ВСТУП
1.1. Роль пресування
Металургійна промисловість - одна з основних галузей народного господарства, що визначає рівень розвитку країни і є базою для інших галузей промисловості.
Обробка металів полягає в доданні металу заданих форми і розмірів, а також певних механічних та фізичних властивостей. Основними видами обробки є лиття, обробка тиском і обробка різанням.
Литтям отримують готові великогабаритні деталі різної конфігурації, а також спеціальними методами лиття - дрібні деталі складної форми. Крім того, велика кількість заготовок відливають для подальшої обробки тиском і механічної обробки, так як литі деталі за механічними властивостями, якості поверхні та точності розмірів помітно поступаються деталей, отриманими іншими видами металообробки. В даний час литі заготовки отримують у вигляді зливків, листів, прутків, труб та дроту.
Механічна обробка (обробка різанням) застосовується в основному в якості оздоблювальної операції, а також для отримання деталей складної форми з жорсткими вимогами до розмірів і якості поверхні. В даний час для виробництва виробів відомо чимало видів механообробки: токарна, фрезерування, стругання, сверловка та інші.
Обробка тиском - завершальний етап у виробництві виробів (напівфабрикатів) з металів і сплавів. Нею одержують вироби найрізноманітнішої форми. До основних способів обробки металів тиском відносяться кування, штампування, прокатка, пресування і волочіння.
При виробництві труб, прутків і профілів з кольорових металів і сплавів пресування є основною заготівельної операцією. Пресування - процес видавлювання із замкнутої порожнини через отвір в матриці металу з наданням йому необхідної форми. При пресуванні можлива деформація металу з найбільшими обтиснення у порівнянні з усіма іншими видами обробки тиском та виготовлення виробів самої різної конфігурації. Пресуванням можна отримати вироби з матеріалів, що не піддаються прокатці і волочіння, завдяки тому, що заготовка при пресуванні піддається всебічному стисканню.
Час переналагодження інструменту при пресуванні коротше, ніж при прокатці, що особливо важливо при виробництві напівфабрикатів з кольорових металів, що характеризується широким різноманітністю розмірів виробів і порівняно невеликими обсягами продукції одного розміру.
Переваги процесу пресування визначили його широке поширення при виробництві труб, прутків і профілів з легких і важких кольорових металів.
1.2. Характеристики сплаву АМг6
Сплав АМг6 відноситься до сплавів системи Al-Mg, які в свою чергу відносяться до групи термічно неупрочняемих корозійностійких і зварюються сплавів. У литих сплавах системи Al-Mg з різним вмістом магнію та марганцю, заліза та кремнію можуть бути присутніми фази Al 3 Mg 2, Al 6 (FeMn), Mg 2 Si (рис. 1). Кількість фази Al 3 Mg 2 зростає з підвищенням вмісту магнію в сплаві. З підвищенням вмісту в сплаві марганцю і заліза збільшується кількість фази Al 6 (FeMn) і виділення її сильно огрублюються. Введення в сплави титану і ванадію може призвести до утворення інтерметалідів Al 3 Ti і Al 3 V. Плоскі, круглі й порожні злитки сплавів даної системи мають однорідну макроструктуру (злитки до 0.300 м ). На злитках великого перерізу можливе утворення віялової структури, для придушення якої застосовуються кристалізатори з електромагнітним перемішуванням.
Рівноважна діаграма стану Al-Mg (заштрихована зона - область складів промислових сплавів)
Рис. 1 [2]
Він має невисокі міцнісні характеристики - тимчасовий опір і, особливо, межа плинності, але відрізняється високою пластичністю, гарною корозійною стійкістю в різних середовищах і добре зварюється аргонодугового зварюванням.
Хімічний склад сплаву АМг6 визначається ГОСТом 4784-97 і наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Хімічний склад АМг6 (мас.%)
Сплав АМг6 містить добавки марганцю і титану. Марганець сприяє підвищенню міцнісних властивостей напівфабрикатів і з цією метою вводиться в кількості 0.2-0.8%; титан використовується в якості модифікатора литий зеренного структури в злитках безперервного лиття, у зварних швах, зменшуючи тим самим схильність сплавів до кристалізаційних тріщин при литті і аргонодугового зварюванні.
