середній контактний тиск. Визначення середнього значення межі текучості металу в осередку деформації.

Диференціальне рівняння рівноваги поздовжніх сил (рівняння Кармана). Теоретичне визначення контактного тиску за Целіковим. Напівемпіричні методи визначення тиску. Особливості визначення тиску при прокатці товстих (високих) штаб.

1, С. 121-147; 2, С. 123-172.
Питання для самоперевірки

1. Назвіть причини нерівномірного розподілу тиску на контактній поверхні осередку деформації при прокатці.

2. Що називають середнім контактним тиском?

3. Чому величина середнього тиску відрізняється від опору деформації матеріалу, що прокатується, яким показником визначають їх різність?

4. Чому сплющення валків підвищує контактний тиск?

5. Як впливають на опір деформації швидкість та ступень деформації?

6. Вплив яких факторів прокатки на середній тиск враховує формула О.І. Целікова?


^ 4.1.6 Тема 6. Робота і потужність прокатки


Лекції – 0,5 годин

Самостійне вивчення - 5 годин


Методи визначення роботи та потужності прокатки. Визначення обертового моменту за питомими силами тертя (формула Баюкова). Визначення обертового моменту за силою прокатки. Теоретичне визначення витрати роботи та потужності. Експериментальні дані по питомій витраті роботи.

1, С. 148-158; 2, С. 236-259.

Питання для самоперевірки

1. Покажіть на схемі напрямок рівнодіючої всіх сил при прокатці.

2. Запишіть вираження для визначення коефіцієнта плеча моменту.

3. Запишіть формулу В.Ф. Баюкова для визначення моменту прокатки.

4. Покажіть на схемі напрямок рівнодіючої всіх сил при прокатці з натягом.

5. Запишіть вираження для визначення розходу енергії при прокатці.

^

4.2 Розділ 2. Теорія процесів прокатки труб



4.2.1 Тема 1. Теорія прокатки у калібрах


Лекції – 1 година

Самостійне вивчення - 5 годин


Закономірності руху і деформації металу при прокатці у калібрах. Осередок деформації та його параметри. Показники деформації. Прокатка труб у калібрах на оправці та без оправки. Умови захвату труби валками. Умови руху металу, що прокатується, після захвату. Течія (плин) металу при прокатці. Нерівномірність деформації. Швидкісні умови деформації металу, співвідношення між швидкостями металу, що прокатується, та валків. Особливості кінематики прокатки труб у калібрах.Фактори, які визначають силу прокатки.

Розрахунок зусиль на валки та оправку при прокатці труб. Визначення моменту та потужності прокатки. Розрахунок моменту при прокатці труб у калібрах.

3, С. 185-241.

Питання для самоперевірки

1. Яка роль оправки при прокатці труб у калібрах?

2. Наведіть умови руху металу після захвату в осередку деформації.

3. Наведіть особливості кінематики прокатки труб у калібрах.

4. Як впливають зовнішні зони на контактний тиск при прокатці труб у калібрах?

5. Які фактори впливають на силу прокатки при прокатці труб у калібрах?


^ 4.2.2 Тема 2. Теорія безперервної прокатки


Лекції – 1 година

Самостійне вивчення - 5 годин


Особливості безперервної прокатки труб на довгій оправці. Зміна товщини стінки труб при редукуванні. Умови сталості форми труб при прокатці. Регулювання геометричних розмірів труб.

3, С. 241-271.

Питання для самоперевірки

1. Які особливості безперервної прокатки труб на довгій оправці?

2. Як змінюється товщина стінки труби при редукуванні?

3. Наведіть умови сталості форми труб при безперервній прокатці.


^ 2.3 Тема 3. Процеси кування та штампування, основні поняття та визначення.


Лекції –0,5 годин

Самостійне вивчення - 5 годин


Роль і місце кування і штампування у сучасному машинобудуванні. Класифікація процесів кування і штампування. Сортамент продукції, що виробляється. Осадка, основні схеми процесу осадки.

4, С. 231-267; 5, С. 75-93, 108-151.

Питання для самоперевірки

1. Назвіть особливості процесу кування.

