close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Разработка единого чистового калибра для производства периодических профилей арматурного проката по национальным стандартам стран..pdf

код для вставкиСкачать
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Я.В. Федорченко
ООО «НЛМК-Калуга»
РАЗРАБОТКА ЕДИНОГО ЧИСТОВОГО КАЛИБРА
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПРОФИЛЕЙ
АРМАТУРНОГО ПРОКАТА
ПО НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ СТРАН
Разработан универсальный калибр для производства периодических профилей арматурного проката по национальным стандартам с серповидным поперечным ребром, что позволяет уменьшить парк чистовых валков прокатного стана. Выполнен финальный контрольный анализ точности построения калибра с помощью параметрической программной среды.
Ключевые слова: арматурный прокат, калибр, ручей калибра, монтаж
калибров прокатного валка, параметрическое моделирование.
В современных условиях металлургические предприятия производят арматурный прокат по различным отечественным и международным (национальным) стандартам.
Рассмотрим
наиболее
популярные
(распространенные)
из
них:
BS 4449:2005, DIN 488:2009, EN 10080-2009, ДСТУ 3760-98, ГОСТ Р 525442006, ГОСТ 10884, СТО АСЧМ 7-93. Все эти стандарты объединяет то, что арматурный прокат имеет поперечные выступы в виде серповидных ребер, выполненных по многозаходной винтовой линии, не соприкасающихся с продольными ребрами, угол наклона поперечных ребер по различным стандартам сопоставим, нарезка типа «елка» (рис. 1). Так как геометрические параметры арматурного проката по этим стандартам имеют много общего, то возникает задача построения единого чистового калибра, позволяющего производить прокат, удовлетворяющий требованиям всех перечисленных стандартов.
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 –––––––––––––––
7
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Рис. 1. Основные геометрические параметры серповидной арматуры
Далее приводится алгоритм построения универсального чистового калибра для арматурных профилей от №8 до №40 (профили до №8 не рассматриваются ввиду их специфичности) на примере №12-16.
Анализ контролируемых геометрических параметров арматурного проката и их полей допусков показывает, что требования различных стандартов во
многом пересекаются (табл. 1).
На основе табл. 1 разработана технологическая карта нарезки универсального чистового калибра с учетом опережения, температурной усадки и износа валка (рис. 2). Из практических наблюдений было выявлено, что шаг между поперечными выступами увеличивается в 1,03 раза по сравнению с шагом
канавок на валке для профиля №12 (диаметр валка  215 мм, скорость прокатки
 27 м/с), 1,02  для №14 (диаметр валка  215 мм, скорость прокатки  20 м/с),
1,01  для №16 (диаметр валка  215 мм, скорость прокатки  15 м/с), 1,00  для
№20 (диаметр валка  215 мм, скорость прокатки  20 м/с), 0,99  для №25
(диаметр валка  340 мм, скорость прокатки  12,5 м/с).
Кроме того, необходимо предусмотреть выполнение фасок в месте сопряжения поперечных ребер с телом сердечника арматуры для предотвращения
образования трещин при проведении испытаний на изгиб.
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 –––––––––––––––
8
Сравнение национальных стандартов
Таблица 1
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 –––––––––––––––
9
Рис. 2. Пример технологической карты для нарезки универсального чистового калибра
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 ––––––––––––––– 10
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Для упорядочения работы вальцетокарного участка очень удобно заранее
рассчитать количество поперечных канавок на ручье прокатного валка, которое
не будет изменяться в течение всего срока службы валка. От переточки к переточке будет уменьшаться только шаг между канавками. В этом случае токарю
нет необходимости производить расчет количества поперечных канавок, что
исключает влияние человеческого фактора при обработке чистового калибра.
По известным формулам проведем расчет шага между поперечными канавками
C и угла их наклона  :
CD

n
,

Ck
 h  Dф 
  90  atan 

,


где D – диаметр прокатного валка по бурту; n – число поперечных канавок на
поверхности ручья калибра прокатного валка (целое число); k – число заходов
винтовой линии, по которой нарезаются поперечные канавки; h – глубина поперечной канавки; Dф – диаметр фрезерования (диаметр окружности, описываемый резцом при нарезке поперечной канавки).
На примере табл. 2 рассмотрим определение оптимального числа поперечных канавок на поверхности ручья калибра. Необходимо задать пограничные значения шага между поперечными канавками (с учетом полей допусков
национальных стандартов) и угла их наклона. Полезно математически определить изменение массы погонного метра арматуры при уменьшении шага между
канавками с уменьшением диаметра прокатного валка от максимального к минимальному. Это позволит заранее спрогнозировать массу погонного метра арматуры на разных диаметрах прокатных валков. На сегодняшний момент большинство предприятий оснащены станками с ЧПУ, поэтому составляется единая
программа для обработки чистового калибра. При необходимости нанесения
маркировки, например, расширения поперечного ребра, программа выполняется отдельно для каждого стандарта.
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 ––––––––––––––– 11
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
Таблица 2
Пример таблицы Excel для определения оптимального числа поперечных ребер
Зазор технологический
в калибре
штук
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
…
86
мм
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
…
1,6
50
max
60
Относительная
площадь смятия ребер
7,92
min
Масса 1 п/м
мм
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
…
1,1
6,48
Угол β
и число заходов
Высота канавки, h
Диаметр валка, Dв
мм
215
214,5
214
213,5
213
212,5
212
211,5
211
210,5
210
209,5
…
208,5
min
Угол наклона
поперечных
ребер
Кол-во канавок
по стороне с углом β
мм
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
11,5
…
11,5
отклонения по
технологической карте
Шаг по стороне
с углом β
Шаг между
поперечными
ребрами
max
Диаметр фрезерования
канавки
Приложение к технологической карте для нарезки
чистового калибра периодического профиля №12
мм
7,85
7,84
7,82
7,80
7,78
7,76
7,74
7,73
7,71
7,69
7,67
7,65
3
град
54,2
54,3
54,3
54,4
54,5
54,5
54,6
54,6
54,7
54,8
54,8
54,9
0,888
кг
0,892
0,892
0,893
0,893
0,893
0,893
0,893
0,894
0,894
0,894
0,894
0,894
0,056
0,077
0,077
0,077
0,077
0,078
0,078
0,078
0,078
0,078
0,079
0,079
0,079
6,94
57,5
0,903
0,087
Здесь следует отметить, что обработка чугунного валка отличается от обработки твердосплавного на основе карбида вольфрама. Возможен частичный
ремонт твердосплавного валка, при котором поперечные канавки вырезаются
не полностью, а частично. Следующей фрезерной операцией токарю необходимо попасть в «старую» канавку. При такой схеме ремонта особенно актуальным
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 ––––––––––––––– 12
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Сортопрокатное производство
становится задание одинакового числа поперечных канавок на прокатных валках разного диаметра для одного профиля.
По полученным данным строится 3D модель арматурного проката (рис. 3)
с помощью параметрической программной среды. 3D модель при некотором
приближении позволяет довольно точно определить массу и относительную
площадь смятия поперечных ребер арматуры.
Рис. 3. 3D модель арматуры
Таким образом, предлагаемый алгоритм построения универсального калибра для производства периодических профилей арматурного проката по национальным стандартам с серповидным поперечным ребром позволяет уменьшить парк чистовых валков и сократить число перевалок прокатного стана.
Калибровочное бюро (www.passdesign.ru). 2015. Выпуск 5 ––––––––––––––– 13
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа