Расчет маршрутов волочения сварочной легированной проволоки

Диаметр исходной заготовки 4,5мм (±0,2);

Диаметр готовой проволоки 3,0мм (-0,09).

Рассчитаем маршрут волочения. Определим среднюю вытяжку по переделам:

Принимаем среднее единичное обжатие равное 22,0%, тогда средняя вытяжка за проход составит:

Рассчитаем кратность маршрута волочения

Задаваясь убывающим распределением единичных обжатий по маршруту волочения, рассчитаем маршрут волочения.

Таким образом получим следующий маршрут волочения:

4,5 → 4,04 → 3,64 → 3,3 → 3,0

Рассчитаем половину угла рабочего конуса волоки:

где: δ = 1-(d1/d0)² - величина относительного обжатия;

Δ = 2 – показатель фактора формы очага деформации.

Рассчитаем половину угла рабочего конуса волоки для первой волоки.

δ = 1-(4,04/4,5)² =0,19

Рассчитаем половину угла рабочего конуса волоки для всех проходов и эти значения сведем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Значение рабочих полууглов волоки

4.2Выбор волочильной машины

Выбираем волочильную машину марки «КОСН» КGТ 47/5, характеристики которой представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Технические данные многократной волочильной машины КGТ 47/5

4.3Проверочный расчет маршрута волочения

Для того чтобы продолжить проверочный расчет маршрута волочения необходимо рассчитать упрочнение металла по проходам.

МПа

Упрочнение проволоки по проходам можно рассчитать, воспользовавшись степенной зависимостью предварительно задавшись коэффициентом упрочнения m.

m =

Проверочный расчет будем производить по первому и последнему проходу

Проверочный расчет по первому проходу.

Напряжение волочения рассчитываем по формуле А.Л. Тарванского:

где - усредненный предел прочности по очагу деформации, Н/мм²

;

е – коэффициент противонатяжения;

с=1-е=1 поправочный коэффициент учитывающий противонатяжение;

α – половина угла рабочего конуса волоки, град;

f – средний коэффициент контактного трения в очаге деформации;

а =f*сtgα = 0.05*сtg6 = 0.47

Усилие волочения рассчитывается по формуле:

Коэффициент запаса является одним из основных технологических показателей процесса волочения, равный отношению сопротивления металла деформации после волоки к напряжению волочения:

Расчет скорости движения проволоки можно выполнить исходя из закона постоянства объемов.

Предварительно задавшись конечной скоростью волочения 13м/с , согласно спецификации к волочильному стану, можно рассчитать скорость движения проволоки по всем переходам.

Мощность и соответственно энергозатраты, затрачиваемые в процессе волочения каждым блоком, можно рассчитать по формуле:

где = 4,22м/с – скорость проволоки в I –ой волоке, м/с;

η =0,9 коэффициент полезного действия;

Q – сила противонатяжения;

D =1200мм –диаметр вытяжного барабана,мм.

- предел прочности металла;

К_хх =0,1 коэффициент холостого хода;

Nдв = 100кВт – мощность двигателя;

Р = 249,548кг – усилие волочения

кВт

При составлении маршрута волочения для современных станов учитывают, также коэффициент запаса по мощности двигателя, которое представляет собой отношение полной мощности двигателя и затрачиваемой в процессе волочения:

Проверочный расчет по последнему проходу

Напряжение волочения рассчитываем по формуле А.Л. Тарванского:

где - усредненный предел прочности по очагу деформации, Н/мм²

;

е – коэффициент противонатяжения;

с=1-е=1 поправочный коэффициент учитывающий противонатяжение;

α – половина угла рабочего конуса волоки, град;

f – средний коэффициент контактного трения в очаге деформации;

а =f∙сtgα = 0.05∙сtg5 = 0.51

Усилие волочения рассчитывается по формуле:

Коэффициент запаса является одним из основных технологических показателей процесса волочения, равный отношению сопротивления металла деформации после волоки к напряжению волочения:

Мощность и соответственно энергозатраты, затрачиваемые в процессе волочения каждым блоком, можно рассчитать по формуле:

где = 13м/с – скорость проволоки в IV –ой волоке, м/с;

η =0,9 коэффициент полезного действия;

Q – сила противонатяжения;

D =1200мм –диаметр вытяжного барабана,мм.

- предел прочности металла;

К_хх =0,1 коэффициент холостого хода;

Nдв = 100кВт – мощность двигателя;

Р = 18.744кг – усилие волочения

кВт

При составлении маршрута волочения для современных станов учитывают, также коэффициент запаса по мощности двигателя, которое представляет собой отношение полной мощности двигателя и затрачиваемой в процессе волочения: