Совершенствование технологии полунепрерывного прессования профилей из мягких алюминиевых сплавов с применением форкамерного инструмента

• Автор: Пещанский, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Анализ технологических процессов и оборудования для производства

профилей методами прессования.

1.2. Особенности технологии и проектирования инструмента для полунепрерывного прессования.
1.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований процесса полунепрерывного прессования.

1.4 Программное обеспечение для проектирования и моделирования процесса прессования.

1.4.1 Системы автоматизированного проектирования инструмента и технологии прессования.

1.4.2 Программные пакеты для моделирования процесса прессования

1.5 Анализ результатов исследований в области автоматизации

технологии прессового производства
1.6. Выводы и постановка задач.
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРНОСКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФОРКАМЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА.
2.1 Исследование процесса полунепрерывного прессования с форкамерами на модельном материале.
2.2 Моделирование процесса полунепрерывного прессования с помощью пакета
2.3 Моделирование температурных условий полунепрерывного прессования с помощью пакета
2.4 Аналитическая оценка температурноскоростных параметров процесса полунепрерывного прессования
2.5 Выводы по главе.
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ САПР
3.1 Алгоритмы и программное обеспечение для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования сплошных профилей
3.2 Алгоритмы и программное обеспечение для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования полых профилей
3.3 Разработка базы данных типовых профилей.
3.4. Выводы по главе
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО
ПРЕССОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ РАЗРАБОТАННОЙ АСУ ТП
4.1. Разработка элементов управления процессом полунепрерывного прессования.
4.2 Принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования и ее применение в производственных условиях
4.3 Проектирование лабораторной установки экспрессанализа реологии металлов.
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Полунепрерывное прессование в настоящее время является основным способом производства пресс-изделий из алюминиевых сплавов. В целом схема полунепрерывного прессования повторяет схему прямого дискретного прессования. Для полунепрерывного прессования характерно снижение степени деформации за счет ее дробления при последовательном выдавливании металла сначала из основного контейнера в промежуточный инструментальный блок, называемый форкамерой, а затем из нее в матрицу (рис. Рисунок 1. Схема очага деформации при полунепрерывном прессовании с использованием форкамеры Основным преимуществом такого процесса является предварительное перераспределение потоков металла заготовки таким образом, что уже перед входом металла в канал матрицы неравномерность деформации уменьшается. Кроме того, значительно снижаются нагрузки на прессовый инструмент, что приводит к повышению точности размеров прессуемого профиля. Поскольку стыковая сварка является неотъемлемой частью процесса полунепрерывного прессования, этот процесс может использоваться только для свариваемых металлов и сплавов, в частности для алюминиевых сплавов серий Зххх, 5ххх, бххх. С помощью полунепрерывного прессования получают широкий сортамент пресс-изделий, используемых в различных отраслях промышленности. Непрерывное прессование характеризуется тем, что в ходе технологического процесса используется непрерывная подача металла заготовки в деформирующий узел. Таким образом, этот вид прессования позволяет получать пресс-изделия практически неограниченной длины. Авторы работы [] выделяют целый ряд способов непрерывного прессования. Наибольшее промышленное распространение получил способ Кон-форм [-]. Этот способ, в основном используется для производства продукции электротехнического назначения с малой площадью поперечного сечения. Однако, несмотря на широкое распространения у него имеется ряд существенных недостатков, которые ограничивают его применение. В частности, большие реактивные силы трения, возникающие на контактной поверхности инструментального блока, приводит к высоким энергозатратам на преодоление сил трения, сильному разогреву инструмента и снижению его стойкости, а также неравномерной деформации металла и, как следствие, неравномерной структуре прссс-изделий. Для устранения вышеперечисленных недостатков Б. Авитцуром был предложен способ непрерывного прессования Экстроллинг [,], который представляет собой совмещение процессов прокатки и прессования в одном очаге деформации и характеризуется тем, что за счет активных сил контактного трения между валками и заготовкой выдавливание осуществляют через прессовую матрицу. Дальнейшее развитие он получил в способе, названном совмещенная прокатка-прессование [,-] (далее СПП). С помощью способа С1Ш можно получать малогабаритные пресс-изделия неограниченной длины из цветных металлов и сплавов. Рассматривая различные способы непрерывного прессования можно отметить, что они позволяют получать только малогабаритные пресс-изделия с диаметром описанной окружности не более мм. Помимо вышеперечисленных способов прессования авторы работ [,] выделяют прессование с активным действием сил трения, к которому можно отнести различные виды непрерывного прессования и скоростное прессование с активным действием сил трения (СПАТ). Опыт внедрения СПАТ показал, что он позволяет значительно повысить выход годного до %, увеличить производительность процесса в 2-2. Однако в связи со сложностью конструкции привода контейнера СПАТ не получил широкого распространения. Рассмотрев существующие виды прессования можно сделать вывод, что наиболее универсальным и распространенным видом получения сплошных и полых алюминиевых профилей в настоящее время является полунепрерывное прессование. Особо широко метод полунепрерывного прессования используется для получения сплошных и полых профилей из мягких алюминиевых сплавов [3]. В частности к мягким алюминиевым сплавам можно отнести такие сплавы, как АД1, АД, АДЗЗ, АВ, АМЦ, AMI, АМ2, АМЗ и др. АД , который является представителем системы А1 - Mg - Si .