Образец для моделирования процесса прокатки

 

Изобретение относится к области MeTajbnyprHH, точнее к области обработки металлов давлением, и может быть использовано для совершенствования исследований процесса прокатки. Цель изобретения - сокращение времени исследований при повышении точности результатов. Образец составляют из соединенных по боковым граням дпинномерных элементов, имеющих в поцеречном сечении В1ад правильных многоугольников (квадрата или треугольника ) с радиусом скругления их вершин , равным 0,1-0,25 длины стороны многоугольника. Отверстия, образуемые в образце при этом, имеют вид координатной сетки. При деформации образца отверстия не завариваются и не искажают результаты. В процессе исследования получают недокат образца, с которого последовательно снимают слои металла, получая информацию в виде изменения расстояния между узлами координатной .сетки. 1 з.п.с|)-лы, 4 ил. g (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 224 А1

a9) Я0 an

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4188671/31-02 (22) 03.02.87 (46) 15.08.88. Бюл. № 30 (71) Магнитогорский горно-металлурги.ческий институт им. Г.И.Носова (72) Г.А.Щеголев, Е.И.Гарасимюк, К.Е.Лукьянов, В.М.Литичевский, M.B.3àðåöêèé и А.Ф.Ерко (53) 621.771.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 929252, кл. В 21 В 1/00, В 21 С 51/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1036406, кл. В 21 В 1/00, В 21 С 51/00, 1982.

Черная металлургия. Известия Вузов, М., 1976, № 4, с ° 78. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к области металлургии, точнее к области обработки металлов давлением, и может са 4 В 21 В l/00, В 21 С 51/00 быть использовано для совершенствования исследований процесса прокатки.

Цель изобретения — сокращение времени исследований при повышении точности результатов. Образец составляют из соединенных по боковым граням . длинномерных элементов, имеющих в поперечном сечении вид правильных многоугольников (квадрата или треугольника) с радиусом скругления их вершин, равным 0,1-0,25 длины стороны многоугольника. Отверстия, образуемые в образце при этом, имеют вид координатной сетки. При деформации образца отверстия не завариваются и не искажают результаты. В процессе исЮ следования получают недокат образца, с которого последовательно снимают слои металла, получая информацию в виде изменения расстояния между узла" С ми координатной .сетки. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1416224

Изобретение относится к металлур= гии, а точнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано для совершенствования исследования процесса прокатки.

Цель изобретения — сокращение вре,мени исследований при повышении точ ности результатов, На фиг. 1 показан образец, состоя:щий из длинномерных элементов квадратного сечения, общий вид; на фиг.2" узел Х на фиг.1; на фиг,3 — образец, состоящий из элементов треугольного сечения; на фиг.4 - узел ХХ на фиг,3. 15

Образец состоит из соединенных по граням 1 длинномерных элементов 2„ представляющих собой в поперечном сечении в первом варианте квадрат, во втором - треугольник. Причем вер- 28 шина многоугольников 3 (квадрата и треугольника) скруглены радиусом 4, который равен 0,1-0,25 длины стороны

5 многоугольника.

Скругление вершин длинномерных 25 элементов 2 в местах их соединения образуют полости 6 видимые невооружен нымм глазом, которые являются узлами координатной сетки.

Для проведения исследований дан- 30

,ный образец подвергают процессу про, катки. Остановив процесс прокатки, ;недокат извлекают иэ валков стана

1, (условно не показаны) и, последовательно снимая на строгальном станке, слои металла с опрепеленным шагом и

: точностью, получают информацию в виде изменения расстояния между узлами координатной сетки.

Апроксимируя данные замеров, на- 40 капливают информацию о напряженнодеформированном состоянии тела, поле скоростей и т.r, Пример. При изготовлении образцов, состоящих из пакета соединен- 15 ных по граням длинномерных элементов, представляющих собой в поперечном сечении правильные многоугольники, в качестве .моделирующего материала испольэовали медь. 50

Медную проволоку волочили на волочильном однократном цепном стане на диаметры соответственно 4,22, 3,1 и

2,82 мм, Затем полученные элементы подвергались волочению в фасонных (квадрат" ных и треугольных) волоках со сторонами 5, равными соответственно 3, 2,5, 2 мм.

В результате незаполнения отверстия волоков получались длинномерные элементы со следующими характеристиками: при стороне, равной 3 мм, радиусы плавного сопряжения сторон равны 0,9; 0,75; 0,45; 0,3 и 0,15 мм, при стороне 2,5 мм — 0,75; 0,63;

0,375; 0,25 и 0,125 мм, при стороне

2 мм — 0,6; 0,5; 0,3; 0,2 и 0,1 мм.

После этого длинномерные элементы подвергались очистке от следов смазки и окалины, а затем рекристаллизационному отжигу в вакуумных печах.