Сплави системи Al-Mg мають гарну зварюваність. З підвищенням вмісту магнію коефіцієнт тріщиноутворення при зварюванні зменшується. Однак, у зв'язку зі збільшенням температурного інтервалу плавлення і підвищенням концентрації водню, із зростанням вмісту магнію пористість зварних з'єднань зростає.
Зварні з'єднання цих сплавів ослаблені порівняно з основним матеріалом. Це відноситься до характеристик міцності, пластичності і стійкості проти корозії. Для підвищення корозійної стійкості зварних з'єднань сплаву АМг6 напівфабрикати перед зварюванням необхідно піддавати ступінчастому отжигу.
Промисловість випускає всі види деформованих напівфабрикатів, перш за все катані - плити, листи, стрічки, а також пресовані панелі, профілі, прутки, труби і ковані - поковки, штампування. Напівфабрикати випускаються в термічно необробленому стані, після відпалу, а деякі види напівфабрикатів виготовляються холодною обробкою тиском (у нагартованной стані). Нагартовка підвищує міцнісні характеристики, особливо межа плинності, але знижує пластичність. Подальша зварювання усуває нагартовка в зоні термічного впливу зварного з'єднання, і механічні властивості у зазначеній зоні відповідають властивостям у відпаленому стані.
Гарантовані механічні характеристики напівфабрикатів з АМг6 представлені в табл. 2.
Таблиця 2
Гарантовані механічні характеристики пресованих прутків з АМг6 в змозі без термічної обробки
Фізичні властивості АМг6 в отожженном стані наведено в табл. 3.
Таблиця 3
Фізичні властивості АМг6
Деформовані напівфабрикати зі сплавів системи Al-Mg у більшості випадків мають рекрісталлізованних структуру, крім пресованих напівфабрикатів з сплаву АМг6 з вмістом марганцю ближче до верхньої межі.
Напівфабрикати зі сплавів Al-Mg піддаються тільки отжигу для зняття нагартовки і переведення їх у м'яке отожженном стан. Відпал напівфабрикатів і виробів з магналії необхідно проводити при температурі 310-335 ° С протягом 1-2 год з наступним охолодженням на повітрі. Для сплаву АМг6 при охолодженні після відпалу необхідно робити витримку при 250-260 ° С протягом однієї години, потім охолоджувати з нерегламентованої швидкістю. При неможливості здійснення ступеневої охолодження слід вести охолодження зі швидкістю не більше 30 ° / ч.
Сплав АМг6 застосовується в зварних конструкціях, для виготовлення ємностей, що використовуються у тому числі і при кріогенних температурах.
1.3. Технічні вимоги до готових виробів
Прутки поставляються по ГОСТ 21488-76. Маса партії прутків не обмежується.
Для оцінки механічних властивостей прутків зі сплаву АМг6 в усіх станах матеріалу випробовують 5% прутків від партії, але не менше трьох прутків від кожної партії.
При складанні партії прутків з декількох плавок перевіряють механічні властивості не менше ніж на двох прутках від кожної плавки.
Для кожного виду механічних випробувань від вихідного кінця контрольованого прутка при діаметрі 20 мм в поздовжньому напрямку відбирають один зразок з центру перетину прутка. Розрахункова довжина зразків l 0 = 5d 0.
Допуски на розміри прутків описані в табл. 4.
Таблиця 4
Граничні відхилення за діаметром круглих прутків
Овальність круглих прутків не повинна виводити їх розміри за граничні відхилення за діаметром.
Місцева кривизна прутків на 1 м довжини не повинна перевищувати 3 мм для прутків діаметром до 100 мм.
2. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
2.1. Проектування схеми виробництва та її обгрунтування
Я уявляю таку технологію:
- Склад заготовок;
- Нагрів заготовок;
- Пресування;
- Таврування;
- Розбракування;
- Редагування;
- Різання, вирізка зразків;
- Зачистка задирок;
- Таврування;
- Шабровка;
- Редагування;
- Перевірка на стилоскопах;
- Приймання ВТК;
- Зберігання та упаковка;
- Здача на склад.
