ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 0
Относительная температура на ребре цилиндра |
|
||||
|
|
0Р = |
0 £ и л 9™ = 0,945.0,974 = |
0,920. |
|
Температура |
на ребре |
цилиндра |
|
||
|
|
гр = |
0,920 (1200 — 2 0 ) + 20 = |
1108°С. |
|
Пример |
27. |
Слиток |
массой 5 т, нагретый до |
температуры 1250° С, тран |
|
спортируют |
к ковочному |
гидравлическому прессу в течение 120 с. За 30 с он |
|||
захватывается цепью кузнечного кантователя, после чего начинается обкатка.
Определить |
температуру |
на поверхности |
|
и в центре |
слитка |
к моменту начала |
||||
обкатки. Температура в цехе 20° С. |
|
|
|
|
|
|||||
Для момента начала |
обкатки при |
|
т = 150 с=0,042 ч, її=0,9, і? = 0,343 м |
|||||||
|
|
Fo = |
0,02-0,042 |
|
= 0,00755. |
|
||||
|
|
— |
,3432.0,9 |
|
||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|||
По графикам, показанным |
на рис. 34 и 35, |
|
|
|||||||
|
|
|
|
0,59 + 0,55 |
|
|
|
|||
|
|
|
Bi = |
— — ^2— : — = 0,57. |
|
|
||||
Относительная температура |
слитка |
9П =0,945; |
9Д =1,0 |
(см. рис, 14S J5). |
||||||
Температура |
слитка |
перед |
обкаткой |
|
|
|
|
|
||
|
|
/ п = |
0,945 (1250 — 20) + 2 0 = 1185 °С, |
|
||||||
|
|
|
|
|
ta = 1250 °С. |
|
|
|||
Пример |
28. |
Условия |
задачи |
те же, что и в предыдущем примере. Однако |
||||||
с применением самозахватывающих клещей и кузнечного манипулятора про должительность транспортировки слитка и его подачи на боек пресса сокра
тилась втрое. На сколько при этом увеличилась температура |
слитка к |
момен |
|||||||||||||
ту начала обкатки? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Критерий |
Fo = 0,00755 : 3 - 0,0025. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По графикам, данным на рис. 34 и 35, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Ві = |
0,5 + |
0,4 |
„ |
„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
я |
0,45. |
|
|
|
|
|
|
|||
Относительная температура слитка 0П =0,975 и 0Ц =1,0. |
|
|
|
||||||||||||
Температура |
слитка |
перед обкаткой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
t„ = |
0,975(1250 —20) + |
20 = |
1240 °С; |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
( ц = |
1250 °С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
слитка |
увеличилась на 55° С. |
|
до |
температуры |
1250° С, |
|||||||||
Пример |
29. |
|
Слиток |
массой |
27,6 |
т нагревают |
|||||||||
а затем транспортируют |
к |
ковочному |
прессу |
и укладывают |
его |
на |
боек в |
||||||||
одном случае в |
течение |
6 |
мин, |
другом — 15 |
мин. Определить |
температуру |
|||||||||
поверхности слитка в момент начала |
ковки. Температура |
в |
цехе |
20° С. |
|||||||||||
При Ті = 6 |
мин=0,1 |
ч, т 2 = 15 мин=0,25 |
ч, #=0,611 |
и ц = 0Я |
|
|
|||||||||
|
F 0 |
|
ах |
|
0,2-0,1 |
|
|
|
Fo2 |
= |
0,0148. |
|
|
||
|
l |
= — |
= — і |
7—— = 0,0059, |
|
|
|||||||||
|
|
1 |
№ц |
|
0,6112.0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Критерий Bi равен |
|
0,56 + |
0,52 |
|
„ „ t |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
В і х - |
з |
|
= 0 , 5 4 ; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ві2 |
= 0,665 + 0,62 = |
0,642. |
|
|
|
|
|
||||
Относительная температура слитка Ощ=0,952; 02 п =0,912. |
|
|
|||||||||
Температура |
поверхности слитка к началу ковки |
|
|
||||||||
|
|
tm |
= 0,952 (1250 — 20) + |
20 = |
1190 °С; |
|
|
||||
|
|
tn2 |
= 0,912 (1250 — 20) + |
20 = |
1140 °С. |
|
|
||||
Пример |
30. |
Слиток |
массой |
9,7 |
т после |
|
равномерного нагрева |
до |
темпе |
||
ратуры 1200° С транспортируют |
к ковочному |
молоту в течение 4 мин. Рассчи |
|||||||||
тать температуру ребра и грани слитка, а |
|
также температуру в его центре |
|||||||||
перед началом ковки. Температура |
в цехе 25° С. |
|
|
|
|||||||
Найдем |
температуру |
грани |
и |
в центре |
слитка при а = 0,02, |
т = 4 |
мин = |
||||
0,0667 ч, # = 0,423, п = 0,88: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0,02-0,667 |
= 0,0085. |
|
|
||||
|
|
|
|
F° = |
' |
' |
|
|
|||
|
|
|
|
0,179-0,88 |
|
|
|
|
|
||
По рис. 34 Bt = 0,57, по рис. 14 и 15 0„ = 0,942 и 0Ц =1,0 <п = 0,942 (1200 — 2 5 ) + 25 = 1133 °С;
/ц = 1200 °С.
