Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Обработка металлов давлением

Диссертационная работа:

Исхаков Руслан Фанисович. Разработка и исследование процесса прокатки в калибрах конических валков прутков и труб из горячепрессованных заготовок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.05 / Исхаков Руслан Фанисович; [Место защиты: Ур. гос. техн. ун-т].- Екатеринбург, 2009.- 270 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2201

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ
ПРОКАТКИ ПРУТКОВ И ТРУБ В КЛЕТЯХ С МНОГОВАЛКОВЫМИ
КАЛИБРАМИ 8

  1. Перспективы создания совмещенных агрегатов для производства прутков, профилей и труб 8

  2. Обзор промышленно используемых технологий производства прутков и профилей прокаткой в многовалковых калибрах 17

  3. Современные технологии редукционной и редукционно-растяжной прокатки труб 23

  1. Схемы редукционной прокатки 23

  2. Влияние технологических параметров на изменение толщины стенки трубы 35

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОСТЫХ СОРТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ

И ТРУБ :....41

  1. Задачи исследования 41

  2. Технический объект исследования 47

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОКАТКИ
ПРУТКОВ И ТРУБ В КАЛИБРАХ КОНИЧЕСКИХ ВАЛКОВ 54

  1. Описание конструкции экспериментальной установки и методика замера параметров прокатки 54

  2. Автоматизированная система сбора, обработки и хранения опытных данных 57

  3. Результаты экспериментального определения параметров, как априорная информация о процессе прокатки в калибрах

конических валков 62

3.4. Выводы 79

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РІАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТКИ В КАЛИБРАХ
КОНИЧЕСКИХ ВАЛКОВ 80

4.1. Анализ кинематических и силовых параметров прокатки прутков

по схеме круг-квадрат-круг в калибрах конических валков 80

  1. Разработка конечно-элементных моделей процессов прокатки в калибрах конических валков 101

  2. Конечноэлементный анализ напряженно-деформированного состояния при прокатке по схеме круг-квадрат-круг 107

  3. Вычислительный эксперимент на базе конечно-элементной модели редукционно-растяжной прокатки труб 120

4.5. Статистический анализ результатов вычислительного эксперимента
и построение зависимостей катающего диаметра и изменения толщины

стенки 125

4.6. Сопоставление опытных и расчетных данных математических
моделей прокатки в калибрах конических валков 139

4.7. Выводы 150

5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СОВМЕЩЕННОГО ПРОЦЕССА
ПРЕССОВАНИЯ-ПРОКАТКИ-РЕГЛАМЕНТИРОВАННОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ 152

  1. Температурная модель процесса передачи горячепрессованного профиля от пресса к прокатному стану 152

  2. Температурная модель непрерывного прокатного стана 163

  3. Температурная модель линии охлаждения катаных профилей 170

  4. Деформационно-скоростная модель непрерывного стана 175

  5. Структура системы управления совмещенным процессом прессования-прокатки-регламентированного охлаждения

профилей и труб 189

5.6. Выводы 197

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 199

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 204

ПРИЛОЖЕНИЯ 218

Ш. Техническое предложение К91.214405.03 по постановке на производство на ООО "Компания ИнМехМаш" новой продукции

общемашиностроительного и металлургического назначения.. 219

П2. Заключение научно-технического совета при генеральном директоре ООО "Компания ИнМехМаш" о целесообразности промышленного внедрения на опытном производстве разработок, представленных в

Техническом предложении К91.214405.03 224

ПЗ. Акты внедрения результатов разработки в учебный процесс 230

П4. Листинги программ систем сбора, обработки и хранения опытных

данных 233

П5. Результаты вычислительного эксперимента 257

П6. Пример численной реализации проектирования технологии
редукционной прокатки труб из коррозионн о стойкой стали из
горячепрессованной заготовки 261

Введение к работе:

Современная металлургия достигла больших успехов в повышении

производительности и качества металлопродукции благодаря широкому применению бездоменного производства железа, внепечной обработки стали, непрерывной разливки металла, уменьшению доли холодной деформации в цикле пластической обработки.

В тоже время бурное развитие машиностроения, усложнение и расширение технологических возможностей оборудования, быстрое моральное устаревание диктуют требования расширения номенклатуры и существенного повышения качества, обеспечения специальных физико-механических свойств. Проблемы расширения сортамента в крупнотоннажном производстве решаются трудно, поскольку высокопроизводительное оборудование, как правило, не пригодно к быстрым и дешевым переналадкам. На крупных заводах рентабельность достигается в основном за счет высокой производительности и больших объёмов однотипной металлопродукции.