2. Назвіть особливості процесу штампування.

3. Які схеми напруженого стану відповідають процесу осадки при рівномірній та нерівномірній деформації.

4. Приведіть особливості використання процесу осадки.

5. Наведіть основні схеми процесу осадки.


^ 4.2.4 Тема 4. Об'ємне штампування


Лекції – 0,5 годин

Самостійне вивчення - 5 годин


Призначення та класифікація процесів об’ємного штампування. Сортамент продукції, що випускають. Основні конструктивні елементи штампів. Особливості деформування у відкритих та закритих штампах (напружено-деформований стан, основні стадії процесу, роль облою). Визначення деформуючих зусиль при об'ємному штампуванні у відкритих штампах.

4, С. 315-332.

Питання для самоперевірки

1. Яка роль облою при штампуванні у відкритих штампах?

2. Назвіть стадії заповнення штампів в процесі деформації.

3. Наведіть переваги та недоліки штампування у закритих та відкритих штампах.

4. З яких характерних конструктивних елементів складається облойна канавка?

5. Наведіть можливі схеми процесу об'ємного штампування видавлюванням.


^ 5 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА


1. Дослідження параметрів повздовжньої прокатки штаб (4 години).


Лабораторні роботи проводяться під керівництвом викладача в період лабораторно-екзаменаційної сесії. При виконанні лабораторної роботи студент повинен фіксувати результати її проведення в окремому зошиті. Послідовність проведення роботи наступна:

1) вивчення інструкції, підготовка к роботі;

2) проведення роботи та фіксація даних;

3) обробка даних;

4) аналіз результатів та висновки;

5) складання короткого звіту;

6) захист звіту по лабораторній роботі.

Під час підготовки до лабораторної роботи студент може використовувати підручники, а також методичні вказівки до виконання лабораторних робіт (джерело 8 у переліку додаткової літератури).


6 ^ ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ


По дисципліні передбачено виконання одного індивідуального завдання, що складається з 25 варіантів. Кожен варіант складений з 4-х теоретичних питань і одного практичного (розрахункового).

При виконанні індивідуального завдання необхідно дати конкретну відповідь на кожне питання. Відповіді ілюструються необхідними схемами і рисунками. Допускається використання копій складних малюнків.

Приклад виконання розрахункового завдання наведено в п. 6.3.

Кращим є виконання контрольного завдання з застосуванням ПЕОМ.


6.1. Варіанти індивідуальних завдань з дисципліни «Обробка металів тиском»:

Варіант 1


1. Класифікація процесів прокатки.

2. Співвідношення швидкостей руху металу та валків на протязі дуги контакту.

3. Особливості деформації металу при повздовжній прокатці труб у калібрах.

4. Основні операції куванні: Осадка, висадка, прошивка. Суть, схема процесу, його особливості.

5. Розрахункове завдання, варіант 1.

Варіант 2


1. Показники величини деформації при прокатці.

2. Деформований стан металу при прокатці.

3. Особливості безперервної прокатки труб.

4. Робота деформації при осадці.

5. Розрахункове завдання, варіант 2.

Варіант 3


1. Умова вільного початкового захвату штаби валками.

2. Характеристика напруженого стану металу при прокатці.

3. Особливості процесу пілігримової прокатки.

4. Нерівномірність деформації при осадці.

5. Розрахункове завдання, варіант 3.

Варіант 4


1. Геометричні параметри осередку деформації.

2. Методи експериментального визначення коефіцієнтів тертя.

3. Особливості процесу гвинтової прокатки труб.

4. Протяжка заготовки на плоских бойках.

5. Розрахункове завдання, варіант 4.

Варіант 5


1. Умова захвату при сталому процесі прокатки.

2. Визначення коефіцієнту тертя при прокатці.

3. Швидкісні умови процесу повздовжньої прокатки труб у калібрах.

4. Протяжка заготовки круглого перерізу.

5. Розрахункове завдання, варіант 5.

Варіант 6


1. Кінематика осередку деформації. Стадії процесу прокатки.

2. Розподіл тиску по контактній поверхні при прокатці.

3. Силові параметри безперервної прокатки труб.