Природно, що для збереження загальної поточності виробництва в масштабі цеху послідовність розташування відособлених ділянок його площ повинна знаходитися у відповідності з послідовністю технологічних процесів.
Ця ознака дає можливість розташувати на одній ділянці різні типи обладнання у тій послідовності, яка потрібна наміченим технологічним процесом виготовлення поковки, і створити потоковість її виробництва. Можливе об'єднання процесів пресування і обробки в потокової лінії.
Пресовий агрегат складається з нагрівального пристрою, пресового обладнання (прес) і засобів механізації та автоматизації. Агрегат гідравлічного преса включає нагрівальні печі, сам прес, насосно-акумуляторну станцію, пульт управління. Насосно-акумуляторна станція планується в окремому приміщенні бажано в тому ж корпусі і ближче до пресу.
У залежності від характеру виробництва, програми випуску прутків, підйомно-транспортних засобів, загального компонування цеху взаємне розташування устаткування в пресовому агрегаті може бути різний і різноманітне. Обладнання може розташовуватися в лінію до фронту роботи, під кутом, перпендикулярно. Однак завжди повинні виконуватися вимоги забезпечення прямоточності процесу, зручності для робітників, обладнання не повинно розміщуватися тісно, але і в той же час не слід без потреби збільшувати відстань між агрегатами і відповідно площа цеху та ін Тому необхідно користуватися при розстановці обладнання встановленими нормами відстаней.
Основний принцип при виборі розмірів та кількості нагрівальних пристроїв - їх кількість і продуктивність повинні повністю забезпечувати необхідну продуктивність пресового устаткування.
Розташування обладнання може бути поздовжнім, поперечним і змішаним. Найбільш поширеним є поздовжнє розташування обладнання, при якому вантажні потоки спрямовані уздовж поздовжньої осі будівлі.
У даному проекті обладнання встановлюється вздовж прольоту в три ряди (мал. 2). При цьому воно може бути розташоване або посередині прольоту, або ближче до однієї з поздовжніх стін будівлі. Розташування обладнання ближче до поздовжньої стіни будівлі дає можливість скоротити ширину прольоту. При цьому, однак, більш легке устаткування може встановлюватися тільки в один ряд.
Схема розташування механізмів лінії преса
Рис. 2 [6]
2.2. Опис технологічного процесу виготовлення продукції
2.2.1. Нагрівання заготовки
Заготівля перед завантаженням у піч повинна бути очищена від бруду масла стружки. Нагрівання заготовки перед пресуванням виробляється в індукційній печі.
Заготівля АМг6 зі стелажу за допомогою спеціального стикається пристрою подається на завантажувальний стіл преса. З завантажувального столу за допомогою пневматичної голки заталківателя подається в індукційну піч, де виробляється нагрівання заготовки до температури 320 - 480 ° С. Потім заготовка передається в індукційну піч № 2, і кінець, звернений до матриці, нагрівається від 500 до 530 ° С. Заготівля впирається в термопару свідчення з термопари надходять на регулюючий мілівольтметр на якому задана певна температура, (даний прилад підтримує задану температура). Необхідно 2 - 3 цикли нагріву (не більше 2 хвилин). При досягненні заданої температури піч відключається автоматично.
Час подачі заготовок від індукційної печі № 2 в контейнер не повинна перевищувати 40 секунд.
Заготівлі, завантажені в піч, повинні відповідати вимогам внутрішньозаводського стандарту, а їх розміри відповідати вказаним у маршрутно-технологічній карті. На поверхні заготовки не повинно бути задирок, гострих виступів, стружки, слідів масла і бруду. Заготівлі із забрудненою поверхнею перед завантаженням у піч повинні бути очищені. При нагріванні в індукційної печі заготовка повинна займати таке положення, щоб її передній кінець знаходився на відстань 30 - 60 мм від виходу кінця індуктора. Регулювання продуктивності індукційних печей ведуть шляхом зміни числа імпульсів лічильно-імпульсного реле. Температура заготівлі видається з печі, заміряють стаціонарної контактної термопарою.
Заготівлі, нагріті до температури 500 - 530 ° C, але ні нижче гранично допустимої подають на пресування тільки після їх охолодження до заданої температури. Заготівлі, нагріті до температури, вище гранично допустимої, вважаються остаточними шлюбом і підлягають переплаву. Заготівлі, що мають після виходу з печі температуру нижче мінімальної межі, охолоджують до температури не вище 50 ° C, після чого завантажують у піч для повторного нагріву.
