CC BY
54
2. Березин С.Я., Чумаков P.E., Леонов В.Н. Научные основы технологии сборочно-резьбообразующих процессов. - Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2005. - 214 с.
3. Березин С.Я. Исследование контактных напряжений при резьбообразовании методом вдавливания конического индентора // Технология металлов. - 2003. - № 9. - с. 28.
Изготовление горячекатанных прутков круглого и шестигранного сечения из никелевых и титановых сплавов на прокатном стане «280 - 380»
к.т.н., с.н.с. Бурлаков И.А., «НИИД», ФГУП ММПП «Салют» Для получения точных поковок дисков применена схема раскатки заготовок роликами в изотермических условиях на дискораскатном стане. Принцип работы дискораскатного стана заключается в деформации вращающейся заготовки наклонными роликами, образующими между собой заданный калибр, который в результате движения роликов от центра по радиусу заготовки придает ей необходимую форму и размеры.
Однако существенным отличием стана для раскатки дисков ГТД от аналогичных колесопрокатных станов является создание в его рабочей зоне благоприятных изотермических условий формоизменения. Это позволяет получать заготовки дисков из титановых и никелевых сплавов диаметром от 500 до 800 мм. Точность раскатанных поковок существенно выше, чем изделий, полученных объемной штамповкой.
Для рационального проектирования технологических процессов необходимо знание пластических и прочностных характеристик обрабатываемых материалов. Как показала практика, экспериментальные данные, полученные в процессе горячей раскатки поковок дисков газотурбинных двигателей, могут быть в значительной степени использованы при разработке процессов перекатки прутков круглого и шестигранного сечения.
Рис. 1. Схема изотермической Рис. 2. Прокатный комплекс ПНК «280 - 380».
раскатки.
На основе полученных при изотермической раскатке данных было разработано техническое задание, спроектирован и изготовлен прокатный комплекс с использованием предварительно-напряженных клетей дуо ПНК «280 - 380», который позволяет оперативно и экономично перекатывать партии прутков из жаропрочных сплавов диаметром 8 - 34 мм из заготовок диаметром от 40 мм.
Расчет моментов прокатного оборудования по разработанной нами методике показал возможность его использования для прокатки жаропрочных никелевых и титановых сплавов.
В связи с тем, что профили всех калибров для предполагаемых для перекатки материалов рассчитывали на основании теоретических исследований, был выполнен комплекс работ для полной проверки всех линий калибровок. Так как все материалы сильно отличаются по свойствам и характеру поведения при прокатке, нами были выбраны представители трех раз-
ных типов металлов: жаропрочные стали, представителем которых является сталь ЭИ268, никелевые сплавы, представитель ЭИ698 и титановые сплавы, представитель - ВТ3-1. Прокатываемые за один раз прутки были одной марки, одной партии и одной плавки. На поверхности исходных прутков отсутствовали плены, трещины, закаты, шлаковые включения и черноты прокатанного металла.
Рис. 3. Перекатанные пруткн круглого и шестигранного сечения.
Выполненные экспериментальные работы на прокатном комплексе ПНК «280 - 380» (рис. 2) позволили откорректировать валковую арматуру (размеры прокладок, прижимов, вводных и выводных проводок).
Диапазон прокатки сплава ЭИ698-ВД лежит в пределах от 1180 до 1030 С. в данном температурном интервале предел прочности °В меняется от 5,1 на верхней границе диапазона до 11,2 МПа на нижней. За один нагрев допускается 15 _ 20 % деформация. Равномерность температурного поля в зоне нагрева составляла —10 С, скорость прокатки - около
0,5 м/сек. После корректировки арматуры все калибры обеспечивали получение прутков нужного сечения (рис. 3) с запасом по регулировке межвалкового зазора, а механические характеристики всех материала перекатанных прутков после термообработки превышали требования технических условий (табл. 1).
Таблица 1.