4. Ковальська прошивка. Суть, схема процесу, його особливості.

5. Розрахункове завдання, варіант 6.

Варіант 7


1. Експериментальне визначення випередження при прокатці.

2. Поняття середнього контактного тиску.

3. Умова захвату металу валками при пілігримовій прокатці.

4. Особливості плину металу при закритій прошивці.

5. Розрахункове завдання, варіант 7.

Варіант 8


1. Геометричні параметри осередку деформації.

2. Визначення коефіцієнту тертя при прокатці.

3. Осередок деформації та його параметри при гвинтовій прокатці труб.

4. Об’ємне штампування у відкритих штампах. Основні стадії процесу.

5. Розрахункове завдання, варіант 8.

Варіант 9


1. Сплющування валків.

2. Вплив факторів прокатки на поширення.

3. Умова захвату при повздовжній прокатці труб у калібрах.

4. Роль облою при штампуванні у відкритих штампах.

5. Розрахункове завдання, варіант 9.

Варіант 10


1. Визначення нейтрального перерізу при прокатці.

2. Теоретичне визначення роботи та потужності процесу прокатки.

3. Особливості безперервної прокатки труб.

4. Характерні зони деформації при об’ємному штампуванні.

5. Розрахункове завдання, варіант 10.

Варіант 11


1. Визначення кута захвату.

2. Визначення обертового моменту за силою прокатки.

3. Особливості процесу пілігримової прокатки.

4. Визначення повної сили штампування.

5. Розрахункове завдання, варіант 11.

Варіант 12


1. Визначення довжини осередку деформації.

2. Вплив факторів прокатки на середній контактний тиск.

3. Напружено-деформований стан металу при гвинтовій прокатці.

4. Схема процесу об’ємного штампування видавлюванням.

5. Розрахункове завдання, варіант 12.

Варіант 13


1. Визначення площі контактної поверхні при прокатці.

2. Розширення при прокатці.

3. Контактна поверхня при повздовжній прокатці труб у калібрах.

4. Особливості плину металу при об’ємному штампуванні видавлюванням.

5. Розрахункове завдання, варіант 13.

Варіант 14


1. Показники величини деформації при прокатці.

2. Вплив факторів прокатки на поширення.

3. Процес пілігримової прокатки труб. Особливості. Схема процесу.

4. Роз’єднувальні та формозмінюючи операції листового штампування.

5. Розрахункове завдання, варіант 14.

Варіант 15


1. Позаконтактна деформація.

2. Розподіл деформації по висоті штаби.

3. Швидкісні умови при пілігримовій прокатці труб.

4. Основні схеми формозмінюючих операцій.

5. Розрахункове завдання, варіант 15.

Варіант 16


1. Випередження при прокатці у калібрах.

2. Вплив факторів прокатки на коефіцієнт тертя.

3. Особливості процесу гвинтової прокатки труб.

4. Напружено-деформований стан при гнутті.

5. Розрахункове завдання, варіант 16.

Варіант 17


1. Сплющування валків.

2. Характеристика напруженого стану металу при прокатці.

3. Розподіл контактних напруг в осередку деформації при повздовжній прокатці труб у калібрах.

4. Загальна характеристика процесу отбортовки, схема процесу.

5. Розрахункове завдання, варіант 17.

Варіант 18


1. Залежність випередження від факторів прокатки.

2. Визначення обертового моменту при прокатці з натягом.

3. Напружено-деформований стан металу при холодній періодичній прокатці труб.

4. Різновиди листової витяжки: з потоншенням та без потоншення стінки. Основні закономірності.

5. Розрахункове завдання, варіант 18.

Варіант 19


1. Визначення площі контактної поверхні при прокатці.

2. Методи експериментального визначення коефіцієнтів тертя.

3. Процес прокатки труб в круглих калібрах. Схема процесу.

4. Вирубка та пробивання. Загальна характеристика операцій, визначення сили процесу.

5. Розрахункове завдання, варіант 19.

Варіант 20


1. Геометричні параметри осередку деформації.

2. Вплив факторів прокатки на середній контактний тиск.

3. Особливості процесу гвинтової прокатки труб.

