Повышение качества калиброванной стали на основе моделирования и оценки изменения шероховатости поверхности при волочении

• Автор: Пивоварова, Ксения Григорьевна
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

1. Состояние вопроса формирования микрорельефа поверхности
стали при волочении
1.1. Назначение и области применения калиброванной стали
1.2. Современные требования к качеству поверхности калиброванной стали
1.3. Формирование микрорельефа поверхности стали при волочении
1.4. Анализ влияния технологических факторов на качество поверхности стали
1.4.1. Шероховатость поверхности исходной заготовки
1.4.2. Виды подготовки поверхности к волочению
1.4.3. Шероховатость поверхности и
геометрия канала волочильного инструмента
1.4.4. Скорость волочения
1.4.5. Вид технологической смазки
1.4.6. Степень и дробность деформации
1.5. Цель и задачи исследования
2. Моделирование формирования микрорельефа
поверхности стали при калибровании
2.1. Выбор технологических факторов методом
априорного ранжирования
2.2. Постановка задачи и принятые допущения
2.3. Моделирование формирования микрорельефа поверхности стали в процессе калибрования травленой заготовки
2.4. Моделирование формирования микрорельефа поверхности стали в процессе калибрования обточенной заготовки
2.5. Анализ результатов математического моделирования изменения шероховатости поверхности стали при калибровании
Выводы
3. Экспериментальные исследования влияния технологических факторов на шероховатость поверхности калиброванной стали
3.1. Методика проведения исследований в промышленных условиях
3.2. Статистическая обработка результатов
промышленного эксперимента
3.2.1. Анализ изменения параметров шероховатости поверхности стали в процессе калибрования травленой заготовки
3.2.2. Анализ изменения параметров шероховатости поверхности стали в процессе калибрования обточенной заготовки
Выводы
4. Разработка и реализация методики оценки и прогнозирования шероховатости поверхности калиброванной стали
4.1. Методика оценки и прогнозирования шероховатости поверхности калиброванной стали
4.2. Реализация методики оценки и прогнозирования шероховатости поверхности калиброванной стали в промышленности
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения

Эффективность развития металлообрабатывающих отраслей промышленности во многом зависит от темпов наращивания мощностей по производству качественной калиброванной стали. Мощности отечественных предприятий по производству калиброванной стали в настоящее время составляют более 1350 тыс. т, при этом загрузка технологического оборудования - всего 23-25 %. При условии устойчивого роста экономики России производство калиброванной стали в 2010 г. должно увеличиться на 40 % по сравнению с существующими объемами. Это связано с развитием автомобилестроения, сельскохозяйственного и транспортного машиностроения - основных потребителей калиброванной стали. Также в настоящее время успешно развиваются совместные с иностранными производителями производства по сборке легковых автомобилей. Несмотря на то, что на данных предприятиях доля использования отечественных комплектующих невелика, в перспективе она может составить около 50%, что скажется на существенном увеличении потребности в высококачественной калиброванной стали [1,2].
В связи с ростом на рынке доли продукции, отгружаемой по специальным повышенным требованиям заказчика к качественным характеристикам стали, на ведущих предприятиях России проводятся мероприятия, направленные на удовлетворение потребностей в высококачественной калиброванной стали.
Под качеством калиброванной стали понимают весь комплекс ее потребительских свойств: механические свойства, шероховатость поверхности, точность размеров, макро- и микроструктура, минимальная кривизна, отсутствие дефектов. Исследованием качества калиброванной стали занимались известные отечественные и зарубежные ученые: И.М. Павлов,

—L = -—dx. (2.18) с> у к
Интегрируя, имеем
сгу=Сен. (2.19)
Постоянную интегрирования С определим из граничных условий: -су -<УТ при х = Ь. Тогда ё.
С = -ате". (2.20)
Подставляя значение С в (2.19), получим закономерность изменения (7у по ширине контактной поверхности деформируемого тела:
Ць-х)
ау = -атек . (2.21)
Контактное нормальное напряжение <7у равно: - <7у — р.
Суммарное деформирующее усилие для единицы длины обрабатываемого тела определим интегрированием элементарных усилий по всей ширине:
Ь Ь Ь Ць~х)
Р = |рс1х = 21рс1х = 2ат ек с1х. (2.22)
-ь о о
Примем закон упрочнения деформируемой стали согласно выражению (2.6)
Выразим Ь через Ь1 с учетом закона сохранения объема:
6 = 6,—^ п-К
Ъх=42Ж,
где 2 6 - ширина верхнего основания микровыступа,
2 - ширина нижнего основания микровыступа.
Так как к = Н -к (рис. 2.9), отсюда,