Механические свойства перекатанных прутков круглого сечения из сплава ЭИ698
Ле образца Т нгггытакнж "С Механические свойства Дпшельная прочности, при ■Г-75(РС, п=4'1 кгс^мл3, час
ц,, кгъ/мн2 ктс/мш2 А,,, кгс/см5
1 20 52,7 125,0 26,7 34,5 10,3 50-00 снмг
1 750 - 952 25:3 25,9 -
2 20 81,5 125,4 25,9 34,0 10,3 50-00 симг
2 750 - 95,0 21.3 22,7 -
ТУ14-1-1973-77 20 >7:5,0 >115,0 5 17,0 > 19,0 >5.0
750 - >75,0 >5,0 > Е,0 -
Выводы
Экспериментальные данные, полученные в процессе горячей раскатки поковок дисков газотурбинных двигателей, были успешно использованы при разработке процессов перекатки прутков круглого и шестигранного сечения.
Материал перекатанных прутков обладает высоким комплексом механических характеристик, отвечающих техническим условиям.
Прокатный комплекс ПНК «280 - 380» позволяет оперативно и экономично перекатывать партии прутков из жаропрочных сплавов диаметром 8 - 34 мм из заготовок диаметром
от 40 мм.
Литература
1. Бахтинов В.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков. М., Металлургиздат, 1957, 783 с.
2. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. М., Металлургиздат, 1962, 494 с.
Способ раскроя настилов рулонированных материалов высоконапорной
водоледяной струей
к.т.н., доц. Бурнашов М.А.
ГОУВПО «ОрелГТУ»
Широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе и автомобилестроении, находят материалы, которые производятся, транспортируются и складируются в рулонах. Одним из важных этапов технологии изготовления деталей из рулонированных материалов (РМ) является их раскрой после разматывания из рулона и настилания на специальный раскройный стол. Если вопросы автоматизации процесса настилания материалов из рулонов и раскроя ножами в настоящее время достаточно успешно решены при изготовления изделий из текстильных материалов (бытовых тканей, трикотажных, нетканых и дублированных полотен) и искусственной кожи, то до настоящего времени раскрой плотных РМ с высокими прочностными показателями (в основном технического назначения) производится ручными механическими инструментами, а также на стационарных раскройно-ленточных машинах с большой долей ручного труда. В массовом производстве при раскрое настилов высокопрочных искусственных материалов на автоматизированных настилочно - раскройных комплексах наблюдается высокая степень брака. Это происходит из-за недопустимой погрешности формы при сравнении вырезанных деталей верхних и нижних слоев настила и объясняется значительной величиной упругих отжатий лезвия вертикального ножа при резании по криволинейной траектории. Раскрой прорезиненных тканей, широко применяемых в различных отраслях промышленности, из-за интенсивного затупления режущего инструмента (ввиду значительных сил и температуры резания, а также налипания продуктов расплава) малопроизводителен. Кроме того, в процессе прорезинивания тканей в горячем состоянии существует необходимость при намотке в рулон посыпать полотно тальком (чтобы не происходило отслаивания резины от тканевой основы при размотке), а это приводит затем к высокой запыленности при раскрое в цехах, и данное производство считается вредным.
Вышеуказанное обусловливает применение новых высокоэффективных экологически чистых способов раскроя РМ, которые бы удовлетворяли санитарно-гигиеническим нормам производства. Среди способов раскроя с применением концентрированных потоков энергии этому вполне соответствует способ разделения твердых материалов высоконапорной струей жидкости (ВСЖ) /1/.
Одним из способов повышения эффективности раскроя РМ ВСЖ является обработка не водной, а водоледяной струей. Применение местного замораживания ВСЖ при выходе из сопла позволяет воздействовать на обрабатываемый материал не только за счет создаваемых напряжений растяжения - сжатия (как происходит при гидрорезании), а также интенсифицировать процесс резания за счет эрозионного разрушения материала образовавшимися на периферии ВСЖ льдинками.
Технологии на основе водоледяных струй в нашей стране до настоящего времени из-за некоторых технических сложностей реализации не исследовались. Однако за рубежом уже подтверждены их перспективы для высокотехнологичных отраслей промышленности, таких как машиностроение, медицина, авиация и космонавтика /2/.
Водоледяной инструмент представляет собой устройство для формирования суспензионной водоледяной струи путем увлечения высокоскоростной водяной струей частиц потока
