Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Исследование и разработка технологии и оборудования для получения горячекатаных подшипниковых труб малого диаметра

Диссертация: Исследование и разработка технологии и оборудования для получения горячекатаных подшипниковых труб малого диаметра
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Горячеи холоднодеформированные трубы широко используют в машиностроении в качестве заготовок для производства подшипниковых колец. Например, на ПНТЗ, горячекатаные трубы из сталей ШХ15, ШХ15-В и других преимущественно производят на ТПА 160 с трехвалковым раскатным станом, сортамент которого включает товарную продукцию и заготовку для последующего передела. Минимальный наружный диаметр… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Развитие производства горячекатаных бесшовных труб
    • 1. 2. Состояние производства труб малого диаметра для машиностроения и подшипниковой промышленности
    • 1. 3. Способы улучшения качества и интенсификации производства труб на трехвалковых раскатных станах
    • 1. 4. Методы определения температурных полей
  • Глава 2. Исследование качественных показателей гильз и труб из стали ШХ15, полученных способом горячей винтовой прокатки
    • 2. 1. Прошивка заготовок в гильзы
      • 2. 1. 1. Методика проведения исследований
      • 2. 1. 2. Анализ результатов прошивки
    • 2. 2. Раскатка гильз в трубы
      • 2. 2. 1. Методика исследований
      • 2. 2. 2. Анализ результатов
      • 2. 2. 3. Получение длинномерных гильз малого диаметра в промышленных условиях
    • 2. 3. Изготовление пробной партии труб для дальнейшего передела на станах холодной прокатки
  • Глава 3. Определение температурных полей в цилиндрических телах
    • 3. 1. Распределение температуры в однородном цилиндре
    • 3. 2. Распределение температуры в полом цилиндре
    • 3. 3. Распределение температуры в трубе с оправкой
    • 3. 4. Анализ расчетных и экспериментальных данных
  • Глава 4. Исследование процесса горячей раскатки подшипниковых труб малого диаметра на министане винтовой прокатки
    • 4. 1. Прошивка сплошной заготовки в гильзу
    • 4. 2. Редуцирование на стане винтовой прокатки
    • 4. 3. Раскатка гильз на оправке в министане винтовой прокатки
      • 4. 3. 1. Влияние технологической смазки и исходной температуры оправки на скорость остывания трубы
      • 4. 3. 2. Выбор оборудования и схемы раскатки
      • 4. 3. 3. Влияние способов контролируемого перемещения оправки на устойчивость процесса раскатки труб
      • 4. 3. 4. Влияние калибровки валков на процесс раскатки
      • 4. 3. 5. Влияние диаметра оправки и коэффициента вытяжки
      • 4. 3. 6. Результаты исследования процесса раскатки труб малого диаметра на министане

Исследование и разработка технологии и оборудования для получения горячекатаных подшипниковых труб малого диаметра (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В настоящее время при производстве труб малого диаметра используются станы холодной прокатки и трубоволочильные станы безоправочного волочения и волочения на плавающей оправке, заготовки для которых получают на трубопрокатных агрегатах. Минимально возможный размер передельных труб, как правило, составляет 4Б.7 6 мм. Такая схема получения труб малого диаметра характеризуется большими энергетическими и трудовыми затратами. При этом основная деформация осуществляется в станах холодной прокатки. Так как процессы изготовления холоднодеформированных труб являются многооперационными, то это приводит к чрезмерному развитию цехов холодного передела и соответственно к увеличению затрат на производство и удорожанию труб.

Горячеи холоднодеформированные трубы широко используют в машиностроении в качестве заготовок для производства подшипниковых колец. Например, на ПНТЗ, горячекатаные трубы из сталей ШХ15, ШХ15-В и других преимущественно производят на ТПА 160 с трехвалковым раскатным станом, сортамент которого включает товарную продукцию и заготовку для последующего передела. Минимальный наружный диаметр изготавливаемых на ТПА 160 труб равен 74 мм. Подшипниковые трубы меньшего диаметра получают деформацией горячекатаной заготовки на станах холодной прокатки, которые при действующих режимах прокатки загружены на пределе своих технических возможностей. А из-за отсутствия труб диаметром менее 40 мм, при изготовлении малогабаритных подшипников обычно используют сплошную прутковую заготовку, что приводит к потере свыше 50% металла [1].