Выпуск продукции широкой номенклатуры в сравнительно малых объемах и обеспечение высокого ее качества экономически эффективен только на мини-металлургических предприятиях, структура, техника и технология которых интенсивно развиваются в последние годы. Малотоннажное производство требует иных технологических приемов и иной конфигурации комплексов оборудования, а также конструкций этого оборудования. Рентабельность этих производств обеспечивается за счет энерго- и ресурсосбережения, малой металлоемкости оборудования, пригодности к быстрой переналадке, дешевых и надежных средств автоматического контроля и управления.

В настоящей работе решаются проблемы разработки техники и технологии мини-металлургических предприятий и участков для экономичного выпуска малотоннажной металлопродукции. Впервые представленный технологический вариант прямого совмещения горячего

5 прессования, непрерывной сортовой и редукционной прокатки и

регламентированного охлаждения проката характеризуется

энергосбережением, снижением металлоемкости и габаритов оборудования и

хорошей управляемостью. Исследования направлены на создание научных

предпосылок для разработки новых типов металлургических агрегатов с

малой металлоемкостью и пригодных к достаточно простому и

эффективному автоматическому управлению. Изучаемые новые

технологические приемы, в частности, прокатка в калибрах конических

валков прутков и труб, позволяет освоить рентабельный выпуск

многосортаментной продукции, уменьшить или полностью исключить

промежуточный нагрев и термическую и химическую обработки.

Применение исследуемой технологии, например, для производства

проволоки и труб из коррозионностойкой стали для атомной энергетики дает

возможность повышения качества меіаллопродукции за счет снижения

склонности к межкрисгаллитной коррозии и повышения тангенциальной

прочности теплообменных труб. Целью данной работы является

совершенствование технологий сортовой и редукционно-растяжной прокатки

труб и разработка на основе теоретических и экспериментальных

исследований новых компактных клетей, а также создание научных

предпосылок для эффективного использования непрерывных групп и блоков

таких клетей в составе агрегатов, совмещающих прессование, прокатку и

контролируемую термическую обработку.

Научная новизна:

впервые экспериментально и теоретически проанализирован процесс прокатки в калибрах конических валков и предложены методики расчета основных технологических параметров;

предложен новый способ прокатки профилей и труб автоматически устраняющий изгиб полосы и разнотолщинность стенок труб;

- математическая модель прокатки по системе круг-квадрат-круг в
калибрах четырех конических валков;

- математическая модель редукционно-растяжнои прокатки труб в
круглых калибрах четырех конических валков;

математическая модель температурного режима совмещенного процесса прессования-прокатки-регламентируемого охлаждения труб и профилей;

конечно-элементная модель редукционно-растяжнои прокатки и методика вычислительного планированного эксперимента на базе этой модели;

- экспериментальное и теоретическое описание процесса скручивания
профилей при прокатке в калибрах конических валков;

- принцип, алгоритм и новая структура системы управления
совмещенным процессом прессования-прокатки-контролируемого
охлаждения.

Практическая значимость:

показана эффективность применения гидропривода валков сортовых и редукционных клетей и предложено принципиально новое конструктивное исполнение клегей, привода и непрерывного стана;

технология и структура комплекса оборудования для производства труб из коррозионностойких сталей для теплообменных систем и тепловыделяющих сборок ядерных реакторов;

- структура системы автоматического скоростного согласования
прессования и редукционно-растяжнои прокатки, а также температурным
режимом совмещенного процесса прессования-прокатки-
регламентированного охлаждения

- выявлены основные достоинства конструкций клетей и способа
прокатки профилей и труб в многовалковых калибрах конических валков;

методики расчета основных кинематических и силовых параметров прокатки сортовых профилей и труб в калибрах четырех конических валков;

принципиально новая конструкция гидромотора для индивидуального привода валков сортопрокатных и редукционных клетей. Оптимизация

7 конструктивных параметров мотора на основе конечно-элементных моделей

деформации основных деталей;

- оригинальное программное обеспечение систем сбора, обработки и хранения опытных данных экспериментального исследования прокатки в калибрах четырех конических валков.

Разработано и утверждено техническое предложение К91.214405.03 по постановке на производство на ООО "Компания ИнМехМаш" новой продукции общемашиностроительного и металлургического назначения. Внедрены два методических указания в лабораторный практикум по курсу "Основы технологических процессов обработки металлов давлением"


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net