Совершенствование технологии производства проволоки и арматуры на основе моделирования деформационных режимов растяжения, совмещенного с нагревом и изгибом

• Автор: Иванцов, Артем Борисович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОВОЛОКИ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

1.1. Растяжение как способ деформации и разновидности его реализации

1.1.1. Состояние и перспекгивы применения чистого растяжения.

1.1.2. Способы повышен ия эффективности растяжения.

1.2. Состояние и перспективы развития процесса термопластического растяжения со средними коэффициентами вытяжки

1.2.1. Причины неустойчивости процесса термопластического растяжения.

1.2.2. Способы повышения устойчивости процесса термопластического растяжения.

1.3. Состояние и перспективы развития процесса механопластического растяжения

1.3.1. Применение деформации механопластического растяжения в роликовом изгибающем устройстве.

1.3.2. Теоретическое описание процесса механопластического растяжения.

1.3.3. Состояние моделирования процесса механопластического растяжения.
1.4. Возможности совмещения процессов термо и механопластического растяжения
1.5. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМОВ УСТОЙЧИВОГО ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ.
2.1. Разработка методики выбора и идентификации определяющих соотношений пластической деформации.
2.2. Методика расчета технологических параметров процесса термопластического растяжения
2.2.1. Метод расчета режимов нагрева и охлаждения .
2.2.2. Методика определения параметров процесса устойчивой деформации
на участках нагрева и охлаждения.
2.3. Методика исследования процесса термопластического растяжения
2.3.1. Термопластическое растяжение в.статическом и динамическом режимах
. Анализ полученных результатов. .
2.4. К Определение областей рекомендуемых значений параметров статического режима.
2.4.2. Определение параметров процесса в статическом режиме. .
2.4.3. Определение параметров процесса в динамическом режиме,
2.4.4. Границы области пластического деформирования.
2.4.5. Сравнение экспериментальных данных с теоретическим расчетом технологических параметров процесса термопластического растяжения .
2.4.6. Экспериментальная проверка адекватности математической модели
термопластического растяжения
2.4.7 Оценка колебаний параметров процесса термопластического растяже .
НИЯ. .
Выводы. I
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ ПО СХЕМЕ МЕХАНОПЛАСТИЧЕСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ.
3.1. Анализ физических основ процесса растяжение знакопеременный изгиб. .
3.1.1. Появление и развитие области упругих деформации при сгибе.
3.1.2. Появление и развитие области внеконтактных пластических деформации при сгибе
3.1.3. Развитие области контактных пластических деформации при сгибе
3.1.4 Развитие деформации при разгибе .
3.1.5 Переход процесса механопластического растяжения по схеме растяжение знакопеременный изгиб в установившуюся стадию.
3.1.6. Структурные изменения при механопластическом растяжении
3.2. Разработка математической модели расчта процесса механопластического растяжения по схеме растяжение знакопеременный изгиб.
3.2.1. Выбор определяющего соотношения сопротивления деформации и определение напряженнодеформированного состояния.
3.2.2. Составление уравнения энергетического баланса деформирования
3.2.3. Определение деформации проволоки на каждом участке.
3.2.4. Установление зависимостей изменения сопротивления деформации и пластичности
3.2.5. Введение цикличности расчета по роликам и установление критических границ процесса
3.3. Методика оценки технологических параметров изгибающего устройства и деформируемой проволоки при механопластическом растяжении
Выводы.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МЕХАНОПЛАСТИЧЕСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕГО ПРОМЫШЛЕННОМУ ПРИМЕНЕНИЮ.
4.1. Экспериментальная проверка адекватности математической модели механопластического растяжения
4.1.1. Экспериментальная проверка адекватности математической модели деформации проволоки
4.1.2. Сравнение изменения параметров арматуры, рассчитанных по математической модели и полученных из экспериментальных данных
4.2. Исследование влияния механопластического растяжения на свойства изделия.
4.2.1. Исследование влияния механопластического растяжения на упрочнение проволоки.
4.2.2. Исследование влияния механопластического растяжения на упрочнение арматуры
4.2.3. Исследование влияния максимальной деформации при ггериодиче
ском многосекционном мехаиоластическом растяжении на структуру и свойства.
4.2.4. Исследование влияния максимальной деформации при непрерывном многосекционном механопластическом растяжении на структуру и свойства