Таким образом, возникает необходимость в разработке технологии и оборудования для получения труб малого диаметра горячей прокаткой, что позволяет сократить цикл холодного передела без ухудшения качества холоднокатаных труб. Кроме того, часть холоднодеформированных труб может быть заменена горячедеформированными, тем более что формальные предпосылки для такой замены имеются. Так, ГОСТ 8732–87 предусматривает изготовление горячедеформированных труб минимальным диаметром 25 мм [2] .

Наиболее близко к решению этой проблемы подошли ученые МИСиС и АО ЭЗТМ — создатели новой технологии и оборудования минитрубопрокатного агрегата (МТПА). Технологическая схема МиниТПА частично реализована на стане '" 450−3″ металлургического завода «Красный Октябрь», но только при производстве особотолстостенных труб диаметром от 30 до 80 мм из буровой стали марок 55С2, 28ХГНЗМА [3].

Настоящая работа посвящена исследованию и разработке технологии и оборудования для получения горячекатаных подшипниковых труб малого диаметра. В ходе работы определены показатели качества гильз и труб из стали 111X15 диаметром менее 70 мм, полученных способом винтовой прокатки. Особое внимание уделено процессу раскатки подшипниковых труб диаметром менее 30 мм на цилиндрической оправке в министане «10.30» винтовой прокатки.

На основании анализа технологических процессов, используемых в трубном производстве России и за рубежом, исследований, проведенных в данной работе, предложены.

7~ технологическая схема и оборудование для производства подшипниковых труб малого диаметра, определен сортамент труб, который охватывает данная технология.

Экспериментальные исследования проведены в лабораториях кафедры обработки металлов давлением на опытно-промышленных станах МИСиС и министане «10.30» винтовой прокатки нового типа.

основные выводы.

1. На основании проведенных исследований установлено, что горячекатаные трубы из стали ШХ15 диаметром менее 70 мм, полученные на опытно-промышленном стане МИСиС 130Д за две операции винтовой прокатки — прошивку и раскатку, характеризуются высокой точностью размеров (разностенность менее 7%), бездефектным состоянием наружной и внутренней поверхности, структурой, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 800–7 8 и могут использоваться в качестве передельных и товарных труб.

2. Для исследования горячей винтовой раскатки труб диаметром менее 30 мм разработано и изготовлено опытное оборудование на базе трехвалкового министана «10.30», позволяющее осуществлять процесс на контролируемо перемещаемой оправке.

3. Разработана методика аналитической оценки тепловых взаимодействий трубы и цилиндрической оправки при различных начальных и граничных условиях, соответствующих режимам нагрева и транспортировки труб малого диаметра в ходе технологического процесса.

4. Разработан новый способ раскатки труб в трехвалковом стане винтовой прокатки на контролируемо перемещаемой оправке, позволяющий улучшить качество труб и повысить выход годного за счет уменьшения вероятности образования трехгранных раструбов на их концах.

5. Установлено, что процесс горячей раскатки толстостенных труб диаметром от 15 до 28 мм (с D/S.

475осуществляется стабильно, с коэффициентом вытяжки за проход до 2,0. При этом отмечается высокая точность готовых труб (разностенность составляет не более 3%) .

6. Разработана новая технологическая схема получения горячекатаных подшипниковых труб диаметром менее 30 мм, включающая операции прошивки и раскатки на контролируемо перемещаемой оправке в двухи трех-валковых министанах винтовой прокатки.

Технологическая схема реализуется на МикроТПА с годовой производительностью до 1,5 тыс. т труб диаметром от 15 до 30 мм с толщиной стенки 2,5.5 мм. Для размещения МикроТПА требуется площадь не более 500 м².

