Развитие конструкции валковых узлов профилегибочных станов и технологии производства гнутых профилей с целью повышения их качества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Морозов, Юрий Анатольевич

• Морозов, Юрий Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Морозов, Юрий Анатольевич

Введение.

Глава 1. Современное оборудование для производства профилей

1.1. Производство сортовых профилей.

1.2. Производство гнутых профилей.

1.3. Сортамент сортовых и гнутых профилей.

1.4. Анализ типовых конструктивных схем гибочных станов, их элементов и технологического инструмента.

1.5. Типовые конструктивные схемы технологических штампов листогибочных прессов и их элементов.

1.6. Анализ процесса формоизменения при пластическом изгибе • •

Глава 2. Экспериментальные исследования.

2.1. Исследование утонения полосы при гибке усилием с фиксированным внутренним радиусом (У-образная гибка) • • •

2.2. Исследование утонения полосы при гибке усилием со свободными наружным и внутренним радиусами (У-образная гибка).

2.3. Исследование деформации при гибке полосы с помощью координатной сетки (У-образная гибка).

2.4. Исследование утонения полосы при гибке моментом (П-образная гибка).

2.5. Исследование силовых параметров при гибке

Глава 3. Развитие теории гибки профилей.

3.1. Определение конечной геометрии листовой заготовки при гибке моментом.

3.2. Гибка листовой заготовки моментом без учёта упрочнения металла.

3.3. Гибка листовой заготовки моментом с учётом упрочнения металла.

Глава 4. Определение конечной геометрии листовой заготовки при гибке в угловых штампах и калибрах.

4.1. Бесконтактная гибка полосы.

4.2. Гибка при фиксированном внутреннем радиусе полосы.

4.3. Гибка при фиксированном наружном радиусе полосы.

4.4. Гибка жёстко зафиксированной полосы.

4.5. Уточнение технологии гибки.

4.6. Силовые и энергетические параметры гибки.

Глава 5. Совершенствование валковых узлов профилегибочных станов •

5.1. Прочность и размеры калибра.

5.2. Расчёт калибра на жёсткость.

5.3. Совершенствование конструкции профилегибочных станов • • •

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие конструкции валковых узлов профилегибочных станов и технологии производства гнутых профилей с целью повышения их качества»

Существующее технологическое оборудование для производства гнутых профилей использует метод холодной прокатки, позволяющий значительно повысить производительность процесса.

Преимущества гнутых профилей, определяющие быстрое развитие их производства, обусловлены широкими возможностями процесса профилирования и его высокими технико-экономическими показателями, а также большим комплексом технологических достоинств, а именно: высоким качеством поверхности, одинаковой толщиной полок и стенок по всему сечению профиля, возможностью изготовления профилей сложной конфигурации.

Профили могут быть изготовлены из самых различных материалов: горячекатаной и холоднокатаной углеродистой и низколегированной стали, цветных металлов и сплавов, допускающих холодную обработку, а также сталей с различными видами антикоррозионных и декоративных покрытий.

• Отсутствие дефектов на поверхности гнутых профилей позволяет получать их с высокой чистотой поверхности наряду с высокой конструкционной прочностью и коррозионной стойкостью.

Однако в производстве гнутых профилей существуют определённые трудности, связанные прежде всего с выполнением заданных чертежом размеров по изгибаемой части профиля. Утонение полосы в месте изгиба ведёт к отклонению геометрических размеров профиля от требуемых и соответственно к определённому снижению прочностных параметров.

Основной задачей данной работы является проектирование и усовершенствование профилегибочных агрегатов для получения более широкого сортамента гнутых профилей, что связано с уточнением технологических процессов гибки.

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Морозов, Юрий Анатольевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В заключение диссертации приведём выводы, сделанные по результатам всей работы.

1. Экспериментально установлена тенденция изменения геометрических, кинематических и энергосиловых параметров процессов получения гнутых уголковых и швеллерных профилей при изменении отношения наружного радиуса профиля к внутреннему от 1,1 до 3.

2. Разработаны две теоретические модели, учитывающие особенности конструкции рабочего инструмента для предварительной бесконтактной гибки профиля, и его окончательной калибровки с фиксированными наружным и внутренним радиусами. Это позволило уточнить выбор геометрических и кинематических параметров технологического процесса гибки.

3. Разработана оптимальная методика выбора заготовки и технологических режимов при производстве гнутых уголковых и швеллерных профилей, позволяющая повысить их качество, снизить расход металла и устранить вспомогательные операции доводки готовых изделий.

4. Предложена методика проектирования конструкции валковых узлов профилегибочных станов, позволяющая получать гнутые профили с заданными геометрическими размерами при регламентированном уровне допусков и неплоскостности поверхностей.

5. Проведена опытно-промышленная проверка результатов предложенной методики проектирования валковых узлов профилегибочных станов, подтвердившая полученные в диссертации результаты.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Морозов, Юрий Анатольевич, 2004 год

1. Свец В.Е. Производство и применение экономичных профилей проката. — М.: Металлургия, 1967. 160с.