2.2.2. Підготовка інструменту до пресування
Збірку інструменту перед пресуванням проводиться у відповідності з кресленнями інструментальних налагоджень на даний процес.
Втулки контейнерів, прес-штемпелі та іншої великогабаритний інструмент повинні бути забезпечені паспортами.
Діаметр прессшайбой повинен бути на 0.3 - 0.7 мм менше фактичного діаметру каналу втулки контейнера. 1.1. Роль пресування
Металургійна промисловість - одна з основних галузей народного господарства, що визначає рівень розвитку країни і є базою для інших галузей промисловості.
Обробка металів полягає в доданні металу заданих форми і розмірів, а також певних механічних та фізичних властивостей. Основними видами обробки є лиття, обробка тиском і обробка різанням.
Литтям отримують готові великогабаритні деталі різної конфігурації, а також спеціальними методами лиття - дрібні деталі складної форми. Крім того, велика кількість заготовок відливають для подальшої обробки тиском і механічної обробки, так як литі деталі за механічними властивостями, якості поверхні та точності розмірів помітно поступаються деталей, отриманими іншими видами металообробки. В даний час литі заготовки отримують у вигляді зливків, листів, прутків, труб та дроту.
Механічна обробка (обробка різанням) застосовується в основному в якості оздоблювальної операції, а також для отримання деталей складної форми з жорсткими вимогами до розмірів і якості поверхні. В даний час для виробництва виробів відомо чимало видів механообробки: токарна, фрезерування, стругання, сверловка та інші.
Обробка тиском - завершальний етап у виробництві виробів (напівфабрикатів) з металів і сплавів. Нею одержують вироби найрізноманітнішої форми. До основних способів обробки металів тиском відносяться кування, штампування, прокатка, пресування і волочіння.
При виробництві труб, прутків і профілів з кольорових металів і сплавів пресування є основною заготівельної операцією. Пресування - процес видавлювання із замкнутої порожнини через отвір в матриці металу з наданням йому необхідної форми. При пресуванні можлива деформація металу з найбільшими обтиснення у порівнянні з усіма іншими видами обробки тиском та виготовлення виробів самої різної конфігурації. Пресуванням можна отримати вироби з матеріалів, що не піддаються прокатці і волочіння, завдяки тому, що заготовка при пресуванні піддається всебічному стисканню.
Час переналагодження інструменту при пресуванні коротше, ніж при прокатці, що особливо важливо при виробництві напівфабрикатів з кольорових металів, що характеризується широким різноманітністю розмірів виробів і порівняно невеликими обсягами продукції одного розміру.
Переваги процесу пресування визначили його широке поширення при виробництві труб, прутків і профілів з легких і важких кольорових металів.
1.2. Характеристики сплаву АМг6
Сплав АМг6 відноситься до сплавів системи Al-Mg, які в свою чергу відносяться до групи термічно неупрочняемих корозійностійких і зварюються сплавів. У литих сплавах системи Al-Mg з різним вмістом магнію та марганцю, заліза та кремнію можуть бути присутніми фази Al 3 Mg 2, Al 6 (FeMn), Mg 2 Si (рис. 1). Кількість фази Al 3 Mg 2 зростає з підвищенням вмісту магнію в сплаві. З підвищенням вмісту в сплаві марганцю і заліза збільшується кількість фази Al 6 (FeMn) і виділення її сильно огрублюються. Введення в сплави титану і ванадію може призвести до утворення інтерметалідів Al 3 Ti і Al 3 V. Плоскі, круглі й порожні злитки сплавів даної системи мають однорідну макроструктуру (злитки до
Рівноважна діаграма стану Al-Mg (заштрихована зона - область складів промислових сплавів)
Рис. 1 [2]
Він має невисокі міцнісні характеристики - тимчасовий опір і, особливо, межа плинності, але відрізняється високою пластичністю, гарною корозійною стійкістю в різних середовищах і добре зварюється аргонодугового зварюванням.
