Прокатка, прессование, выдавливание, волочение и другие виды обработки давлением (кроме ковки и штамповки)

Приведено описание лабораторных работ по теме «Обработка материалов давлением». Рассмотрены технологические процессы получения поковок и заготовок для горячей объёмной штамповки деталей, а также способы изготовления изделий из пластмасс прессованием и методы порошковой металлургии для получения материалов для твёрдых сплавов. Большое внимание уделено изучению технологии холодной листовой штамповки, методам получения объёмных наноматериалов, высокопроизводительным импульсным способам обработки металлов и использованию в обработке сверхвысоких давлений.

Методические указания к внеаудиторной (самостоятельной) работе обучающегося по профессиональному модулю ПМ.02 «Оборудование цеха обработки металлов давлением, наладка и контроль за его работой» разработаны в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) среднего профессионального образования (далее – СПО) по специальности 22.02.05 «Обработка металлов давлением».

В методических указаниях рассмотрены вопросы определения энергосиловых параметров и температуры в непрерывной группе мелкосортного стана. Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Теория непрерывных процессов обработки металлов давлением».

Приведены пример расчета на ЭВМ в среде MathCAD крутильных колебаний электропривода рабочих валков сортопрокатной клети, пример обработки осциллограммы крутильных колебаний методом полных циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки и пример вычисления по диаграмме Веллера, построенной в логарифмических координатах, циклического ресурса опасного сечения рабочего валка.

В данном методическом указании определены содержание и структура отчета по курсовому проекту, связанному с разработкой технологии производства горячекатаной и холоднокатаной листовой стали.В соответствии с заданием на проектирование необходимо выполнить анализ требований стандартов к указанному виду продукции, выполнить литературный обзор с целью установления технологических ограничений и выполнить расчет режимов прокатки, настройки прокатного стана и т.д.

Соответствует содержанию учебной программы по курсу «Волочение и прессование» вариативной части комплексной программы подготовки магистров по направлениям 150400 «Металлургия» и 150100 «Материаловедение и технология металлов». Даны основные теоретические и технологические понятия, методы расчетов, достижения и перспективы развития волочильного производства на крупных предприятиях и минизаводах. В духе традиций высшей политехнической школы основное внимание уделено разъяснению физической сущности технологических процессов. Приведены новые практические материалы по использованию волочения на современных минизаводах при производстве мелкосерийных партий проволоки из материалов со специальными свойствами. Может быть использовано студентами других специальностей, а также инженерами-технологами, работающими в области обработки металлов давлением.

Методические указания определяют состав курсовой работы и последовательность ее выполнения. Курсовой проект направлен на приобретение практических навыков при решении задач профессиональной деятельности следующих типов: научно-исследовательской, технологической, проектной.

В первой части приведены результаты фундаментальных опытов, приведших к открытию электропластического эффекта (ЭПЭ) и сотставляющих основу электропластической деформации металлов. Показано, что ЭПЭ - это новое физическое явление нетеплового происхождения, нетеплового действия тока высокой плотности (порядка 10*5-10*6 А/см*2) на пластическую деформацию металлов. Дано определение и содержание критических интенсивных технологий обработки металлов давлением (ОМД) с использованием ЭПЭ в качестве фактора интенсификации процесса. Определены сферы технологического применения ЭПЭ при прокате, волочении, плющении и штамповке металлов, а также при других видах тонкого и среднетонкого металлургического передела, в которых экономически оправдано и целесообразно использовать токи высокой плотности в импульсном режиме для стимулирования без большого нагрева материала процессов ОМД. Показано, что при этом достигается выигрыш в повышении пластичности материала (включая остаточную пластичность) и в снижении усилий деформации при ОМД, а также в улучшении физико-механических свойств и фазового состава материала заготовок после ОМД. Детально исследованы структурные аспекты электропластической деформации металлов и сплавов. Описаны методы залечивания дефектов в металлических материалах импульсным током. Исследован процесс упрочнения быстрорежущих инструментальных сталей при действии импульсами электрического тока. Изучено действие электростатических полей на процесс деформации и механические свойства металлов и сплавов.

Рассмотрены методы деформационно-термической обработки, позволяющие формировать в жаропрочных никелевых сплавах ультрамелкозернистую структуру типа «микродуплекс», оптимальную для сверхпластической деформации. Продемонстрировано, что сверхпластическая раскатка является высокоэффективным методом изготовления дисков газотурбинных двигателей из жаропрочных никелевых сплавов.

Приведены теоретические сведения, расчетные формулы, методики расчета фрикционных муфт и цилиндров гидравлических прессов, а также начальные сведения о программном комплексе Ansys ED9.0 в объеме, достаточном для выполнения заданий без привлечения других источников. Даны условия по вариантам заданий.

