Образец для моделирования процесса прокатки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯОаш 159 4 В 21 В 1/00 1 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ(57) Изобретение относится к обласметаллургии, точнее к области обрботки 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 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 исФ следования получают недокат образца, с которого последовательно снимают слои металла, получая информацию в виде изменения расстояния между узла" Са ми координатной, сетки. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к металлур=гии, а точнее к обработке металловдавлением, и может быть использованодля совершенствования исследованияпроцесса прокатки,Цель изобретения - сокращение вре,мени исследований при повышении точности результатов,На фиг, 1 показан образец, состоящий из длинномерных элементов квадратного сечения, общий вид; на фиг.2"узел 1 на фиг.1; на фиг,3 - образец,состоящий из элементов треугольногосечения; на фиг.4 - узел 11 нафиг,3. 15Образец состоит из соединенных пограням 1 длинномерных элементов 2представляющих собой в поперечномсечении в первом варианте квадрат,во втором - треугольник. Причем вершина многоугольников 3 (квадрата итреугольника) скруглены радиусом 4,который равен 0,1-0,25 длины стороны5 многоугольника.Скругление вершин длинномерных 25элементов 2 в местах их соединенияобразуют полости 6 видимые невооруженнымм глазом, которые являются узламикоординатной сетки.Для проведения исследований данный образец подвергают процессу про, катки. Остановив процесс прокатки,:недокат извлекают иэ валков стана,(условно не показаны) и, последовательно снимая на строгальном станке, слои металла с определенным шагом иточностью, получают информацию в виде изменения расстояния между узламикоординатной сетки.Апроксимируя данные замеров, накапливают информацию о напряженнсдеформированном состоянии тела, полескоростей и т.п.П р и м е р. При изготовлении образцов, состоящих из пакета соединенных по граням длинномерных элементов,представляющих собой в поперечном сечении правильные многоугольники, вкачестве .моделирующего материала испольэовали медь. 50Медную проволоку волочили на волочильном однократном цепном стане надиаметры соответственно 4,22, 3,1 и2,82 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 вО 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-волковом стане в брус квадратного сечения.После прокатки образцы резали в поперечной плоскости с шагом 2 мм.По результатам проведенных исследований выявлены следующие зависимосПосле 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. Послепрокатки пакета, собранного из длин- номерных элементов, с радиусами3 141скругления ребер, составляющих 0,25длины стороны многоугольника, чтосоставляет 0,75 мм, выявилось, чтогеометрические размеры полостей позволяют с достаточной точностью снимать характеристики деформации.После прокатки пакета, собранногоиз длинномерных элементов, с рациусом скругления граней, составляющим0,15 длины страны, что соответствует0,45 мм, выявилась картина оптимальных результатов, т.е. размеры полостей в местах скругления ребер былидостаточно малыми и позволяли с достаточной точностью снимать характеристики деформаций и при этом не заваривались в местах максимальной деформации,После прокатки пакета, собранногоиз длинномерных элементов, с радиу"сом скругления ребер, составляющим0,1 длины стороны, что соответствует0,3 мм, выявилось, что образец в целом соответствует требованиям, предъявляемым к условиям изучения процесса прокатки.После прокатки пакета с радиусомскругления ребер элементов, равным0,05 длины стороны многоугольника,что составляет 0,15 мм, выявилось,что области скругления граней получилиеь слаборазличными и не различнымив зонах максимальной деформации, чтоприводило к невозможности снятия характеристик. 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, чтопри 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 6224получаются незначительные и не искажают полученных результатов.Образец, собранный из длинномерных элементов, поперечное сечениекоторых равносторонний треугольник,имеет более высокую точность получаемых результатов (в отношении к квадратным) вследствие того, что каждый 1 О узел координатной сетки образуетсяшестью ребрами (в случае квадратнойкоординатной сетки - четырьмя), чтоприводит к меньшим искажениям резуль"татов исследований.15 Наличие равномерно расположенныхотверстий, представляющих в поперечном сечении узлы координатной сеткии их строгое расположение позволяютсократить время исследований за счет 20 одноразового снятия информации, в товремя как в известнэм техническом ре"шении требуется двоекратное снятиеинформации, т.е. до деформации и после.25 Получение монолитного образца поэ"воляет исключить проскальзываниедлинномерных 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 1. Образец для моделирования процесса прокатки, включающий пакет сое диненных по боковь" граням длинномерных элементов, выполненных в их поперечном сечении в виде правильных многоугольников, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью сокрашения 45 времени исследований при повышенииточности результатов, элементы выполнены с радиусом скругления вершинмногоугольников, равным 0,1-0,25 длины их сторон.2. Образец по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что элементы выполнены в их поперечном сечении в видеравносторонних треугольников.141 б 224 ВЯЗ оставитель И.Скоробогатскиехред Л,Сердюкова орректор М.Пожо М.Недолуженко Ре итета ССС Подписное аказ 4010/8 открытиия наб д, 4/5 твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная рои ВЕ 1 ИИП по 3035, Тираж 467 Государственного елам изобретений сква, Ж, Рауш