Показать весь текст

Список литературы

  1. Л.И., Шумилин В. К., Левшунов М. А. // Черная металлургия: Бюл. НТИ. 1986, № 13, с. 7.23.
  2. А.Н., Толстиков P.M., Алешин В. А. и др. Перспективы развития производства труб малого диаметра на ПНТЗ // Сталь. 1994, № 4, с. 48.50.
  3. М.А., Виноградов Ю. В., Романцев Б. А. и др. Малый трубопрокатный агрегат // Сталь. 1996, № 5, с. 45. А8.
  4. Ж. «Steel Outlook «. 1991, № 3, с. 2Б.28.
  5. Ж. «Steel Times». 1996, № 9, с. 303.
  6. Обзорная информация. Трубное производство. Выпуск № 3. М. 1991.
  7. Ж. «Steel Times». 1989. V 217, № 11, С. 817.818.
  8. Конференция на тему «Технология призводства бесшовных труб», Гон-Конг, 16−19 ноября 1993 г. Автор Дин Ру Сонг, Мет. Завод Baoshan. Сравнение технологии продольной и поперечной прокатки.
  9. Отчет «Патентные исследования современного уровня производства бесшовных труб на агрегатах с непрерывными, короткооправочными и раскатными станами поперечно-винтовой прокатки». г. Электросталь, 1982.
  10. Отчет «Патентные исследования по определению технического уровня и тенденций развития прокатки труб на непрерывных длиннооправочных станах», г. Электросталь, 1986.
  11. Каталог фирмы «ИННСЕ», 1993.
  12. Каталог фирмы «Маннесман Демаг Хюттентехник» ПК 33 155−84 г.
  13. Ж. «Tube and Pipe Technology» May/June 1993, с. 69.73.
  14. Отчет «Патентные исследования технического уровня и тенденции развития реечных станов», г. Электросталь, 1988 .
  15. Отчет «Патентные исследования технического уровня в области прокатки на станах поперечно-винтовой прокатки с планетарно-дифференциальным приводом», г. Электросталь, 1989.16. Каталог фирмы SMS, № 370.
  16. Каталог фирмы «Outokumpu Eng.» 21.08.1987.
  17. Ж. «Neue Hutte». 1990, № 7, с. 262.267.
  18. Отчет «Патентные исследования современного уровня технологии прокатки и оборудования агрегатов с двухвалковым раскатным станом поперечно-винтовой прокатки с направляющими дисками и удерживаемой оправкой». г. Электросталь, 1994.
  19. Технический отчет о командировании советских специалистов за границу. М. Никополь. Электросталь. 1991, с. п. «Эмита».
  20. Отчет «Выявление перспективных направлений развития трубного производства и разработки новых технических решений в области производства бесшовных труб». ВНИИМЕТМАШ, 198 9.
  21. Конференция на тему «Технология производства бесшовных труб», Гон-Конг, 16−19 ноября 1993 г. Авторы В. Палма, Ф. Катаньо «INNSE» Италия. Разработкаэкономичных технологий изготовления бесшовных стальных труб.
  22. Отчет «Патентные исследования уровня технологии прокатки и конструкций двухвалковых раскатных станов поперечно-винтовой прокатки с направляющими дисками и удерживаемой оправкой», г. Электросталь, 1989.
  23. Ж. «Tube and Pipe Technology» Vol 7 issue 2 March / April, 1994 г.
  24. Отчет «Современное состояние и перспективы развития способов производства бесшовных горячекатаных труб». АО «ЭЗТМ». г. Электросталь, 1995.
  25. В.Г., Кузнецов Ю. В. Совершенствование производства стальных труб. М.: МИСиС, 1996. 480 с.
  26. Ю.Г., Ляховецкий Л. С., Семенов O.A. и др. Современное состояние мирового производства труб. М.: Металлургия, 1992. 353 с.
  27. Ю.Г., Володарский М. З., Лев О.И. и др. Повышение точности и качества труб. М.: Металлургия, 1992. 238 с.
  28. Ж. «Iron Age Metallwork Int.» 1983, 22, № 11, 12 18MP19, 18MP22, 18MP25
  29. Neumann, Freskmann, Moderne Walwerksonlager zur Herstellung von diskwandigen Rohren mit enden Wandickentoleranzen: Blech, Rohre, Profile. 197 6, № 7, 8, с. 187.190 .
