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:

Алещенко Александр Сергеевич. Исследование и разработка методики проектирования технологического инструмента станов винтовой прокатки гильз и труб : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.05 / Алещенко Александр Сергеевич; [Место защиты: Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"].- Москва, 2010.- 147 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1779

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Наиболее распространенным способом получения гильз из сплошных заготовок является прошивка на станах винтовой прокатки. При оценке качества гильз и труб, получаемых винтовой прокаткой, основное внимание уделяют состоянию их поверхности и точности геометрических размеров. На практике наиболее распространенным и трудноустранимым видом брака бесшовных труб являются внутренние плены и трещины прокатного или металлургического происхождения. Возникновение их при прокатке в основном связано с центральным разрушением металла перед носком оправки во время процесса прошивки заготовок, вызванным специфическими условиями деформации металла в осевой зоне.

На качество гильз и труб также значительное влияние оказывает состояние прокатного инструмента. Оправки, рабочие валки и направляющий инструмент работают в тяжелых условиях при высокой температуре, давлении и циклическом нагреве и охлаждении, что приводит к образованию разгарных трещин, оплавлению и потере формы рабочих поверхностей. При этом немаловажное значение имеет расчетная калибровка технологического инструмента станов винтовой прокатки, которая помимо высокого качества гильз и труб должна обеспечивать рациональное формоизменение металла, получение необходимых геометрических размеров, достаточную износостойкость инструмента и производительность стана.

В связи с изложенным, разработка комплексной методики проектирования технологического инструмента станов винтовой прокатки с использованием современного программного обеспечения и систем автоматизированного проектирования является актуальной научно-технической задачей, решению которой посвящена настоящая работа.

Цели и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка комплексной методики проектирования технологического инструмента на основании анализа результатов экспериментальных исследований процессов винтовой прокатки гильз и труб и использования современных систем автоматизированного проектирования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

установить границы стабильного ведения процессов винтовой прошивки заготовок и раскатки гильз и основные факторы, определяющие эти границы;

на основании результатов исследований и анализа технической литературы разработать комплексную методику расчета технологического инструмента;

разработать систему проектирования технологического инструмента на базе САПР;

спроектировать, изготовить и опробовать технологический инструмент станов винтовой прокатки гильз и труб;

провести экспериментальные исследования процесса раскатки гильз в трубы на цилиндрической оправке в двухвалковом стане винтовой прокатки.

Научная новизна.

  1. Разработана комплексная методика расчета технологического инструмента двухвалковых станов винтовой прокатки (валков, оправок, линеек, дисков), которая основывается на построении очага деформации, обеспечивающего стабильность ведения процесса прошивки;

  2. На основании статистической обработки большого массива экспериментальных данных получена зависимость коэффициента осевой скорости течения металла от деформационных и настроечных параметров очага деформации и определен коэффициент кинематической

эффективности процесса винтовой прокатки, позволяющий учитывать скольжение металла в очаге деформации;

  1. Определено рациональное распределение параметров формоизменения по длине очага деформации прошивного стана, исключающих образование дефектов прокатного происхождения;

  2. На основании экспериментальных исследований определена область рациональных параметров процесса раскатки гильз в трубы в станах винтовой прокатки с направляющим инструментом на цилиндрических оправках.

Реализация результатов работы.

По разработанной методике спроектирован, изготовлен и внедрен технологический инструмент для прошивных и раскатных станов винтовой прокатки ТПА 20-40К Корейского политехнического института, ТПА 40-100К компании «Сечанг Стил» (республика Корея), ТПА 70-270 ОАО «Выксунский металлургический завод».

Усовершенствована конструкция водоохлаждаемых направляющих линеек стана винтовой прокатки с применением технологии их изготовления из углеродистых сталей и наплавкой рабочей поверхности жаропрочными сплавами на никелевой основе.

Разработан и запатентован оправочный узел стана винтовой прокатки, облегчающий операцию замены изношенных оправок (патент РФ №2354468 от 10.05.2009).

Результаты работы используются в учебном процессе в рамках курса «Технология трубного производства», при подготовке курсовых и дипломных проектов студентами, обучающимися по специальности 05.16.05 «Обработка металлов давлением».

Методы исследования. Для исследования процессов прошивки и раскатки на двухвалковом стане винтовой прокатки выбран экспериментальный метод прямого физического моделирования.

Использовались так же методы построения геометрических моделей очагов деформации с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР) AutoCAD и SolidWorks.

Достоверность результатов. Основные научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы теоретически и практически, базируются на данных, достоверность которых подтверждается использованием современных технических средств и оборудования, применением экспериментальных и теоретических методов исследования, результатами математической обработки данных с использованием вычислительной техники, промышленным апробированием.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на: 63-и дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2008); 64-и дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2009); международной юбилейной конференции «Прогрессивные технологии пластической деформации» (Москва, 2009); научном семинаре кафедры ТОТП НИТУ «МИСиС» » (Москва, 2009); международной конференции «Трубы - 2009» (Челябинск, 2009).

Публикации. По теме работы опубликовано 5 статей в рецензируемых научно-технических журналах, получено 2 патента РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, изложена на 120 страницах машинописного текста, включающего 40 рисунков, 10 таблиц и библиографический список из 100 наименований отечественных и зарубежных авторов.


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