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:

Иванцов, Артем Борисович. Совершенствование технологии производства проволоки и арматуры на основе моделирования деформационных режимов растяжения, совмещенного с нагревом и изгибом : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.05 / Иванцов Артем Борисович; [Место защиты: Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова].- Магнитогорск, 2010.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/941

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Проволока различного назначения, включая низкоуглеродистую арматурную, и арматурная сталь, являются в настоящее время востребованной продукцией и широко применяются в промышленности и строительстве. Использование в технологии их изготовления пластического растяжения, из-за снижения затрат на производство и обеспечения требуемых свойств, повышает конкурентоспособность продукции на внешнем и внутреннем рынках. Однако для этого необходимо обеспечить устойчивость горячего и холодного равномерного растяжения и получение требуемых размеров и свойств обрабатываемых изделий. Эффективность решения этих задач повышает применение методов математического и физического моделирования. В связи с чем, моделирование деформационных режимов растяжения, совмещенного с нагревом (термопластическое растяжение - ТПР) и изгибом (механопластическое растяжение - МПР), и разработка на основе полученных результатов эффективных технологических процессов изготовления проволоки и арматурной стали являются актуальными.

Цель и задачи исследования. Цель работы – моделирование термо- и механопластического растяжения и повышение на его основе эффективности производства проволоки и арматурной стали.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

1. Разработка математической и физической моделей термопластического равномерного растяжения.

2. Разработка математической модели процесса механопластического растяжения.

3. Аналитическое и экспериментальное исследование процессов термо- и механопластического растяжения.

4. Разработка и использование в производственных условиях эффективных технологических процессов производства проволоки и арматурной стали способами растяжения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана и реализована модель ТПР движущейся проволоки в стадии равномерной деформации на локализованном участке, позволяющая производить расчет режимов устойчивой деформации при заданных параметрах температуры, степени и скорости деформации;

- для процесса МПР разработана методика расчета остаточной деформации в зависимости от величины напряжения растяжения, изгибающих моментов в зонах растяжения (сжатия) и дополнительных напряжений, а также учитывающая наличие зон внеконтактного деформирования и чередующегося пластического и упругого деформирования;

- показано, что при МПР металл получает высокую степень накопленной деформации, значительно превышающей остаточную, что обуславливается немонотонным характером деформации и наличием изгиба двойной кривизны. Следствием этого является возможность изменения при МПР микроструктуры и управления свойствами металла.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности заключается в следующем:

- применение разработанной методики расчета режимов ТПР позволяет разработать и реализовать ресурсосберегающие технологические процессы горячего и теплого бесфильерного волочения передельной и готовой проволоки из труднодеформируемых сталей и сплавов;

- применение операции МПР в технологических процессах производства проволоки различного назначения повышает ее качество, благодаря возможности изменения структуры и управления напряженным состоянием, и снижает затраты на передел, благодаря замене монолитных волок на роликовые устройства;

- МПР горячекатаной арматурной стали позволяет без значительных затрат повысить класс прочности и уменьшить стоимость арматуры, благодаря высокой степени упрочнения, возможности использования дешевой стали и снижению массы погонного метра;

- разработанные в диссертации рекомендации приняты к использованию в ООО «Марьино» (г. Клин, Московская область) для отработки режимов МПР арматурной стали диаметрами 6,512,0 мм. Изготовленная по предложенным режимам арматура соответствует требованиям Европейских стандартов для данной продукции;

- рассчитаны режимы МПР катанки диаметром 6,5 мм из стали марки Ст3пс в проволоку-заготовку под профилирование диаметром 5,1 мм и проведены их промышленные испытания в условиях ООО «НПО «Завод строительной арматуры» (г. Копейск Челябинской области), которые показали целесообразность использования операции растяжения с изгибом взамен волочения при изготовлении арматурной проволоки номинальным диаметром 5,0 мм по ГОСТ 6727-80. Усовершенствованная технология позволяет совмещать операции удаления окалины и пластической деформации, используя окалиноломатель. Готовая проволока, при требуемых по ГОСТ 6727-80 характеристиках пластичности, превышала требования по пределу текучести в 1,17 раз, по пределу прочности в 1,45 раза;

- результаты диссертационных исследований использованы в учебном процессе при выполнении госбюджетной научно-исследовательской работы, подготовке методических указаний, дипломных работ и проектов на кафедрах «Машиностроительные и металлургические технологии» ГОУ ВПО «Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова» и «Металлургия и стандартизация» Белорецкого филиала этого университета;

- материалы диссертационной работы использованы в федеральной целевой программе «Научные и научно-пердагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., в рамках реализации мероприятия № 1.2.2 Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук. Государственный контракт П 983 «Развитие методов деформационного конструирования для получения конструкционной стальной проволоки с уникальным комплексом механических свойств», а также при выполнении аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)». Проект № 2.1.2/2014 «Создание научных основ эволюции структуры и свойств наноструктурных конструкционных сталей в процессах обработки давлением».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на 64-68 научно-технических конференциях МГТУ (г. Магнитогорск, г. Белорецк, 2006-2010 гг.); на восьмом конгрессе прокатчиков (г. Магнитогорск, 11-15 октября 2010 г.).

Публикации. Результаты работы отражены в 18 научных статьях.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 134 наименований. Работа содержит 160 страниц машинописного текста, 57 рисунков, 11 таблиц и 9 приложений.


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