Технология производства новых стальных профилей высокой жесткости с улучшенными эксплуатационными свойствами

• Автор: Солодова, Евгения Михайловна
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Введение.

1. Анализ процессов формирования эксплуатационных свойств

профилей высокой жесткости для вагоностроения.

1.1 Область применения профилей высокой жесткости из низколегированных марок стали.

1.2 Производство профилей высокой жесткости в

условиях ОАО ММК

1.3 Напряженнодеформированное состояние металла и энергосиловые параметры процесса производства профилей высокой
жесткости.

1.4 Запас пластичности металла при производстве профилей

высокой жесткости.

1.5 Оценка конструктивной прочности.

1.6 Постановка задачи исследования
2. Исследование напряженнодеформированного состояния металла
при производстве профилей изотропной жесткости
2.1 Оценка напряженнодеформированного состояния металла
при формовке профилей высокой жесткости.
2.2 Оценка поврежденности металла при формовке профилей изотропной жесткости.
2.3 Совершенствование методики оценки прочности профилей
с периодически повторяющимися гофрами.
Выводы по второй главе
3. Оценка возможности производства профилей изотропной жесткости методом валковой формовки
3.1 Оптимизация формы и размеров профилей изотропной
жесткости.
3.1.1. Выбор метода решения задачи оптимизации.
3.1.2. Оптимизация геометрических параметров профиля.
3.1.3. Оптимизация механических свойств профиля.
3.2 Проектирование опытной установки для получения профиля изотропной жесткости
3.2.1. Определение рациональных параметров установки
3.2.2. Выбор масштаба моделирования.
3.2.3. Определение размеров основных элементов опытной установки
3.3 Расчет энергосиловых параметров процесса производства профилей изотропной жесткости методом валковой формовки
3.4 Опытное профилирование профилей изотропной жесткости.
Выводы по третьей главе
4. Разработка технологии производства профилей изотропной жесткости
на профилегибочном стане x
4.1 Технологический процесс производства профилей
изотропной жесткости.
4.2 Расчет калибровки валков для производства профилей
изотропной жесткости.
4.3 Оценка эксплуатационных свойств профиля
Выводы по четвертой главе
Заключение.
Библиографический список.
Приложения
Введение


В качестве боковой обшивы многих моделей конкурентоспособных на сегодняшний день грузовых полувагонов производства ОАО НПК Уралвагонзавод используют профили высокой жесткости ПВЖ листовые профили с периодически повторяющимися продольными или поперечными гофрами, характеризующиеся высокой конструктивной готовностью и низкой материалоемкостью. Однако они не лишены недостатков ПВЖ обладают повышенной жесткостью1 лишь в продольном направлении, а в поперечном она достигается за счет установки горячекатаных стоек из корытного профиля. Поэтому улучшение эксплуатационных свойств ПВЖ, как элементов конструкции железнодорожных вагонов, путем совершенствования технологии производства и конфигурации профиля является актуальной задачей. Одной из попыток решения этой проблемы явились исследования сотрудников кафедры обработки металлов давлением МГТУ. Целью данного исследования являлось улучшение эксплуатационных свойств ПВЖ, в связи с использованием их в конструкциях грузовых вагонов нового поколения, отличающихся повышенной надежностью и экономичностью. Для этого было предложено заменить ПВЖ, используемые в качестве боковой 1 нивы полувагона на профили изотропной жесткости ПИЖ, обладающие повышенной жесткостью и в продольном и поперечном направлениях за счет нанесения на одно и то же место заготовки как продольных, так и поперечных гофров. Для ПИЖ будет иметь место максимальное упрочнение в месте пересечения гофров. Поэтому необходимо усовершенствование методики оценки прочности элементов конструкции из профилей с периодически повторяющимися гофрами. Решение этой задачи легло в основу диссертационной работы по разработке технологии производства нового вида ПВЖ профиля изотропной жесткости. В различных отраслях народного хозяйства находят широкое применение листы и тонкостенные холодногнутые профили, усиленные гофрами жесткости. В связи с конструктивными особенностями машин или строительных элементов часто возникает необходимость не в сплошных, а в глухих периодически повторяющихся по длине профилей гофрах. Гофры правильно выбранной формы и размеров при соответствующем расположении обеспечивают увеличение несущей способности профилей в целом и повышают местную устойчивость их отдельных элементов, что создает высокую экономичность применения конструкций из профилей с. Профили высокой жесткости листовые профили с периодически повторяющимися продольными рис. ПВЖ в качестве готовых деталей, не требующих доработки низкой материалоемкостью за счет локальной вытяжки металла 1. В основном ПВЖ находят применение в тяжелом и транспортном машиностроении, а также в строительстве. ПВЖ используют в качестве днища угольного транспортра, обшив стен вагонов и полувагонов, бортов грузового автомобиля и шахтных вагонеток, панелей грузовых кранов и крышек люка грузовых полувагонов, и т. Профиль крышки люка для четырехосных цельнометаллических полувагонов максимально приближен к готовой детали. К этому следует добавить экономию металла в результате замены штампованных деталей на холодногнутые. Рис. Варианты расположения гофров жесткости на ПВЖ а ПВЖ с продольными гофрами б ПВЖ с поперечными гофрами. В ОАО ММК ПВЖ производят на уникальном трехклетевом. ГС x0 ЛПЦ7. Сортамент этого стана довольно широк и включает в себя профили с различной конфигурацией гофров жесткости. Рис. Рис. Четырхосный цельнометаллический полувагон МОДЕЛЬ 2
Л
Рис. В настоящее время ОАО НПК Уралвагонзавод идет по пути использования профилей обшивы со сплошными сквозными гофрами рис. В данной работе предлагается модернизировать существующие профили высокой жесткости применительно к вагоностроению, то есть профили обшивы полувагонов, с целью повышения их жесткости в поперечном направлении и усовершенствования конструкции грузовых полувагонов. Рис. В качестве объекта исследования был выбран профиль x2xx,6x3,6 мм, используемый в качестве верхней боковой обшивы четырхосного цельнометаллического полувагона модели 2 рис. Полувагон предназначен для общесетевого использования на железных дорогах РФ и стран СНГ колеи мм для перевозки массовых неагрессивных, насыпных непылевидных, навалочных грузов с температурой не выше 0С, не требующих укрытия от атмосферных осадков, а также штабельных и штучных грузов с креплением их в соответствии с требованиями правил погрузки и крепления грузов с температурой не выше 0С.