2. Тришевский И.С. Основные задачи разработки и освоения рационального сортамента сортовых, фасонных и гнутых профилей проката // Расширение сортамента и производства новых профилей проката. — Харьков: УкрНИИмет, 1968.-С. 12-19.

3. Литовченко Н.В., Калибровка профилей и прокатных валков, М.: Металлургия, 1990. -432с.

4. Полухин П.И., Федосов Н.М., и др. Прокатное производство. М.: Металлургия, 1982. — 696с.

5. Бахтинов Б.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. — М.: Металлургиздат, 1953. — 783с.

6. Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М., и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. М.: Металлургия, 1981. - 576с.

7. Бахтинов В.Б. Технология прокатного производства. М.: Металлургия, 1983.-488с.

8. Зарещинский M.JI. Прокатка стали. М.: Металлургиздат, 1948. - 452с.

9. Королёв. A.A. Механическое оборудование прокатных цехов чёрной и цветной металлургии. М.: Металлургия, 1976. — 544с.

10. Ю.Лемпицкий В.В., Антонов С.П., Тришевский И.С., и др. Прокатные станы СССР. М.: Металлургия, 1970. - 480с.

11. Тришевский И.С., Лемпицкий В.В., и др. Гнутые профили проката. Справочник. М.: Металлургия, 1980. — 352с.

12. Тришевский И.С. Профилированные профили. — М.: Металлургия, 1972. — 220с.

13. Тришевский U.C., Котелевский JI.H. Оборудование профилегибочных станов и технология производства гнутых профилей. Вып. 7-66-4. М.: НИИинфортяжмаш, 1966.- 111с.

14. Технологии Электронный ресурс. / ТОО "ТЕМИР". Электрон, дан. (1 файл). Караганда: ТОО "Темир", 2002 - . - Режим доступа: www.temir-profil.kz\tech2.html, свободный. — Загл. с экрана.

15. Бурыкин A.A. Высокоэкономичные гнутые профили проката. М.: Металлургия, 1965. - 240с.

16. Тришевский И.С., Донец Г.В., и др. Производство и применение гнутых профилей проката. Справочник. М.: Металлургия, 1975. - 536с.

17. Давыдов В.И., Максаков М.П. Производство гнутых тонкостенных профилей. М.: Металлургиздат, 1959. — 236с.

18. Варданян Г.С., Андреев В.И., и др., Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. M.: АСВ, 1995. - 568с.

19. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. - 512с.

20. Дарков A.B., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989.-624с.

21. Гнутые стальные профили Электронный ресурс. / ОАО "СЕВЕРСТАЛЬ". Продукция. — Электрон, дан; (2 файла). Череповец: ОАО "Северсталь", 2000 — . — Режим доступа: www.stal.ru\products\4\index.htm, свободный. — Загл. с экрана.

22. Бурыкин. A.A. Высокоэкономичные гнутые профили проката. М.: Металлургия, 1965.-240с.

23. Калинин В.М., Рогачёв Ю.Д., и др. Гнутые профили, выпускаемые заводом "Запорожсталь". Киев: УкрНИИНТИ, 1967. - 49с.

24. Давыдов В.И., Максаков М.П. Производство гнутых тонкостенных профилей. М.: Металлургиздат, 1959. - 240с.

25. Орлов П.И. Основы конструирования. — В 2-х кн. Кн. 1. — М.: Машиностроение, 1988. 560с.

26. Диомидов Б.Б., Литовченко Н.В: Калибровка прокатных валков. — М.: Металлургия, 1970. 312с.

27. Литовченко Н.В., Диомидов Б.Б., Курдюмова В.А. Калибровка валков сортовых станов. М.: Металлургиздат, 1963. - 639с.

28. Целиков А.И., Томлёнов А.Д., Зюзин В.И., Третьяков A.B., Никитин Г.С. Теория прокатки. Справочник. М.: Металлургия, 1982. - 335с.

29. Жадан В.Т., Осадчий А.Н., Стеценко Н.В. Отделка и термическая обработка сортового проката. М.: Металлургия, 1979. — 190с.

30. Станки Электронный ресурс. / Объединение "Роножи". Электрон дан. (3 файла). — Новосибирск: Объединение "Роножи", 2002 . - Режим доступа: http://www.ronozhi.ru/proiz, свободный. - Загл. с экрана.

31. Профилегибочные станы. Технические характеристики Электронный ресурс. / НПО "Технология''. Электрон, дан. (1 файл). - М.:. НПО "Технология", 2003 - . — Режим доступа: http://www.npotech.ru/prod.phtml?id=l, свободный. - Загл. с экрана.

