Разработка технологии изготовления заготовки кованого валка для холодной прокатки

Курсовая работа

на тему: "Разработка технологии изготовления заготовки кованого валка для холодной прокатки"

Введение

Надёжность и долговечность листопрокатных валков являются решающими факторами, определяющими качество продукции, производительность и экономическую эффективность работы станов холодной прокатки. Поэтому проблема повышения качества валков в условиях внедрения в прокатное производство станов непрерывной и бесконечной прокатки является также актуальной. В связи с этим решение этой проблемы требует комплексного подхода к процессу изготовления валков холодной прокатки, позволяющего найти рациональное сочетание технологических операций, а также всестороннего изучения условий эксплуатации валков.

1. Анализ литературных данных по производству валков холодной прокатки

1.1 Требования, предъявляемые к валкам холодной прокатки

Прокатные валки станов холодной прокатки работают в весьма тяжелых условиях с большими статическими и динамическими нагрузками, и поэтому к ним предъявляются высокие требования по прочности, пластичности и износоустойчивости. Твердость поверхности бочки рабочих валков должна быть 90 – 102 единицы по Шору, что превышает твердость закаленной быстрорежущей стали. /1/

Согласно ГОСТ 3541–57, цельнокованые валки холодной прокатки в зависимости от твердости закаленной поверхности бочки делят на классы. Данная градация представлена в табл. 1.

Таблица 1. Классы цельнокованых валков холодной прокатки в зависимости от твердости закаленной поверхности бочки

Твердость поверхности бочки рабочих валков диаметром свыше 500 мм должна соответствовать техническим условиям, согласованным между заводом-изготовителем и заводом-потребителем валков. Твердость закаленной бочки опорных валков задается в пределах 45–85 единиц по Шору, т.е. должна быть значительно ниже твердости рабочих валков. Это снижает вероятность передачи в процессе прокатки различных дефектов с поверхности опорных валков на рабочие.

Бочка валков должна характеризоваться одинаковой твердостью по всей площади в пределах, предусмотренных государственным стандартом или техническими условиями для валков данного класса. Кромки бочек должны характеризоваться более низкой твердостью. Во избежание появления трещин их предохраняют от резкого охлаждения во время закалки.

При выборе допустимой ширины проката (листа или ленты) для данного стана следует принимать во внимание ширину кромок валков с более низкой твердостью, составляющую 25 – 55 мм в зависимости от длины бочки валка. Шейки рабочих и опорных валков подвергаются незначительному износу по сравнению с бочкой и их нормальная твердость по Шору 30 – 55.

Наружная поверхность валков должна быть гладкой и чистой без острых кромок и дефектов, видимых невооруженным глазом. К дефектам поверхности относят трещины, волосовины, плены, раковины, закаты, неметаллические включения, вмятины, глубокие риски от резца и т.д. На поверхности осевых отверстий и камер также не должно быть острых кромок и перечисленных выше дефектов.

Согласно ГОСТ 2789–59, чистота обработанных поверхностей бочки и шейки валков должна быть не ниже 7 класса, а чистота поверхности осевых отверстий и камеры – не ниже 4 класса.

Для производства валков холодной прокатки следует выбирать сталь, характеризующуюся хорошей прокаливаемостью, высокими пластическими и прочностными свойствами, без наружных и внутренних дефектов: флокенов, трещин, неметаллических включений и пр.

Перечисленным выше свойствам в основном отвечает высокохромистая сталь типа 9Х с добавлением некоторых легирующих элементов в зависимости от назначения и размера валков.

Несмотря на большое разнообразие типоразмеров рабочих и опорных валков, применяемых в нашей промышленности, в основном соблюдается одинаковая последовательность технологических операций их изготовления. Ниже проанализированы типовые технологические процессы производства рабочих валков, которые освоены на УЗТМ, ЭЗТМ и НКМЗ.

Необходимо учесть, что технология изготовления опорных валков в основном принципиально не отличается от технологии изготовления рабочих валков тех же размеров.