Учебное пособие написано на основе курса лекций по теории прокатки для студентов ЛГТУ специальности «Обработка металлов давлением». В нём рассматриваются вопросы расчета деформационных, кинематических и энергосиловых параметров тонколистовой прокатки.

В настоящей работе показано, как посредством управления структурой и свойствами жаропрочных никелевых сплавов, используя ротационные методы формообразования осесимметричных деталей можно изготавливать крупногабаритные диски газотурбинных двигателей (ГТД) с высокими эксплуатационными свойствами. Рассмотрено, какие термомеханические условия деформации должно обеспечивать оборудование для раскатки – дискораскатные станы.

Приведены методики экспериментального определения параметров напряженно-деформированного состояния с использованием методов координатной делительной сетки и линий тока в условиях плоской и осесимметричной деформации при прокатке, прессовании и волочении.

Рассмотрены компоненты гидропривода, гидрофицированное прокатное оборудование, устройство типового пневмопривода, пневматические и гидропневматические механизмы. Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Гидро- и пневмопривод металлургических машин».

Исследовано механическое деформирование высокотемпературной сверхпроводящей иттриевой керамики (ВТСП), а также впервые выполненное детектирование сверхпроводящего перехода в ВТСП с помощью импульсного тока и установленные доземитрические свойства ВТСП. Рассмотрены новые композитные материалы на основе несмешивающихся компонент и способы их производства и обработки, в частности методом прокатки с использованием ЭПЭ. Рассмотрено контактное легирование как альтернативный метод производства сплавов из несмешивающихся компонент, новые технологические возможности метода контактного легирования, и свойства новых материалов. В заключительной главе дополнительно рассмотрены технологические проложения ЭПЭ, особенности электропластической прокатки стальной полосы, а также повышение электропластичности металла в скрещенных электромагнитных полях. Дан ответ на критические замечания в статьях в отношении ЭПЭ.

Приведена методика использования метода конечных элементов при разработке технологических процессов ковки и объемной штамповки. Значительное место уделено особенностям реализации метода конечных элементов в программе QForm — одном из наиболее востребованных программных продуктов для моделирования технологических процессов обработки давлением объемных заготовок. Показаны источники возможных ошибок при моделировании. Рассмотрены средства анализа результатов моделирования и интерпретации результатов расчета, настройки параметров расчета, примеры моделирования с использованием программы QForm. Приведены базовые материалы по основам физики и механики пластической деформации, технологии ковки и объемной штамповки, технологическим особенностям кузнечно-штамповочного оборудования. В конце каждого раздела пособия даны вопросы и задания для самоконтроля.

Соответствует содержанию федеральной дисциплины для подготовки магистров по направлению «Металлургия, машиностроение и материалообработка». Содержит сведения для чтения лекций и проведения лабораторных работ по изучению технологий получения ультрамелкозернистых металлических материалов (в том числе наноструктурных), основанных на применении методов пластического деформирования, термической и термомеханической обработки, порошковой металлургии и др., а также на использовании специального оборудования, в том числе для физического моделирования вышеупомянутых технологических процессов.

Определены последовательность и содержание производственной (ознакомительной) практики студентов, обучающихся по программе бакалавриата.

В монографии дан анализ имеющихся в научно-технической литературе результатов исследований механических свойств алюминиевых сплавов и рассмотрены подходы различных авторов к вопросам по определению сопротивления деформации металла в зависимости от температурно-скоростных и деформационных условий обработки. Описано оборудование и методики исследования механических свойств металла с помощью кручения и растяжения. Приведены результаты исследований сопротивления деформации прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов различных систем методом кручения и прямого прессования. Дана оценка механических свойств и описание структуры литых и деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов с переходными и редкоземельными металлами.

Настоящие методические указания устанавливают требования кафедры ОМД к выпускной квалификационной работе студентов, обучающихся по направлению 22.03.02 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением». Оформление проекта соответствует требованиям стандарта Липецкого государственного технического университета СТО-13-2011 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению».

В методических указаниях изложены требования к выполнению выпускной квалификационной работы студентами, обучающимися по направлению 22.03.02 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением» в соответствии со стандартом Липецкого государственного технического университета СТО-13-2016 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению» (версия 2).

Методические указания содержат требования к прохождению учебной (ознакомительной) практики студентами 1 курса, обучающимися по направлению 22.03.02 «Металлургия» (профиль «Обработка металлов давлением», квалификация — бакалавр), и соответствуют стандарту Липецкого государственного технического университета СТО-13-2016 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению» (версия 2).