Далее элементы собирались в пакеты с гарантированным соприкосновением поверхностей граней.

Предварительно сжатый образец подвергался термодиффузионному отжигу в вакуумных печах при 1050-1060 С и выдержке равной 0,5 ч, что обеспечивало термодиффузионную сварку соприкасающихся поверхностей с незавершенИлми полостями, образованными скруг" ленными углами элементов составного образца.

Так как выявленные зависимости одинаковы для всех размеров сторон элементов, ниже приводится описание . для длинномерных элементов, имеющих в поперечном сечении квадрат и треугольник со стороной 3 мм.

Полученные образцы подвергались проверочным испытаниям . обработке на токарном станке до получения цилиндрической поверхности, осадке на прессе с обжатием не менее 40, прокатка на 2 — валковом стане на гладкой бочке с диаметром валков 200 мм с обжатием 25,30,35,40 при скорости прокатки до 2 м/с, прокатке на 4-валковом стане в брус квадратного сечения.

После прокатки образцы резали в поперечной плоскости с шагом 2 мм.

По результатам проведенных исследований выявлены следующие зависимостиа

После прокатки пакета, собранного из длинномерных элементов, с радиусом скругления ребер, составляющих 0,3 длины стороны многоугольника, что на образцах со стороной 3 мм составляет 0,9 мм, выявилось, что в области скругления граней имеются по" лости, приводящие к большим искажениям снимаемых результатов. После прокатки пакета, собранного из длинномерных элементов, с радиусами

3 1 41 скругления ребер, составляющих 0,25 длины стороны многоугольника, что составляет 0,75 мм, выявилось, что геометрические размеры полостей позволяют с достаточной точностью снимать характеристики деформации.

После прокатки пакета, собранного из длинномерных элементов, с радиусом скругления граней, составляющим

0,15 длины страны, что соответствует

0,45 мм, выявилась картина оптимальных результатов, т.е. размеры полостей в местах скругления ребер были достаточно малыми и позволяли с достаточной точностью снимать характеристики деформаций и при этом не заваривались в местах максимальной деформации, После прокатки пакета, собранного из длинномерных элементов, с радиу" сом скругления ребер, составляющим

0,1 длины стороны, что соответствует

0,3 мм, выявилось, что образец в целом соответствует требованиям, предъявляемым к условиям изучения процесса прокатки.

После прокатки пакета с радиусом скругления ребер элементов, равным

0 05 длины стороны многоугольника, что составляет 0,15 мм, выявилось, что области скругления граней получилиеь слаборазличными и не различными в зонах максимальной деформации, что приводило к невозможности снятия характеристик.

6224 получаются незначительные и не искажают полученных результатов.

Образец, собранный из длинномерных элементов, поперечное сечение которых равностороннии треугольник, имеет более высокую точность получаемых результатов (в отношении к квадратным) вследствие того, что каждый

1О узел координатной сетки образуется шестью ребрами (в случае квадратной координатной сетки — четырьмя), что приводит к меньшим искажениям резуль" татов исследований.

15 Наличие равномерно расположенных отверстий, представляющих в поперечном сечении узлы координатной сетки и их строгое расположение позволяют сократить время исследований за счет

2р одноразового снятия информации, в то время как в известнэм техническом решении требуется двоекратное снятие информации, т.е. до деформации и после.

25 Получение монолитного образца поэ" воляет исключить проскальзывание длинномерных элементов друг о друга, что ведет в повышению точности определения параметров деформации, а

30 применение длинномерных элементов, имеющих в поперечном сечении равносторонние треугольники, позволяет повысить точность измерений ориентировочно на 50 .

35 формула изобретения

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод об оптимальном интервале радиусов скругления ребер, который находится в интервале от О,1 до 0,25 .длины стороны элементов.

Преимущество данного образца в исследовании напряженно-деформированного состояния заключается в том, что т при деформации отверстия, полученные радиусом скругления вершин, не завариваются вследствие того, что размеры отверстий с одной стороны достаточно большие, а с другой стороны ис" кажения отверстий после деформации

1. Образец для моделирования процесса прокатки, включающий пакет соево диненных по боковь"s граням длинномерных элементов, выполненных в их поперечном сечении в виде правильных многоугольников, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокрашения

45 времени исследований при повышении точности результатов, элементы выполнены с радиусом скругления вершин многоугольников, равным 0,1-0,25 длины их сторон. ц> 2. Образец по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что элементы выполнены в их поперечном сечении в виде равносторонних треугольников.

)416224

Составитель И.Скоробогатский

Техред Л.Сердюкова

Корректор M.Ïoæî

Редактор М.Недолуженко

Заказ 4010/8

Тираж 467

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4