Процесс производства валков холодной прокатки состоит из двух обособленных циклов: металлургического и механического./1/

К металлургическому циклу относятся: выплавка стали, ковка слитков и заготовок, а также термическая обработка поковок и валков, включая отжиг, нормализацию, улучшение, закалку и низкий отпуск.

Цикл механической обработки включает токарные, сверлильные, фрезерные, расточные, шлифовальные и все слесарные операции.

Технологический процесс производства стальных цельнокованых рабочих валков холодной прокатки представлен на рис. 1. Он состоит из следующих этапов: изготовление поковок, механическая обработка до термического улучшения, термическое улучшение, механическая обработка под закалку, закалка (объёмная или токами промышленной частоты) и механическая обработка после закалки.

В зависимости от размеров, конструктивных особенностей и назначения валков, а также особенностей технологии производства, принятой на данном заводе, на том или ином этапе может быть различное число технологических операций.

Так, например, при изготовлении из слитка одной поковки валка в I этапе выпадает 4-я операция (ковка заготовок). На УЗТМ поковки валков с бочкой диаметром до 230 мм подвергают термическому улучшению до обдирки, т.е. все операции III этапа предшествуют II этапу.

На других заводах поковки валков термическое улучшение проходят после обдирки. На Ижорском заводе и ЭЗТМ шпоночные пазы на незакаленных шейках фрезеруют после закалки валка, а на УЗТМ эту операцию выполняют в два приема: предварительная фрезеровка (с припуском) до завалки и окончательная (в.размер) после закалки валка.

На УЗТМ рабочие валки с бочкой диаметром ниже 250 мм и опорные валки, твердость бочки которых ниже 85 единиц по Шору, вторичному низкому отпуску

Рис. 1. Схема технологического процесс производства стальных цельнокованых рабочих валков холодной прокатки

не подвергают, поэтому в схеме технологического процесса производства этих валков выпадает 38 операция.

Валки с удовлетворительной твердостью после закалки (до предварительного шлифования) подвергают токарной обработке (I вариант, операция 28 и 30), при этом допускается снятие верхнего закаленного слоя металла бочки резцами из твердого сплава. После предварительного шлифования и проверки твердости поверхности бочки (операция 32) валок направляют на дальнейшую механическую обработку.

Похожие работы

Разработка технологии производства уголка из НЛЗ стали 20

Скачать

38423

6

8

... - 77 и др. или ТУ. В заводских технологических инструкциях обычно приводятся более подробные данные о допустимой величине поверхностных дефектов на используемых заготовках, установленные с учетом специфики технологии производства проката на сортовых станах, условий нагрева металла, применяемых систем калибровок валков, средств отделки готовой продукции и т.д. Стандартизованы также требования к ...

Разработка технологии горячей объёмной штамповки детали цапфы правой

Скачать

31386

2

3

... длина заготовки Lзаг = 1,24дм3   12) Выбор усилия КГШП:  Масса поковки равна 3,85кг, значит усилие 20000 кН.4. Разработка технологии изготовления поковки.   4.1 Технологический процесс горячей объёмной штамповки. ·     Транспортирование заготовки со склада. Для этого используют любой транспорт. ·     Отрезка заготовки выполняется гидравлическими ножницами усилием 10000 кН при ...

Технология обработки конструкционных материалов

Скачать

305550

1

104

... - дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин, применение новых конструкционных материалов и повышение качества обработки деталей машин. Наряду с обработкой резанием применяют методы обработки пластическим деформированием, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергии. Классификация ...

Технологический процесс изготовления детали "Вал-шестерня"

Скачать

38839

8

11

... поверхности 16 нарезать резьбу метчиком М6-поверхность 17. 4.4 ОБРАБОТКА ЗАГОТОВКИ НА ЗУБОФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ Рис. 4.6 Червячная фреза Как отмечалось выше, при предварительном обсуждении маршрута технологического процесса, в данном случае целесообразно применение зубофрезерования червячной фрезой (такой метод применяется при обработке колес от 5 до 11 степеней точности). Дисковая фреза с ...