32. Станы профилегибочные Электронный ресурс. / ОАО "ЭМК-АТОММАШЭКСПОРТ". Электрон, дан. (1 файл). - Волгодонск: ОАО "Атоммашэкспорт", 2002 — . — Режим доступа: http://www.atomexp.ru/?go=stanyprofi, свободный. — Загл. с экрана.

33. Кулыбин М.В. Строительный комплекс // Журнал Петербургский строительный рынок. 2002. — № 7, 8. - С. 108.

34. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка7 Под общ. ред. Л.И. Рудмана. М.: Машиностроение, 1988. - 496с.

35. Беренфельд В.В. Изготовление штампов. М.: Машиностроение, 1984. — 101с.

36. Рудман Л.И., Марченко В.Л., Марцинковский М.Т., и др. Пособие штамповщику. Киев: Техника, 1982. — 264с.

37. Гришков A.M., Рудман Л.И., и др. Эксплуатация и обслуживание оборудования и технологической оснастки для листовой штамповки. Справочник. — М.: Машиностроение, 1984. — 304с.

38. РовинскийТ.Н. Прессовое оборудование листоштамповочных цехов. — М;: Машгиз, 1960.-432с.

39. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. — М.: Машиностроение, 1976. 560 с.

40. Кухтаров В.И., Холодная штамповка. — М.: МАШГИЗ, 1962. — 402с.

41. Гришков А.М., Рудман Л.И., Ровенский Н.В., и др. Эксплуатация и обслуживание оборудования и технологической оснастки для листовой; штамповки. М.: Машиностроение, 1984. — 304с.

42. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1980. — 432с.

43. Ильюшин A.A. Пластичность. — М.: Гостехиздат, 1948. 376с.

44. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1968.-256с.

45. Мошнин E.H. Исследование пластического изгиба. Сб. ЦНИИТМАШ, кн. 62. М.: Машгиз, 1954. - 56с.

46. Надаи А. Пластичность. Механика пластического состояния вещества: пер. с англ. Москва-Ленинград, ОНТИ НКТП, 1936 . — 280с.

47. Надаи А. Пластичность и разрушение твёрдых тел. М.: изд-во иностр. лит., 1954.-246с.

48. Ренне И.П. Пластический изгиб заготовки. Изменение толщины заготовок при чистом изгибе // Труды Тульск. Мех. института. Тула: Оборонгиз, 1950. - вып. 4. - С. 146 - 162. - 195с.

49. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. JL: Машиностроение, 1979. - 520с.

50. Хилл Р. Металлическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956. — 286с.

51. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. — М.: Машиностроение, 1971.-424с.

52. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977.-278с.

53. Норицын И.А. Основы теории обработки металлов давлением. — М.: Машгиз, 1959.-246с.

54. Лысов М.Н. Теория и расчёт изготовления деталей методами гибки. — М.: Машиностроение, 1966.-236с.

55. Томлёнов А.Д;. Механика процессов обработки металлов давлением. — М.: МАШГИЗ, 1963.-236с.

56. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности. М.: Металлургия, 1987.-352с.

57. Hill R. The Mathematical Theory of Plasticity. Oxford, 1950.

58. Беляев H.M. Сопротивление материалов. — M.: Главиздат, 1953. 856с.

59. Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Морозов Ю.А. Определение величины утонения полосового металла в зависимости от его толщины // VI Международный Конгресс "Кузнец-2002". М.: МГВМИ, 2002. - вып. 2. — С. 14-16.

60. Шенк X. Теория инженерного эксперимента: Пер. с англ. М.: Наука, 1972. -412с.

61. Марков H.H., Кайнер Г.Б., Сапердатов П.А. Погрешность и выбор средств при линейных измерениях. — М.: Машиностроение, 1967. 392с.

62. Золоторевский B.C. Механические свойства металлов. — М.: Металлургия, 1983.-352с.

63. Шевченко К.Н. Основы математических методов в теории обработки металлов давлением. М.: Высшая школа, 1970. - 354с.

64. Головлёв В. Д. Расчёты процессов листовой штамповки. — М.: Машиностроение, 1974. 136с.

65. Финк К., Рорбах X. Измерение напряжений и деформаций: Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1961. 534с.

66. Кохан JI.C., Морозов Ю.А. Исследование деформаций при изгибе листового материала // Состояние, проблемы и перспективы развития металлургии и обработки металлов давлением: Сб. Трудов МГВМИ и Союза Кузнецов. -М.: МГВМИ, 2003. вып. 3. - С. 90,91.

67. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1967. — 507с.

68. Комаров А.Д. Упругая отдача листовых металлов при гибке в штампах // Журнал КШП. 1965. - вып. 11. —С. 15 — 19.

69. Комаров. А.Д. Штамповка листовых и трубчатых деталей. Л.: ЛДНТП, 1970. -36с.

70. Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Морозов Ю.А., Пунин В.И. Совершенствование оборудования для производства гнутых профилей // Новые технологии, 2003. — вып. 6 (в печати).