Хімічний склад сплаву АМг6 визначається ГОСТом 4784-97 і наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Хімічний склад АМг6 (мас.%)
| Марка сплаву | Si | Fe | Cu | Mn | ||||||||
| Російська | Міжнародна | |||||||||||
| Буквена | Цифрова | |||||||||||
| АМг6 | - | - | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.5-0.8 | ||||||
| Mg | Cr | Zn | Ti | Інші елементи | Al | Щільність, кг / м 3 | ||||||
| 5.8-6.8 | 0.20 | 0.02-0.10 | 0.0002-0.005 Be | Основа | 2640 | |||||||
Сплави системи Al-Mg мають гарну зварюваність. З підвищенням вмісту магнію коефіцієнт тріщиноутворення при зварюванні зменшується. Однак, у зв'язку зі збільшенням температурного інтервалу плавлення і підвищенням концентрації водню, із зростанням вмісту магнію пористість зварних з'єднань зростає.
Зварні з'єднання цих сплавів ослаблені порівняно з основним матеріалом. Це відноситься до характеристик міцності, пластичності і стійкості проти корозії. Для підвищення корозійної стійкості зварних з'єднань сплаву АМг6 напівфабрикати перед зварюванням необхідно піддавати ступінчастому отжигу.
Промисловість випускає всі види деформованих напівфабрикатів, перш за все катані - плити, листи, стрічки, а також пресовані панелі, профілі, прутки, труби і ковані - поковки, штампування. Напівфабрикати випускаються в термічно необробленому стані, після відпалу, а деякі види напівфабрикатів виготовляються холодною обробкою тиском (у нагартованной стані). Нагартовка підвищує міцнісні характеристики, особливо межа плинності, але знижує пластичність. Подальша зварювання усуває нагартовка в зоні термічного впливу зварного з'єднання, і механічні властивості у зазначеній зоні відповідають властивостям у відпаленому стані.
Гарантовані механічні характеристики напівфабрикатів з АМг6 представлені в табл. 2.
Таблиця 2
Гарантовані механічні характеристики пресованих прутків з АМг6 в змозі без термічної обробки
| Сплав | Напівфабрикати | s в, МПа | s 02, МПа | d 5,% |
| не менше | ||||
| АМг6 | Прутки | 315 | 155 | 15.0 |
Таблиця 3
Фізичні властивості АМг6
| Сплав | Стан | Теплопровідність при 25 ° С, Дж / (м × з × ° С) | Електроопір, Ом × м | Щільність, кг / м 3 | ||
| АМг6 | М | 117.152 | 0.00067 | 2640 | ||
| Середній коефіцієнт термічного розширення при 20-100 ° С, a × 10 6, (° С) -1 | Питома теплоємність при 100 ° С, Дж / (кг × ° С) | Інтервал температур плавлення, ° С | ||||
| 24.7 | 920.48 | 571-638 | ||||
Напівфабрикати зі сплавів Al-Mg піддаються тільки отжигу для зняття нагартовки і переведення їх у м'яке отожженном стан. Відпал напівфабрикатів і виробів з магналії необхідно проводити при температурі 310-335 ° С протягом 1-2 год з наступним охолодженням на повітрі. Для сплаву АМг6 при охолодженні після відпалу необхідно робити витримку при 250-260 ° С протягом однієї години, потім охолоджувати з нерегламентованої швидкістю. При неможливості здійснення ступеневої охолодження слід вести охолодження зі швидкістю не більше 30 ° / ч.
Сплав АМг6 застосовується в зварних конструкціях, для виготовлення ємностей, що використовуються у тому числі і при кріогенних температурах.
1.3. Технічні вимоги до готових виробів
Прутки поставляються по ГОСТ 21488-76. Маса партії прутків не обмежується.
Для оцінки механічних властивостей прутків зі сплаву АМг6 в усіх станах матеріалу випробовують 5% прутків від партії, але не менше трьох прутків від кожної партії.
При складанні партії прутків з декількох плавок перевіряють механічні властивості не менше ніж на двох прутках від кожної плавки.
Для кожного виду механічних випробувань від вихідного кінця контрольованого прутка при діаметрі
Допуски на розміри прутків описані в табл. 4.