4.2.5. Исследование влияния величины деформации на обрывность
4.3. Разработка технологических режимов обработки изделия способом механопластического растяжения
4.3.1. Разработка рекомендаций по совершенствованию технологии упрочнения изделия в роликовом изгибающем устройстве.
4.3.2. Разработка технологических режимов и выработка рекомендаций по деформации изделия способом механопластического растяжения.
4.4. Разработка рекомендаций по совершенствованию технологии деформации проволоки в роликовом изгибающем устройстве при совмещении гермо и механопластического растяжения ТМПР.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Но, при этом, правка растяжением малопроизводительна и поэтому применяется только для деформации сложных сечений . Это обуславливает экономию безвозвратно теряемого металла, пропорциональную упрочнению . Вытяжку выгодно применять при механическом упрочнении заготовки с изначально высоким запасом пластичности и низким пределом прочности, чему наиболее соответствует низкоуглеродистая горячекатаная арматура. Холодное растяжение дает возможность повышения предела текучести в 1,,5 раза, при контролируемом удлинении для стали Сгп5 5,5 , ГС 4,5 , Г2С 3,5 и приемлемом понижении равномерного растяжения до 5 . При последующем вылеживании процесс механического старения дополнительно повышает предел текучести на 3 , предел прочности на , при некоторой потере пластических свойств . Упрочнение вытяжкой ранее являлось альтернативой другим способам упрочнения изза больших потребностей в стержневой напрягаемой арматуре нужных классов и диаметров и на сегодня не нашло широкого распространения изза высокой трудоемкости процесса , в т. За рубежом процесс применяется при упрочнении стержней до мм, с пределом текучести 0 МПа . Положительным эффектом холодной вытяжки для арматурной стали является гарантированное снижение потерь от релаксации напряжений по сравнению е исходными образцами минимум в 1,,2 раза, при сохранении формы профиля и уровня показателей сцепления. Так, например, минимальное снижение потерь напряжений наблюдалось для стали марки С. Г2С составило 2. Заметное снижение релаксации на и более процентов происходит также и в испытаниях при повышенных температурах. При этом упрочнение высокопрочной проволоки снижает и без того незначительную пластичность, что зачастую выводит уровень пластических свойств из диапазона приемлемых для работы в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, приводит к обрывам напряженной арматуры, поэтому с вытяжкой высокопрочной проволоки необходимо проявлять осторожность . Основными недостатками механического упрочнения растяжением является быстрая потеря пластичности и возникающие затруднения в выборе величин регулирующих параметров , . В промышленности приняты две технологии упрочнения арматуры растяжением заданное удлинение без контроля усилий и до заданного усилия, при обязательном контроле удлинений. В последнем случае достигаются более высокие показатели по однородности механических характеристик но длине изделия . В последнее время также появились работы, заявляющие еще об одном значительном недостатке холодной вытяжки, накладывающем ограничение на область ее применения, заключающемся в понижении прочностных характеристик холоднодеформированной арматуры при се работе на сжатие изза влияния эффекта Баушингера , . Этот эффект, определяемый напряженным состоянием, имеет место в любом теле, работающем в направлении, обратном полученным ранее пластическим деформациям. Поэтому, не отрицая данное явление как факт, следует сказать, что эффект может быть устраним, например, при нагреве до температуры возврата. Таким образом, процесс чистого растяжения является простым и эффективным методом правки, повышения предела текучести и релаксационных свойств, при незначительном изменении первого и существенном второго ВО времени, при производимой степени остаточной деформации до , ограничиваемой устойчивостью процесса и приемлемым уровнем пластических свойств. Способ позволяет сохранять исходный уровень анкеровочных свойств арматуры. Потребность управления процессом на промышленном уровне и получения большей устойчивой деформации растяжения приводит к поиску новых путей реализации процесса. При этом большинство путей развития промышленного производства требует непрерывности процесса обработки, т. Понимание факта неизбежного появления локализации деформации наводит на идею управления развитием шейки в процессе деформации как способа увеличения степени возможной деформации . На сегодня практическое использование растяжения в области управления стадией невыраженной локализации, т. Данное направление основано на соблюдении зависимости 1.