В пособии рассмотрены особенности одного из наиболее распространенных способов производства холоднодеформированных труб – холодной периодической прокатки на станах холодной прокатки труб (ХПТ); представлены основные зависимости для расчета технологических параметров холодной периодической прокатки на станах ХПТ; описана технология прокатки труб на них и даны рекомендации по расчету технологического инструмента; охарактеризованы наиболее интересные конструкции рабочих клетей этих станов.

Приведены сведения по конструктивным схемам и материалам цельных ненапряженных и предварительно напряженных валков, а также составных предварительно напряженных калиброванных валков. Рассмотрены методы расчета валков на прочность по максимальным нагрузкам и на усталостную прочность.

Рассмотрены вопросы расчета и конструирования нажимных механизмов, уравновешивающих и предохранительных устройств рабочих клетей прокатных станов.

Инновационные технологии на основе прессования. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методические указания содержат требования к выполнению выпускной квалификационной работы студентами, обучающимися по направлению 22.03.02 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением» в соответствии со стандартом Липецкого государственного технического университета СТО-13-2016 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению» (версия 2). Изложен порядок проектирования технологии производства холоднокатаной листовой стали и основных характеристик прокатного стана.

В монографии рассмотрены современные представления о теоретических и технологических основах расчета и моделирования температурно-скоростных и энергосиловых условий непрерывного прессования методом Конформ и режимов совмещенного процесса литья-прессования алюминиевых и медных сплавов. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологических параметров исследуемых процессов, а также информация о разработке технологии прессования методом Конформ, методике его проектирования и расчета с использованием ЭВМ. Представлены новые конструкции устройств для непрерывного прессования цветных металлов из прутковой заготовки, металлических гранул и порошков.

Дипломное проектирование листопрокатных цехов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассматриваются в популярной форме история и состояние металлургии металлов и сплавов, а также процессов обработки металлов давлением: ковки, волочения, прокатки, прессования, штамповки. Описана роль инженера в современном производстве.

Развитие и совершенствование оборудования и технологии обработки металлов давлением обуславливает необходимость изучения и анализа протекающих при этом процессов и изучения усилий, требуемых для горячей и холодной деформации. В представленных методических указаниях рассмотрены расчётные приёмы и методы определения энергосиловых параметров при прокатке листа на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки (НШС ГП) и в условиях непрерывной холодной прокатки. Приведенные примеры подробно иллюстрируют процесс расчета, что позволяет достаточно точно вычислять энергосиловые параметры для каждого конкретного случая без существенной предварительной подготовки.

Рассмотрены основные вопросы дипломного проектирования современных листопрокатных цехов. Приведены цели и задачи дипломного проектирования, рекомендации по сбору и анализу материалов, их распределению в дипломном проекте. Описаны методики проектирования технологии прокатки полуфабрикатов из алюминия и алюминиевых сплавов, включающие процессы горячей прокатки, холодной прокатки и отделки. Приведены требования по оформлению, а также по составу проекта, объему пояснительной записки и графической части проекта. Материал иллюстрирован примерами, снабжен методическими указаниями.

Рассматриваются в популярной форме история и состояние металлургии металлов и сплавов, а также процессов обработки металлов давлением: ковки, волочения, прокатки, прессования, штамповки. Описана роль инженера в современном производстве. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Показано, что при определенного вида намеренно создаваемом неоднородном охлаждении можно не только количественно, но и качественно изменять эпюру остаточных радиальных напряжений. Предложено использовать неоднородное температурное поле как управляющий фактор, регулирующий величину и кинетику остаточных напряжений.

Рассмотрены конструкции подшипниковых опор прокатных валков с подшипниками скольжения открытого типа, подшипниками жидкостного трения и подшипниками качения различного типа, а также конструкции подушек для указанных типов подшипников в сочетании с устройством для самоустановки валков и фиксации подушек в осевом направлении. Дан анализ работоспособности подшипниковых опор рабочих валков клетей-кварто и изложены способы повышения их работоспособности.

Рассматриваются в популярной форме история и состояние процессов обработки металлов давлением: ковки, волочения, прокатки, прессования, штамповки. Описана роль инженера в современном производстве.

Геометрическое моделирование в CAD/CAM ADEM (практикум). Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Применение материалов с эффектом памяти формы в производстве летательных аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Приведены основные сведения о нагревательных печах, применяемых в кузнечно-штамповочном и прокатно-прессовом производствах. Рассмотрены конструкции печей для нагрева заготовок, слитков, блюмов, слябов из черных и цветных металлов для прессов пластической деформации металла на производствах обработки металлов давлением, а также различных видов термической обработки заготовок и изделий из них. Значительное внимание уделено выбору требований к нагреву металла, обоснованию выбора вида и оборудования для нагрева. Приведены рекомендации по повышению качества нагреваемых заготовок за счет механизации и автоматизации процессов загрузки, выгрузки, регулирования температуры нагрева. Приведенный справочный материал позволяет использовать пособие как в процессах обучения студентов, так и в заводской практике.