Таблиця 4
Граничні відхилення за діаметром круглих прутків
| Номінальний діаметр прутка, мм | Граничні відхилення при точності виготовлення, мм | |
| підвищеної | нормальної | |
| 19-30 | -0.52 | -0.84 |
Місцева кривизна прутків на
2. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
2.1. Проектування схеми виробництва та її обгрунтування
Я уявляю таку технологію:
- Склад заготовок;
- Нагрів заготовок;
- Пресування;
- Таврування;
- Розбракування;
- Редагування;
- Різання, вирізка зразків;
- Зачистка задирок;
- Таврування;
- Шабровка;
- Редагування;
- Перевірка на стилоскопах;
- Приймання ВТК;
- Зберігання та упаковка;
- Здача на склад.
Природно, що для збереження загальної поточності виробництва в масштабі цеху послідовність розташування відособлених ділянок його площ повинна знаходитися у відповідності з послідовністю технологічних процесів.
Ця ознака дає можливість розташувати на одній ділянці різні типи обладнання у тій послідовності, яка потрібна наміченим технологічним процесом виготовлення поковки, і створити потоковість її виробництва. Можливе об'єднання процесів пресування і обробки в потокової лінії.
Пресовий агрегат складається з нагрівального пристрою, пресового обладнання (прес) і засобів механізації та автоматизації. Агрегат гідравлічного преса включає нагрівальні печі, сам прес, насосно-акумуляторну станцію, пульт управління. Насосно-акумуляторна станція планується в окремому приміщенні бажано в тому ж корпусі і ближче до пресу.
У залежності від характеру виробництва, програми випуску прутків, підйомно-транспортних засобів, загального компонування цеху взаємне розташування устаткування в пресовому агрегаті може бути різний і різноманітне. Обладнання може розташовуватися в лінію до фронту роботи, під кутом, перпендикулярно. Однак завжди повинні виконуватися вимоги забезпечення прямоточності процесу, зручності для робітників, обладнання не повинно розміщуватися тісно, але і в той же час не слід без потреби збільшувати відстань між агрегатами і відповідно площа цеху та ін Тому необхідно користуватися при розстановці обладнання встановленими нормами відстаней.
Основний принцип при виборі розмірів та кількості нагрівальних пристроїв - їх кількість і продуктивність повинні повністю забезпечувати необхідну продуктивність пресового устаткування.
Розташування обладнання може бути поздовжнім, поперечним і змішаним. Найбільш поширеним є поздовжнє розташування обладнання, при якому вантажні потоки спрямовані уздовж поздовжньої осі будівлі.
У даному проекті обладнання встановлюється вздовж прольоту в три ряди (мал. 2). При цьому воно може бути розташоване або посередині прольоту, або ближче до однієї з поздовжніх стін будівлі. Розташування обладнання ближче до поздовжньої стіни будівлі дає можливість скоротити ширину прольоту. При цьому, однак, більш легке устаткування може встановлюватися тільки в один ряд.
Схема розташування механізмів лінії преса
Рис. 2 [6]
2.2. Опис технологічного процесу виготовлення продукції
2.2.1. Нагрівання заготовки
Заготівля перед завантаженням у піч повинна бути очищена від бруду масла стружки. Нагрівання заготовки перед пресуванням виробляється в індукційній печі.
Заготівля АМг6 зі стелажу за допомогою спеціального стикається пристрою подається на завантажувальний стіл преса. З завантажувального столу за допомогою пневматичної голки заталківателя подається в індукційну піч, де виробляється нагрівання заготовки до температури 320 - 480 ° С. Потім заготовка передається в індукційну піч № 2, і кінець, звернений до матриці, нагрівається від 500 до 530 ° С. Заготівля впирається в термопару свідчення з термопари надходять на регулюючий мілівольтметр на якому задана певна температура, (даний прилад підтримує задану температура). Необхідно 2 - 3 цикли нагріву (не більше 2 хвилин). При досягненні заданої температури піч відключається автоматично.
Час подачі заготовок від індукційної печі № 2 в контейнер не повинна перевищувати 40 секунд.