4. Ковальська прошивка. Суть, схема процесу, його особливості.

5. Розрахункове завдання, варіант 20.

Варіант 21


1. Класифікація процесів прокатки.

2. Теоретичне визначення роботи та потужності процесу прокатки.

3. Визначення моменту деформації при повздовжній прокатці труб у калібрах.

4. Роз’єднувальні та формозмінюючи операції листового штампування.

5. Розрахункове завдання, варіант 21.

Варіант 22


1. Сплющування валків.

2. Розподіл тиску по контактній поверхні при прокатці.

3. Особливості процесу редукування.

4. Об’ємне штампування у відкритих штампах. Основні стадії процесу.

5. Розрахункове завдання, варіант 22.

Варіант 23


1. Позаконтактна деформація.

2. Вплив факторів прокатки на коефіцієнт тертя.

3. Осередок деформації та його параметри при гвинтовій прокатці труб.

4. Нерівномірність деформації при осадці.

5. Розрахункове завдання, варіант 23.

Варіант 24


1. Співвідношення швидкостей руху металу та валків на протязі дуги контакту.

2. Розподіл деформації по висоті штаби.

3. Напружено-деформований стан металу при холодній періодичній прокатці труб.

4. Основні операції кування: Осадка, висадка, прошивка. Суть, схема процесу, його особливості.

5. Розрахункове завдання, варіант 24.

Варіант 25


1. Класифікація процесів прокатки.

2. Розширення при прокатці.

3. Сила при гвинтовій прокатці.

4. Робота деформації при осадці.

5. Розрахункове завдання, варіант 25.


6.2 Варіанти розрахункових завдань


Розрахункове завдання рекомендується виконати по розробленим самостійно програмам. Допускається виконання розрахунків завдання в комп'ютерному центрі кафедри з використанням відповідних програм, розроблених на кафедрі технологічного проектування. При оформленні розрахункового завдання необхідно привести методику розрахунку і результати розрахунку, без роздруківки тексту запозиченої програми.

Вихідні дані для виконання розрахункового завдання наведені в таблиці 5.1. Марку сталі для розрахунку завдання повинен вказати викладач в особистій співбесіді зі студентом. Для всіх варіантів діаметр валків по бурту Dб = 1200 мм, коефіцієнт тертя f = 0,28.


Таблиця 5.1 – Вихідні дані до варіантів розрахункового завдання

№ варіанту

Розміри вихідної заготовки, мм

Розміри блюма після проходу, мм

hвр,

мм

Температура

t, С

Частота обертання валків, об/хв.

H0

b0

h1

b1

1

2

3

4

5

6

7

8

1

700

420

620

430

90

1170

60

2

720

460

630

470

92

1150

58

3

750

480

660

490

94

1130

56

4

690

420

590

440

96

1110

54

5

680

410

580

425

98

1100

52

6

680

430

600

440

100

1120

50

7

700

430

610

450

102

1140

48

8

670

400

600

410

104

1160

46

9

660

400

600

410

106

1180

60

10

700

420

620

430

90

1170

58

11

720

460

630

470

92

1150

56

12

750

480

660

490

94

1130

54

13

690

420

590

440

96

1110

52

14

680

410

580

425

98

1100

50

15

680

430

600

440

100

1120

48

16

700

430

610

450

102

1140

46

17

670

400

600

410

104

1160

60

18

660

400

600

410

106

1170

58

19

700

430

610

450

90

1100

56

20

670

400

600

410

92

1120

54

21

660

400

600

410

94

1140

52

22

700

420

620

430

96

1160

50

23

720

460

630

470

98

1180

48

24

750

480

660

490

100

1180

46

25

690

420

590

440

102

1180

50



6.3 Приклад виконання розрахункового завдання


^ Розрахунок енергосилових параметрів прокатки на обтискних станах


Розглянемо послідовність розрахунку на прикладі одного з проходів при прокатці в ящиковому калібрі (рис. 1) на блюмінгу.