Температуру ребра слитка определим как температуру ребра квадратной заготовки, вписанной в восьмигранник среднего сечения слитка. Для слитка
массой 9,7 т 2/? = 0,9 м |
(по нормали |
НКМЗ |
им. В. И. Ленина). При этом |
|
|
ах |
0,02-0,0667 |
||
Fo n j ] |
= — - = |
— |
: |
= 0,00659. |
|
#2 |
|
0,452 |
|
По рис. 34 Ві=0,54; по рис. 10 0™ =0,95. По теореме Д. В. Будрипа
0 р = (Q™y = 0,95-0,95 = 0,903,
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример |
31. Слиток |
массой 15,9 т |
нагрет до |
температуры |
1200° С. Затем |
|||||||
подстуженный |
слиток куют |
при 900° С. Сколько |
минут после |
выдачи |
из печи |
|||||||
слиток должен |
охлаждаться |
до 900° С |
и какая |
при этом |
будет температура |
|||||||
в его центре? Температура в цехе |
25° С. |
|
|
|
|
|
||||||
Относительная температура |
на |
поверхности слитка |
в |
момент |
начала |
|||||||
ковки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 = |
t — tc |
|
900 — 25 |
|
|
|
|
|||
|
|
t0— tc |
= — |
— = 0,744. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
1200 — 25 |
|
|
|
|
|||
По рнс. 14 методом |
подбора |
находим, что при Fo = 0,l и 0 = 0,744 крите |
||||||||||
рий Bi=0,75 |
и по рис. 34 также |
Ві = 0,75. Следовательно, |
Fo = 0,l. |
|
||||||||
Продолжительность |
охлаждения |
слитка до температуры 900° С |
|
|||||||||
|
|
FoRh] |
|
|
0,1-0,4782.0,92 |
|
|
|
|
|||
|
т = |
= |
|
|
—— |
- 1,05 ч = |
63 мин. |
|
||||
|
|
а |
|
|
|
0,02 |
|
|
|
|
|
|
По рнс. 15 0Ц =О,98 для Fo=0,l и Ві=0,75. Тогда температура в центре слитка
*ц = 0,98 (1200 — 25) + 25 = 1175 °С.
Пример 32. Два слитка одинаковой массы годной части (тело слитка) нагреты до 1200° С. Один из них обычной конусности массой 4,0 т имеет средний диаметр 0,609 м, другой — удлиненный, массой 3,75 т имеет средний диаметр 0,521 м (пс нормали УЗТМ). Слитки транспортируют к ковочному прессу в течение 5 мин. На сколько градусов температура поверхности слит-
ка обычной конусности будет больше температуры поверхности удлиненного слитка? Температура в цехе 25" С.
Для слитков
|
Fo o 6 = |
ах |
|
0,02-5 |
|
= 0,021; |
|
|
|
—— = п |
•— |
|
|
||||
|
|
Rh) |
|
0,305"--0,93-60 |
|
|
||
|
|
от |
|
|
0,02-5 |
|
|
|
|
Р О У Д Л - ^ - ' 0 , 2 6 5 ^ - 0 , 9 9 - 6 0 |
= 0 ' 0 2 6 - |
|
|||||
По рис. 34 Віос=0,65, В і |
у д л = 0 , 6 6 ; |
по рис. |
14 О0о =0,896, 0У Д Л =0,884, |
|||||
при этом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/об = |
0,896 (1200 —25) + |
25= 1077°С, |
|
||||
|
'удл = |
0,884(1200 — 25) + |
25= 1065 °С. |
|
||||
Удлиненный слиток по сравнению со слитком |
обычной |
конусности охла |
||||||
дился на .12° С больше. |
|
|
|
|
|
|
|
|
22. РАСЧЕТ ОХЛАЖДЕНИЯ КУЗНЕЧНЫХ ЗАГОТОВОК |
||||||||
ПРИ |
КОВКЕ НА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ |
КОВОЧНЫХ |
ПРЕССАХ |
|||||
Схема |
расчета. Пр и |
расчете |
температуры заготовок техно |
|||||
логический процессе разбивают на типовые участки нагрева и охлаждения . При этом расчет* производят д л я каждого типового участка путем переноса начала отсчета времени и температуры
(начало |
координат) в |
момент, соответствующий |
переходу |
||
одного краевого условия |
в другое. Н а п р и м е р , если |
слиток был |
|||
равномерно |
нагрет под ковку |
(см. рис. 41), транспортировался |
|||
до пресса |
ті |
мин, о с а ж и в а л с я |
в течение тг мин, о х л а ж д а л с я на |
||
воздухе за время подготовки к п р о т я ж к е тз мин, подвергался
протяжке |
в течение |
т-t мин и затем о х л а ж д а л с я |
на |
воздухе в |
течение та |
мин, то |
температура рассчитывается |
по |
следующей |
схеме: |
|
|
|
|
определяют температуру охлаждения слитка на воздухе з а время ті по графикам типового участка / и графикам, приве денным на рис. 33—35;
переносят начало координат в момент t\ с начальной тем
пературой |
Г ц ь t„i, рассчитанной |
выше, определяют |
температуру |
|||||||
охлаждения заготовки за время тг при осадке |