Заготівлі, завантажені в піч, повинні відповідати вимогам внутрішньозаводського стандарту, а їх розміри відповідати вказаним у маршрутно-технологічній карті. На поверхні заготовки не повинно бути задирок, гострих виступів, стружки, слідів масла і бруду. Заготівлі із забрудненою поверхнею перед завантаженням у піч повинні бути очищені. При нагріванні в індукційної печі заготовка повинна займати таке положення, щоб її передній кінець знаходився на відстань 30 - 60 мм від виходу кінця індуктора. Регулювання продуктивності індукційних печей ведуть шляхом зміни числа імпульсів лічильно-імпульсного реле. Температура заготівлі видається з печі, заміряють стаціонарної контактної термопарою.
Заготівлі, нагріті до температури 500 - 530 ° C, але ні нижче гранично допустимої подають на пресування тільки після їх охолодження до заданої температури. Заготівлі, нагріті до температури, вище гранично допустимої, вважаються остаточними шлюбом і підлягають переплаву. Заготівлі, що мають після виходу з печі температуру нижче мінімальної межі, охолоджують до температури не вище 50 ° C, після чого завантажують у піч для повторного нагріву.
2.2.2. Підготовка інструменту до пресування
Збірку інструменту перед пресуванням проводиться у відповідності з кресленнями інструментальних налагоджень на даний процес.
Втулки контейнерів, прес-штемпелі та іншої великогабаритний інструмент повинні бути забезпечені паспортами.
Температура на регулюючому потенціометрі печі для нагріву інструменту встановлюють в діапазоні 350 - 450 ° С.
2.2.3. Пресування
Пресування прутків виробляється на горизонтальному гідравлічному пресі зусиллям 24.516 МН (2500тс).
Пресування здійснюється прямим методом. Прес-штемпель через прес-шайбу передає тиск на заготовку, вміщену в контейнер, при цьому метал заготовки випливає з каналу матриці знаходиться в матріцедержателе і утворює профіль.
Пресування потрібно починати на верхній межі температури нагрівання заготовки, що необхідно з метою додаткового підігріву контейнера, що має виключати заклинювання при пресуванні. Після декількох прессовок переходять на режим близький до низького межі.
З метою одержання кращої поверхні, а також для запобігання налипання алюмінієвого сплаву, на поверхні наноситься суміш графіту з маслом, що складається з графіту кристалічного ливарного (ГОСТ 5279) у кількості від 10 до 15% і індустріального масла «І-12» (ГОСТ 20799) в кількості від 85 до 90%.
Мастило наноситься на такі поверхні:
- Торці і пояски прес-шайби (один раз на 50 прессовок);
- Торці і втулки контейнера, прилеглі до матричному вузла (один раз на 5 прессовок).
Швидкість витікання при пресування даного прес-вироби зі сплаву АМг6 становить 0.047 м / с.
Температура пресового інструменту повинна бути в межах 300 - 350 ° С; температура контейнера в межах 450 - 500 ° С.
За відповідності прессізделія кресленням і вимогам технічних умов, зазначених супровідному паспорті, пресування триває. Пресування з відхиленнями забороняється.
Для запобігання утяжин і скручування профілю застосовують пристрій для витягування прессізделій. Технічна характеристика цього пристрою дана в табл. 6. Основою пристрою є тягне візок, який за допомогою інших механізмів пристрою здійснюється захоплення і натяг прутка в процесі пресування із заданим зусиллям натягнення і транспортуванням над приймальним столом преса.
Таблиця 6
Технічна характеристика пристрою для витягування прессізделій
| Найменування характеристики | Значення |
| Розміри зони затиску: | |
| висота, мм | 190 |
| ширина, мм | 200 |
| Зусилля натягу, кН | 12.237 |
| Робочий тиск повітря в пневмосистеме, МПа | 0.4-0.6 |
| Ширина опорної рамки затискного пристрою, мм | 300 |
| Максимальна швидкість витікання металу, м / с | 0.833 |
| Мінімальна швидкість витікання металу, м / с | 0.067 |
| Швидкість підведення візка до пресу, м / с | 7.8 |
| Швидкість відводу візки від преса, м / с | 1.66 |
| Режими управління | автоматичний, поопераційний, налагоджувальний |
| Температура навколишнього середовища в зоні роботи пристрою не нижче, ° С | 10 |
Під час пресування, в той момент, коли вихідний кінець прессізделія доходить до зони затиску пристрої бригадир преса зупиняє пресування. Пресувальник з пульта управління пристрою витягування прессізделій дає команду на автоматичний затискач прессізделій, після чого бригадир продовжує пресування.