Вихідні дані:

розміри вихідної заготовки: h0 = 690 мм, b0 = 410 мм;

розміри блюма після проходу: h1 = 610 мм, b1 = 420 мм;

діаметр валків по бурту:^ Dб = 1250 мм;

глибина врізу рівчака у валки: hвр = 102 мм;

температура прокатки: t = 1120 C;

частота обертання валків: nв = 50 об/хв.;

коефіцієнт тертя: f = 0,3;

марка сталі: сталь 3;

базисне значення напруги текучості Т0 = 86 Н/мм2.

Р
озрахунок.

1. Катаючий діаметр і радіус валків по дну ящикового калібру:

мм;

мм.

2. Абсолютний обтиск за прохід:

мм.

3. Довжина зони деформації:

мм.

4. Фактор форми зони деформації:

.

При ураховуємо позаконтактну висотну деформацію розкату.

5. Показник v величини позаконтактної висотної деформації:

.

6. Кут контакту з урахуванням позаконтактної висотної деформації розкату:

рад.

7. Кут нейтрального перерізу з урахуванням позаконтактної деформації за формулою І.М.Павлова:

рад.

8. Випередження при прокатці (за формулою Головина-Дрездена) :

.

9. Колова швидкість валків:

мм/с = 2,7 м/с.

10. Швидкість виходу розкату з валків з урахуванням випередження:

м/с.

11. Ступінь деформації (відносний обтиск):

.

12. Довжина зони деформації з урахуванням позаконтактної висотної деформації:

мм.

13. Швидкість деформації:

с-1.

14. Термомеханічні коефіцієнти:

;

для ;

для ;

для u = 1...100c;

для u > 100c.

;

;



15. Опір деформації:

Н/мм2.

16. Коефіцієнт напруженого стану (за формулою ЦеліковаСмирнова):

.

17. Середній контактний тиск ( = 1,15):

Н/мм2.

18. Площа контактної поверхні:

мм2.

19. Сила прокатки:

Н = 7,77 МН.

20. Коефіцієнт плеча моменту:



21. Крутний момент прокатки на двох валках:

МН м.

22. Потужність, що витрачається на прокатку:

МНмс-1 = 7,9 МВт.


Підписано до друку 05.01.05. Формат 60х84 10 шрифт. Папір друк.

Друк плоский. Облік. – вид. арк. 1,82. Умов. друк. арк. 1,79.

Тираж 150 пр. Замовлення №


Національна металургійна академія України

49600, Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4




Редакційно – видавничий відділ НМетАУ




Схожі:

Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconМетодичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 обробка металів тиском
...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconМіністерство освіті І науки україни національна металургійна академія україни робоча програма загальні методичні вказівки та індивідуальні завдання
Робоча програма, загальні методичні вказівки до вивчення дисципліни «Основи наукових досліджень» для студентів заочної форми навчання...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconРобоча програма
Робоча програма, загальні методичні вказівки до вивчення дисципліни «Основи наукових досліджень» для студентів заочної форми навчання...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconМетодичні вказівки до вивчення дисципліни «Комп'ютерізація інженерних розрахунків в проектній діяльності» для студентів спеціальності
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Комп'ютерізація інженерних розрахунків в проектній...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconМетодичні вказівки до вивчення дисципліни «Комп'ютерізація інженерних розрахунків в проектній діяльності» для студентів спеціальності
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Комп'ютерізація інженерних розрахунків в проектній...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconОснови механіки процесів обробки металів тиском [1-3]
Вступні випробування за освітньо-кваліфікаційними рівнями 05040104 „спеціаліст і 05040104 “магістр” спеціальності „Обробка металів...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconНазва
Методичні вказівки І рекомендації до виконання індивідуального завдання по дисципліні „Технологія нанесення покрить на прокат” (для...
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconНазва
Програма навчальної (ознайомлювальної) практики для студентів спеціальності “Обробка металів тиском”
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconНазва
Технологія нанесення покрить на прокат (для студентів спеціальності «Обробка металів тиском»)
Робочапрогр ама методичні вказівки І індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «обробка металів тиском» для студентів спеціальності 7(8). 090404 – обробка металів тиском заочної форми навчання Дніпропетровськ НметАУ iconГрафік захисту магістрів спеціальності «Обробка металів тиском» гр. Омт-09м

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи