Введение к работе
туальность темы. Технический прогресс во многих отраслях промышлен-сти в последние годы в значительной степени определяется широким вменением тонких холоднокатаных полос из меди и сплавов на ее осно-с заданным сочетанием прочностных и пластических свойств, а также повышеннной точностью размеров и плоскостностью.
Качество тонкого полосового проката из сплавов на основе меди, пускаемого на существующем оборудовании, по ряду основных показате-й, характеризующих плоскостность, уровень и степень стабильности ханических свойств в промежуточных состояниях поставки, точность ометрических характеристик, является недостаточным. В частности, не ишостыо регламентированы материалы с промежуточным состоянием пос-івки между мягким и полутвердым. При этом наиболее узким местом яв-[ется отсутствие специализированного оборудования для окончательной ІДЄЛКИ тонких полос.
Перспективным направлением, позволяющим расширить сортамент тон-а полос из сплавов на основе меди с высокой плоскостностью и с за-энным уровнем механических свойств, является широкое промышленное двоение совмещенных технологических процессов отделки. Существующее 5орудование не позволяет решить эту задачу. Несмотря на очевидные эеимущества, совмещенные технологические процессы медленно внедряют-i в промышленность. Исследования, проведенные в УкрНИИметаллургмаше, жазали возможность эффективного решения отмеченных проблем путем ^вмещения правки растяжением с изгибом и процесса деформации в работе, в том числе неприводных, валках разного диаметра в рамках одного ^регата.
Вместе с тем отсутствие научно обоснованных положений по выбору зциональных технологических режимов и конструктивных параметров сов-эщенного механического оборудования не позволяет в полной мере ис-эльзовать возможность этого процесса и делает актуальным проведение го дальнейших исследований и промышленное освоение.
Цель работы. Разработка методик и рекомендаций по совершенство-анию технологических режимов и конструктивных параметров механичес-ого оборудования установок для правки растяжением с изгибом и дрес-ировки, создание совмещенных линий, обеспечивающих расширение сорта-ента и повышение качества тонких полос и лент из меди и сплавов на е основе.
Общая методика исследования. В работе использован комплексный
4 подход, включающий теоретические и экспериментальные исследования также проектно-конструкторскую проработку с учетом особенносте реализации совмещенных процессов. В основу теоретических исследовг положены метода теории упругости и пластичности, математической с тистики, а также математического моделирования на ЭВМ. При экспери талышх исследованиях использовались методы физического моделировг в лабораторных и промышленных условиях, измерение энергосиловых па метров процесса при помощи тензомегрической аппаратуры и зксперї оценка основных показателей качества готового проката.
Научная новизна. На основе результатов теоретических и экстр ментальных исследований уточнены исходные зависимости и гранич условия, разработана численная математическая модель процесса пра растяжением с изгибом, основанная на рекуррентном решении уело статического равновесия в конечно-разностной форме.
Получены зависимости, позволяющие рассмотреть и учесть истор нагружэния, определить распределение деформаций и напряжений по се нию полосы в любой момент процесса и при любом характере упрочнени
Исследованы и количественно описаны основные показатели напр женно-деформированного состояния металла при правке растяжение!^ изгибом тонких полос из сплавов на основе меди.
Уточнены аналитические описания основных закономерностей напр женно-деформированного состояния металла, разработана численная од мерная математическая модель процесса деформации полосы в валках р ного диаметра, учитывающая особенности различных схем реализации д ного процесса.
Разработаны и экспериментально проверены рекомендации по C03J нию технологии совмещенной обработки, а также по определению рац нальных режимов правки и настройке основных машин.
Создана новая конструкция машины для дрессировки, правки расі жением с изгибом и натяжения тонких полос из меди и сплавов на основе. Разработаны варианты конструктивного исполнения отдель машин, а также компоновки основных участков линии правки, пять которых защищены авторскими свидетельствами.
Практическая ценность. Разработаны методики определения основи технологических параметров процессов правки растяжением с изгиба деформации в рабочих валках разного диаметра и на их основе - прак ческие рекомендации по совершенствованию схемы производства, настр ке основных машин и технологических режимов совмещенной обработ обеспечивающие получение тонких полос из меди и медно-цинковых СП вов, соответствующих требованиям к продукции повышенного качества.
Разработаны рекомендации по определению состава и компоновки, а также по конструктивному исполнению механического обрудования основных рабочих клетей и линий для правки растяжением с изгибом и деформации в валках разного диаметра, позволяющие снизить удельную металлоемкость оборудования и улучшить технико-экономические показатели.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы внедрены на Кировском заводе ОЦМ при модернизации линии правки и дрессировки 0,1...1,0 х 300...600, а также при разработке технического проекта линии правки растяжением с изгибом 0,1...0,6(1,0) х 330...630 из тяжелых цветных металлов для Кольчугинского завода ОЦМ.
Экономический эффект от внедрения результатов работы за счет увеличения производства тонкого полосового проката и лент повышенного качества по плоскостности в сочетании с заданным уровнем механических свойств составил 168,0 тыс.руб. Годовой гарантированный экономический эффект за счет повышения качества и увеличения выхода годной продукции составит 209,7 тыс.руб. (в ценах 1991г.).
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на секции прокатного оборудования научно-технического совета Минтяжмаша (г.Москва, 1984г.); Всесоюзной конференции по расчетам на прочность металлургических машин (г.Мариуполь, 1985г.); региональном научно-техническом семинаре "Опыт внедрения локальных методов ОВД в производство" (г.Краматорск, 1985г.); V научно-технической конференции молодых металлургов-исследователей (г.Донецк, 1985г.); XIII научно-технической конференции "Молодые ученые и специалисты - научно-техническому прогрессу в машиностроении" (г. Свердловск, 1988г.); Всесоюзном научно-техническом совещании "Повышение качества плоского проката из тяжелых цветных металлов" (г.Москва, 1988г.); технических советах Кировского и Кольчугинского заводов ОЦМ (г.Киров, г.Кольчуги-но, 1984-1989 гг.); научно-технических советах УкрНИИметаллургмаша (г.Славянок,І984-І992ГГ.)
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в двадцати пяти статьях и пяти авторских свидетельствах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов и общих выводов. Основное содержание работы изложено на 150 страницах машинописного текста. Работа содержит 83 рисунка, 6 таблиц, библиографический список из 160 наименований и 6 приложений.