Одним из технологических факторов, влияющих на долговечность стальных канатов, является качество канатной проволоки. Основным критерием качества и однородности металла канатной проволоки служат механические испытания (на разрыв по ГОСТ 10446, на перегиб по ГОСТ 1579 и скручивание по ГОСТ 1545). Однако традиционные испытания на перегиб и скручивание, когда материал образца проволок подвергается периодическому растяжению и сжатию в зоне пластических деформаций, не могут полностью характеризовать качество металла. Основными критериями браковки канатов считаются браковочные показатели по обрывам проволок, которые являются следствием усталостного разрушения, представляющего собой процесс, состоящий из двух фаз – образования макротрещины, а затем ее развития до полного разрушения образца. Для оценки качества материала канатной проволоки достаточно фиксировать момент образования макротрещины. Одним из способов, реализующих этот принцип, является испытание образца в условиях резонансного режима. Для совершенствования контроля качества канатной проволоки предлагается стандартные механические испытания по ГОСТ 3241 дополнить проведением ускоренных усталостных испытаний канатной проволоки, предложена конструкция установки, основанная на резонансном режиме, и методика проведения этих испытаний.

Существующие технологические процессы изготовления тонкостенных подшипников скольжения характеризуются низкой эффективностью. Решение проблемы видится в применении прогрессивных, металлосберегающих способов обработки. На примере изготовления самосмазывающихся тонкостенных подшипников скольжения предлагается методика моделирования технологических операций формирования их рабочих поверхностей в системах автоматизированного инженерного анализа SolidWorks и ANSYS, а также новый технологический процесс.

Дано описание цикла лабораторных работ по экспериментальным исследованиям в листовой прокатке на лабораторном реверсивном стане холодной прокатки 300. Выполнение каждой работы предполагает предварительное знакомство студентов с методикой ее проведения, теорией и осуществляемыми расчетами и замерами.

В учебном пособии изложены основные понятия теории строения и нагрева металлов и их сплавов для различных процессов обработки металлов давлением и термической обработки. Приведены рекомендации по выбору режимов нагрева, учету возможных дефектов сплавов при нарушении технологии и параметров нагрева.

Рассмотрены общие сведения о процессе прессования металлов, характер напряженно-деформированного состояния, температурно-скоростной режим. Описаны элементы технологического процесса прессования, конструкции прессового инструмента и особенности структуры и свойств профилей. Даны методики расчета параметров прессования и инструмента. Пособие является дополнением к лекционному курсу «Основы технологических процессов ОМД: раздел прессование».

Закономерности формирования текстурной морфологии листовых материалов при прокате. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

В учебном пособии рассмотрены комплексы оборудования для производства горяче- и холоднокатаных полос. Приведены традиционные и альтернативные схемы производства с использованием литейно-прокатных агрегатов. Рассмотрено оборудование листовых станов горячей и холодной прокатки: конструкции прокатных клетей их приводов, узлов и механизмов клетей, типов и конструкций рольгангов, моталок и разматывателей. Представлено описание, функциональное назначение и конструктивные особенности машин и оборудования для отделки листового проката, агрегатов поперечной, продольной резки и правки полос. Приведены методики расчетов оборудования для прокатки и резки полос.

Механическое оборудование прокатно-прессового производства. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассмотрены вопросы технических измерений геометрических параметров горячекатаной широкой полосы на непрерывных широкополосных станах. Описана работа системы измерения Radiometrie RM-312 НШСГП 2000.

В монографии рассматриваются вопросы развития технологий и методов расчета параметров непрерывной разливки стали и прокатки стальных полос на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки (НШСГП); отдельно рассматриваются вопросы разработки литейно-прокатных агрегатов (ЛПА) различных типов, их достоинства и недостатки. В части 1 монографии подробно описаны классические и вновь разработанные методики расчета энергосиловых и деформационных параметров непрерывной разливки стальных слябов и их горячей прокатки в широкие и тонкие полосы, включая параметры затвердевания и деформации слябов, силовых, кинематических и деформационных параметров прокатки полос на гладкой бочке и упругих деформаций четырехвалковой системы.

Дано определение специальным видам листовой штамповки, приведены конкретные примеры, предложен классификатор. Изложены основы штамповки эластичной средой. Рассмотрены разделительные, формообразующие процессы при получении деталей из листовых и полых заготовок, прессованных профилей, применяемое технологическое оснащение и оборудование. Даны примеры расчета и проектирования. Данные материалы являются частью лекционного курса по специальным видам листовой штамповки, читаемого автором студентам инженерно-технологического факультета. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)