по |
г р а ф и к а м |
||||||||
решений дл я типового участка |
/ / |
и графикам, |
аналогичным |
|||||||
показанным на |
рис. 39 |
и. 40, откорректированным |
д л я условий |
|||||||
каждого |
завода; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
переносят начало координат |
в |
точку ті + тг с расчетной |
на |
|||||||
чальной температурой £ц2, t„2 и определяют |
температуру охлаж |
|||||||||
дения заготовки |
на воздухе |
за |
время тз по г р а ф и к а м |
решений |
||||||
д л я ' типового |
участка |
/ / |
и |
графикам, |
приведенным |
на |
||||
рис. 33—35; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
переносят начало координат |
в |
точку ті + тг+'тз |
с |
расчетной |
||||||
начальной температурой tn3, |
|
гп з и определяют |
температуру |
|||||||
охлаждения заготовки при протяжке за время Т4 по |
г р а ф и к а м |
|||||||||
5 Н. М. Золотухин |
129 |
решений для типового участка |
/ / |
п |
графикам, |
аналогичным |
|||||||
показанным на рис. 36—38; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
переносят |
начало |
координат |
в |
точку |
т і + Т 2 + т 3 + Х 4 |
с |
рас |
||||
четной |
начальной температурой |
tm, |
tn4 |
и |
определяют |
темпе |
|||||
ратуру |
охлаждения |
заготовки |
на воздухе |
за |
время |
ts |
по |
||||
г р а ф и к а м решений для типового |
|
участка |
/ / |
и |
г р а ф и к а м |
на |
|||||
рис. 33—35 и |
г. д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловой эффект деформации. Большинство специалистов в области обработки металлов давлением считают, что тепловой эффект деформации при ковке поковок на гидравлических ко вочных прессах пренебрежительно мал из-за небольшой ско рости деформирования . Поэтому его можно не учитывать в рас четах температуры металла . Однако в предлагаемой методике расчета тепловой эффект деформации учитывается автомати чески. При значительном тепловом эффекте деформации тем пература деформируемой заготовки повысится, что будет вы
явлено во время экспериментов (например, |
при |
ковке на |
молотах или прокатке), необходимых д л я разработки |
графиков |
|
критериальной зависимости Fo — Ві. В этих |
графиках крите |
|
риям Fo соответствуют меньшие (вследствие теплового эффекта
деформации) |
критерии Ві, чем при отсутствии |
теплового э ф |
фекта. При |
использовании этих критериальных |
зависимостей |
д л я расчета температуры деформируемых заготовок указанные значения Ві приведут к получению повышенных температур заготовки.
Изменение сечения заготовок при ковке. При обработке экспериментальных данных по замеру температуры в виде
критериальных зависимостей |
Fo — Ві |
|
исходили |
из |
продолжи |
|
тельности ковки и среднего диаметра |
слитка. При этом было |
|||||
условно принято, |
что диаметр |
слитка |
(заготовки) |
не изменяется |
||
в процессе ковки. При использовании |
указанных |
критериальных |
||||
зависимостей д л я |
расчета температуры |
погрешностей |
не будет |
|||
в том случае, если изменение сечения заготовки при ковке есть некоторая определенная функция от времени.
К а к показало экспериментальное определение температуры, продолжительности протяжки слитков и размеров заготовок при ковке, зависимость размера сечения от продолжительности
ковки |
для к а ж д о й группы слитков |
по |
массе |
и для |
пресса |
данного |
усилия примерно одна и так |
же . |
Так, |
одной и |
той ж е |
продолжительности протяжки слитков одинаковой массы из
углеродистых |
и |
легированных конструкционных |
сталей |
при |
||
одной и |
той |
ж е |
начальной температуре металла |
и |
при |
оди |
наковых |
условиях |
ковки соответствует один и тот |
ж е |
диаметр |
||
поковки после протяжки . 'При нормальном процессе ковки
разница размеров |
сечений от временной зависимости составляет |
|
не более чем 20%. При этом погрешность в расчете |
темпера |
|
туры составляет |
25—27°. Такой погрешностью можно |
прене |
бречь. |
|
|
