Разработка теории и технологии изготовления тонкостенных оболочек из сплавов алюминия

• Автор: Скоробогатов, Александр Олегович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 277 с. : ил.

Введение1
1. Обоснование перспективности разработки теории и технологии производства тонкостенных оболочек из сплавов алюминии

1.1. Оценка существующей технической политики, применяющейся при создании новых

производств
1.2. Развитие методов исследований технических и технологических параметров производства

изделий методами обработки металлов давлением

1.3. Обзор методов исследования материалов, подвергаемых пластической деформации.

1.4. Обзор технологий изготовления и свойств плоского проката, идущего на вытяжку

тонкостенных оболочек.

1.5. Обзор конструктивных особенностей технологического оборудования и инсгрумента,

применяемого при производстве полос, идущих на вытяжку тонкостенных оболочек

1.6. Цель работы и основные задачи исследований
2. Разработка теоретических основ процесса вытяжки тонкостенных оболочек из алюминиевых сплавов
2.1. Вариационное представление изменения геометрии структуры материала в процессе
вытяжки.
2.2. Исследование влияния внешних воздействий на деформацию зерна в микро и
макроструктурах
2.3. Исследование формообразования и условий контакта при глубокой вытяжке тонкостенных оболочек
2.4. Выводы
3. Исследование технологических процессов изготовления тонкостенной оболочки
3.1. Теоретические и экспериментальные исследования упрочнения материала в процессах
прокатки и вьггяжки.
3.2. Определение свойств алюминиевых сплавов для высокоточных процессов листовой
штамповки
3.3. Анализ разрушений инструмента, применяемого в процессе вытяжки цилиндрических и
коробчатых тонкостенных оболочек.
3.4. Выводы.
4. Исследование и промышленное опробование технологий производства тонкостенной оболочки из алюминиевых сплавов
4.1. Исследование холоднокатанной ленты для вытяжки тонкостенных оболочек.
4.2. Подготовка поверхности рабочих валков прокатных станов для производства ленты из
алюминия и его сплавов, предназначенной для глубокой вытяжки.
4.3. Экспериментальное исследование продольной и поперечной разнотолщинности полосы
при холодной прокатке
4.4. Создание условий повышающих сопротивление износу инструмента, используемого в
процессе вытяжки.
4.5. Технология вытяжки тонкостенных оболочек.
4.6. Горизонтальный кривошипный пресс, используемый для вытяжки тонкостенных оболочек
4.7. Выводы
5. Разработка и промышленные системы контроля технологических процессов изготовления тонкостенных оболочек.
5.1. Автоматическая система идентификации топологии и размеров дефектов при холодной прокатке ленты.
5.2. Классификатор дефектов цилиндрических тонкостенных оболочек, возникающих при вытяжке
5.3. Контроль точности сечения при прокатке ленты за счет внедрения модуля виброакустической диагностики технологического оборудования
5.4. Система спектрального анализа результатов рентгеновского контроля материалов, применяемых при изготовлении цилиндрических полых оболочек.
5.5. Комплексная система контроля качества при изготовлении цилиндрических полых оболочек методами ОМД
Выводы.
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы


По данным литературных источников известно, что для листовых станов традиционной конструкции станы кварго и дуо без ПНК с увеличением разнотолщинности подката коэффициент снижения разнотолщинности должен иметь тенденцию к возрастанию, т. И хотя сама разнотолщинность готовой полосы все же возрастает с ростом разнотолщинности подката, но благодаря более интенсивному сглаживанию она оказывается в разумных пределах. Кроме того, существует особая группа современных прокатных станов холодной прокатки 6ти валковые станы и станы кварто, на которых реализована ПНК, в которых диапазон регулирования толщины полосы существенно ограничен. Указанное ограничение возникает вследствие регулирования толщины по каналу заднего натяжения. САРТ становится на отсечку, достигая либо нижнего, либо верхнего технологически допускаемого предела изменения натяжения. В результате, коэффициент сглаживания разнотолщинности осуществляемого с помощью САРТ не только не возрастает, как в обычных станах, но прогрессивно падает с возрастанием разнотолщинности подката. Другим важнейшим фактором, оказывающим одно из решающих влияний на точность профиля и качество поверхности подката, идущего на вытяжку тонкостенных оболочек, является надежность работы валковых опор. А с учетом обеспечения высокой долговечности установленных подшипников при восприятии тяжелых радиальных и осевых усилий при большой частоте вращения валков дополнительно повышает е приоритет. Новые задачи по созданию процессов и оборудования связаны с необходимостью освоения подшипников, обладающих высокой грузоподъемностью, быстроходностью и точностью. Это в свою очередь требует создания более компактных подшипниковых узлов, совершенствования методов расчета, применения подшипников сверхлегких серий и подшипников, кольца которых являлись бы одновременно рабочими органами механизма . Наиболее серьезные требования в повышении работоспособности, попрежнему предъявляются к подшипникам валковых опор прокатных станов, в частности, к опорам рабочих и опорных валков листовых станов, поскольку увеличение производительности прокатных станов холодной и горячей прокатки означает, как правило, увеличение давления металла на валки, работу с более высокими скоростями и необходимость применения систем противоизгиба рабочих и опорных валков для точного регулирования профиля полосы. Работоспособность опор качения в металлургическом оборудовании должна повышаться как за счет применения подшипников с более высокими эксплуатационными характеристиками, так и за счет использования более эффективных методов сборки, демонтажа и обслуживания опор. В настоящее время получили широкое применение в опорах прокатных валков подшипники качения, обеспечивающие достаточно высокую несущую способность, быстроходность до мс, низкий коэффициент трения и простоту обслуживания. В зависимости от условий эксплуатации и монтажа в опорах валков листовых станов устанавливаются четырехрядные конические подшипники и многорядные подшипники с цилиндрическими роликами. Одной из основных причин низких качества продукции и работоспособности подшипников качения, устанавливаемых в опорах рабочих валков, являются большие осевые усилия, возникающие при прокатке. Изучение и анализ причин возникновения осевых усилий и методы их снижения на стане кварто являются содержанием настоящей главы. При этом необходимо учитывать, что в радиальном направлении габаритные размеры валковых опор весьма ограничены см. Наружный диаметр подшипника И определяется но диаметру бочки валка В5т1п, с учетом с максимальной перешлифовки в процессе эксплуатации. Рис. Повысить нагрузочную способность подшипников можно в данном случае только за счет увеличения осевых габаритов опоры, то есть за счет применения многорядных роликовых подшипников. Однако и в этом случае имеются определенные ограничения, так как при чрезмерном увеличении ширины опоры снижается жесткость валковой системы что отрицательно сказывается на точности проката, а в самом подшипнике возрастает неравномерность распределения нагрузки между рядами роликов.