Разработка термомеханических режимов управления разнотолщинностью при прокатке тонких алюминиевых лент для глубокой вытяжки с утонением

• Автор: Оводенко, Алексей Максимович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Обзор состояния проблемы влияния разнотолщинности ленты на процесс глубокой вытяжки с утонением и способы ее устранения при прокатке
1.1 Краткая характеристика процесса производства корпусов банок под напитки на автоматических поточных линиях
1.2 Понятие о составляющих толщины полосы. Анализ причин разнотолщинности
1.3 Анализ исследований по формированию профиля полос при прокатке
1.4 Обзор работ по учету теплового профилирования и теплообмена при прокатке
1.5 Обзор исследований по способам регулирования профиля полосы на станах горячей прокатки
1.6 Выводы по главе
2. Теоретические исследования точности толщины и формирование профиля горячекатаных полос
2.1 Анализ процесса изготовления корпусов банок под напитки с целью определения допуска на разнотолщинность заготовки
2.2 Влияние биения валков на продольную разнотолщинность
2.3 Математическая модель прокатки широких полос в непрерывных группах клетей
2.4 Моделирование процессов теплообмена на стане горячей прокатке
2.4.1 Теплоотдача от полосы к эмульсии
2.4.2 Теплоотдача от валка к СОЖ и теплообмен валка и полосы
2.5 Расчет механических свойств ленты в процессе горячей и холодной прокатки
2.6 Алгоритм расчета параметров прокатки и механических свойств
2.7 Выводы по главе
3 Исследование параметров работы непрерывных станов горячей прокатки с целью проверки адекватности математических моделей
4 Применение математических моделей к оптимизации технологии изготовления корпусной баночной ленты из сплава 3
4.1 Задача обеспечения точности с точки зрения показателей производительности и качества
4.2 Выбор рациональных профилировок и алгоритм оптимизации режимов горячей прокатки в непрерывных группах станов
4.3 Определение зависимости величины приращения усилия противоизгиба, необходимого для компенсации роста термической выпуклости рабочего валка, и стабилизация профиля горячекатаной полосы
4.4 Разработка методики контроля продольной и поперечной разнотолщинности и оценка стабильности результатов
4.4.1 Выбор метода измерения
4.4.2 Методика проведения замеров разнотолщинности
4.4.3 Анализ результатов измерений
4.5 Выводы по главе
Основные выводы и результаты работы
Основные обозначения
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Самарский металлургический завод (СМЗ) является единственным в России предприятием, освоившим серийный выпуск алюминиевой ленты для изготовления банок под напитки. Отечественными потребителями «баночной» ленты в настоящее время являются четыре завода по производству алюминиевых банок под Москвой, Санкт-Петербургом, Челябинском. Кроме того, еще два завода в Новосибирске и Новочеркасске находятся в стадии пуско-наладки. Суммарные мощности производителей банок позволяют выпускать до 5 млрд. штук в год, и в ближайшие годы эта цифра будет возрастать. При этом до начала 2000-х гг. данный вид продукции в России вообще не производился. Таким образом, производство баночной тары - новая для России отрасль промышленности, успешное развитие которой в немалой степени зависит от своевременного поступления качественной заготовки, т.е. алюминиевой ленты.
Суммарный объем выпуска ленты для изготовления банок на СМЗ составляет 90 тыс. тонн в год, что на 95% обеспечивает потребность отечественных заводов.
Дальнейший рост объемов продаж и выход на европейский рынок (Польша, Хорватия, Германия) сдерживается из-за нерешенных проблем качества данной ленты. Прежде всего, это касается вопроса получения минимальной разнотолщинности как по ширине, так и по длине ленты. В частности, неудовлетворительная разнотолщинность заготовки приводит при глубокой вытяжке с утонением к разнице высоты банки.
При этом происходит аварийная остановка автоматической линии, настроенной на одинаковые параметры продукции, что, естественно, снижает производительность. Например, при испытании ленты производства СМЗ на фирме «Ball» (Польша) производительность линии заказчика снизилась на 12% по сравнению с другим их поставщиком (рисунок 1).

Рисунок 19 - Образцы банок, полученных из ленты производства СМЗ.
Полоса с разнотолщинностью
Вырубка от 12 до 16 заготовок
толщина соответствует разнотолщинности полосы
Штамповка чашек и вытяжка с утонением в 4 прохода
л 1 г
Необрезано
настройки
триммера
Разновысокие банки с фестонами
Рисунок 20 - Разнотолщинность полосы и «разновысотность» корпусов банок
В данной работе высота стенки банки рассчитывается в зависимости от толщины заготовки перед штамповкой и показателей анизотропии листовой заготовки. В соответствии с технологическим процессом изготовления корпуса банки, состоящим из двух этапов (штамповка чашки и вытяжка корпуса банки с утонением) методика [3] предполагает расчет состоящим из двух шагов. На первом шаге рассчитывается высота чашки, на втором - высота стенки корпуса банки (с использованием результатов первого этапа). Первый этап расчета иллюстрируется рисунком 21, где показано поперечное сечение чашки.