  30. В.M., Крупман Ю. Г., Ляховецкий Л. С. и др. Производство стальных труб. М.: Металлургия, 1989. 400 с.-Л9
  31. И.Н., Коликов А. П., Данченко В. Н. И др. Технология производства труб. М., Металлургия. 1994. 528 с.
  32. В.В., Ермаков В. М., Ивко Д. М. и др. Перспективные процессы прокатки и волочения подшипниковых труб малого диаметра // Сталь. 1994, № 4, С. 56.58.
  33. .А., Шаманаев В. И., Высокосов А. Г. и др. Исследование технологии получения горячекатаных труб малого диаметра // Сталь. 1991, № 11, C.53.55.
  34. И.Н., Романцев Б. А., Финагин П. М. и др.// Сталь. 1991, № 12, с. 52.,.54.
  35. В.В., Богатов A.A., Клемперт Е. Д. и др.// Обработка металлов давлением: Межвуз. Сб. Свердловск: УПИ, 1990. С. 98.103.
  36. P.M., Богатов A.A., Клемперт Е. Д. и др.// Черная металлургия: Бюл. НТИ. 1988, № 11, с. 34.35.
  37. A.A., Мижирицкий О. И., Смирнов С. В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М., Металлургия, 1984. 144 с.
  38. М.А., Виноградов Ю. В., Романцев Б. А. и др. Малый трубопрокатный агрегат // Сталь. 1996, № 5, с. 45.48.
  39. Kazanecki Jan. Rohr aus Walzlagerstahl walzen im Assel-Rollgang. (Прокатка труб из шарикоподшипниковой стали в трехвалковых станах). «Bander-BlecheRohr». 1987, № 2, с. 29.32.
  40. М.А. Исследование и совершенствование процесса раскатки труб и оборудования на установках с трехвалковым раскатным станом. Кандидатская диссертация. Москва, 197 9.
  41. Ж. «Черные металлы», № 7, 1987.
  42. Производство стальных труб на заводах объединения «Сосьете Валлурек» (Франция) // Бюлл. ЦНИИЧМ. 1973, № 19, с. 18.32.
  43. Трехвалковый раскатной стан. // РЖ «Металлургия». 1972, № 3, с. 4.15.
  44. Патент № 1 475 646 (Франция)
  45. Патент № 1 551 865 (Франция)
  46. И.Н., Полухин П. И. и др. Способ раскатки бесшовных тонкостенных труб. Авт. свид. № 162 089. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 3, 1964.
  47. А.З., Линденбаум В. И., Петров A.B. и др. Поперечно-винтовая прокатка тонкостенных труб повышенной точности размеров. Бюллетень ЦНИИЧМ. М., «Черметинформация», 1975, № 9, с. 52.54.
  48. O.A., Спирин A.A. и др. Способ винтовой прокатки труб на трехвалковом стане. Авт. свид. № 358 041. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 34, 1972 .
  49. O.A., Хохлов-Некрасов О.Г. и др. Способ прокатки в трехвалковом стане. Авт. свид. № 184 7 90. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 2 6, 1966.
  50. A.A. Разработка технологии и исследование процесса прокатки тонкостенных труб с отношением D/S<25 на трехвалковом раскатном стане. Автореферат кандидатской диссертации. Днепропетровск. 1975.
  51. А.И. Исследование неустановившихся процессов раскатки и совершенствование технологии производства труб на установках с трехвалковыми раскатными станами. Автореферат кандидатской диссертации. Днепропетровск. 1978.
  52. Я.Л., Бибик Г. А., Друян В. М. и др. Способ производства горячекатаных бесшовных труб на установках с трехвалковым раскатным станом. «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки» № 34, 1972.
  53. Я.Л., Ханин М. И., Есаулов А. Т., Вольфович Е. В. Способ прокатки труб на косовалковом стане. Авт. свид. № 34 9425. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 26, 1972.
  54. O.A., Сокуренко В. П., Ровенский и др. Прокатка тонкостенных труб на трехвалковых раскатных станах. Бюллетень ЦНИИЧМ. М., «Черметинформация». 197 6, № 12, с. 37.38.
  55. В.М., Кущинский Г. Н. и др. Заготовка для поперечно-винтовой прокатки. Авт. свид. № 566 640.
  56. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 28, 1977.
  57. В.М., Кущинский Г. Н., Потапов И. Н. и др. Способ винтовой прокатки. Авт. сид. № 570 419. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Информационный бюллетень № 32, 1977.
  58. Staat Karlhans, Moltner Hermann. Verfahren zum Querwalsen nahtloser uppen (Способ поперечной прокатки бесшовных заготовок). Заявка 3 618 949. Technik GmbH und Со. ФРГ. 05.0 6.8 6 г.
  59. Гун Г. Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М., Металлургия. 1983, 382 с.
  60. А. Ф., Араманович И. Г. Краткий курс математического анализа. М., Наука. 1967. 736 с.
  61. В.И. Курс высшей математики. Т. 4, ч.2. М., Наука. 1981, 551 с.
  62. Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М., Наука. 1964, 488 с.
  63. В.В., Вавилкин Н. М., Созинова Т. Е., Матюх А. И. Моделирование теплового состояния заготовок перед прошивкой // Известия вузов. Черная металлургия. 1997, № 11, с. 28.33.
  64. А.И. Совершенствование технологии производства винтовой прокаткой точных полых заготовок малого диаметра. Кандидатская диссертация. Москва, 1999.
  65. А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М., Наука. 1966. 724 с.
  66. И.Г., Левин В. И. Уравнения математической физики. М., Наука. 1969. 288 с.
  67. B.C. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Том 2. Расчеты металлургических печей. М., Металлургия. 1986. 376 с.
  68. .А., Потапов И. Н., Гончарук A.B. и др. Изготовление полых профилированных заготовок. М., НПО «ИнформТЭИ», 1992. 263 с.
  69. В.И. Исследование процесса винтовой прокатки толстостенных гильз и труб. Кандидатская диссертация. Москва, 1979.
  70. П.И., Романцев Б. А., Филигаров Ю. М. и др. Разработка и исследование способа получения толсто-стеннных гильз из высокопрочных сталей // Научные труды № 12 9. Теория и технология обработки металлов давлением. М., Металлургия, 1980, с. 5.8.
  71. И.Н., Полухин П. И. Новая технология винтовой прокатки. М., Металлургия, 1975. 342 с.
  72. Г. А., Шифрин И. З., Умеренков В. Н. и др. Способ прокатки на косовалковых станах. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. Официальный бюллетень № 10, 1968.
  73. Ф.А. и др. Горячая прокатка и прессование труб. М., Металлургия. 1972, с. 356.357.
  74. С.В., Романцев Б. А., Михайлов В. К. Способ винтовой раскатки труб. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 98 118 584. 1999 г.
  75. .А., Торшин С. В., Михайлов В. К. Технология и оборудование для раскатки труб малого диаметра в трехвалковом стане // Сталь. 1999, № 4, с. 51.54 .
  76. В. М. Термическая обработка углеродистой и легированной стали. М., Металлургия. 1995. 336 с.
  77. А.Н., Петров А. К., Людковский В. М. и др. Влияние технологии выплавки подшипниковой стали ШХ15 на состав неметаллических включений и долговечность подшипников. В сб. «Инструментальные и подшипниковые стали». № 3. М., Металлургия. 1976, с. 56.
  78. А.К., Шульте Ю. А. Проблемы улучшения качества подшипниковых сталей и повышения долговечности подшипников качения. В сб. «Инструментальные и подшипниковые стали». № 1. М., Металлургия. 1973, с. 77.
  79. B.M., «Bearing steel 20/20 Steelmaker’s View point — a look Back 20 Years and a look Forward 20 Years», Bearing Steels: Into the 21st Century, ASTM STP 1327, J. J.C. HOO and W. B. Green. Eds., American Society for Testing and Materials, 1998.
  80. Ю.А., Исакина B.H., Масленкова E.A. Влияние перплавных процессов на структуру и свойства стали. М., Металлургия. 1991. 240 с.
  81. A.M., Трубоправильные машины. М., Машиностроение. 1971.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!