Тягне візок, із заданим зусиллям натягнення, в процесі пресування виробляє транспортування прессізделія над приймальним столом преса.
Після закінчення процесу пресування розтискається затиск візки, пруток укладається на стіл транспортера, після чого даний виріб за допомогою знімачів надходить на охолоджуючий стіл.
2.2.4. Розбракування
Розбракування проводиться візуальним методом 100% від партії. Частина виробів відпресованих з дефектами відокремлюються і не допускаються на наступні операції. Таврування здійснюється з вихідного кінця, де вказуються марка сплаву, стан постачання і номер партії.
2.2.5. Правка
Охолоджені профілі передаються на розтяжної машину зусиллям 0.294 МН. Основним методом редагування профілів є правка розтягуванням. Залишкова деформація при виправленні на розтяжної машині не більше 2 - 3%. Таке обмеження пов'язане з тим, що збільшення залишкової деформації веде до зниження механічних властивостей. Правці піддаються профілі для додання їм необхідної поздовжньої і поперечної геометрії. Основні дефекти поздовжньої геометрії після пресування профілів і термічної обробки - кривизна, шаблевидної.
В якості як мастило застосовується освітлювальний гас. Технічна характеристика розтяжної машини наведена в табл. 7.
Таблиця 7
Технічна характеристика розтяжної машини
| Найменування характеристики | Значення |
| Максимальний робочий хід | |
| передній тягнучої головки, м | 1.000 |
| задньої головки, м | 1.600 |
| Крок для регулювання положення задньої бабки, м | 0.600 |
| Максимальна відстань між головками, м | 27.000 |
| Величина відкриття затискачів, м | 0.085 |
| Максимальна ширина затискачів, м | 0.220 |
| Максимальна швидкість розтягування (регульована), м / с | 0.095 |
| Швидкість зворотного ходу, м / с | 0.190 |
З розтяжної машини дане прессізделіе передається на рольганг швидкісний дискової пилки для обрізки кінців в міру. Відбір зразків механічних випробувань проводиться на мікроструктуру від партії. Зразки на механічні випробування вирізаються з вихідного кінця, а на мікроаналіз з боку прессостатка, після обрізки прессутяжіни. Різка прутків починається з вихідного кінця.
При різанні прессізделій для охолодження й змащення ріжучого диска застосовується індустріальне масло «І-12А» (ГОСТ 20799). Забороняється працювати на дискової пилки без змащення ріжучого диска.
Після різання стружка з поверхні прессізделія повинна видалятися різьбярем за допомогою стиснутого повітря.
Технічна характеристика дискової пили наведена в табл. 8.
Таблиця 8
Технічна характеристика дискової пили
| Найменування характеристики | Значення |
| Діаметр ріжучого диска, м | 0.500 |
| Товщина диска, мм | 5 |
| Число обертів на хвилину, об / хв | 1900 |
| Найбільша ширина розрізається вироби, м | 0.400 |
| Найбільша висота пропилу, м | 0.160 |
Видалення поверхневих дефектів (міхурів, вм'ятин, забоїн, подряпин, надиров) проводиться шабером або шліфувальними шкурками на тканинній основі не крупніше № 6 (ГОСТ 5009-82). Поперечна зачистка до гладкої поверхні проводиться наждачним папером № 10 (ГОСТ 6456-82).
2.2.8. Приймання ВТК
На остаточному прийманні контролер робить перевірку відповідності виробу вимогам технічних умов поставки, нормалей і оформлення документів. Вимірювання прутка здійснюється мікрометром згідно з ГОСТ 6507-78, штангельциркулем за ГОСТ 166-80. Перевірку довжини проводять рулеткою за ГОСТ 7502-80. Після того, як продукція прийнята контролером, її зважують, контролер заносить вагу партії в супровідний паспорт. У супровідному паспорті зазначаються:
- Номер плавки;
- Номер партії;
- Маса партії;
- Шифр вироби;
- Марка сплаву;
- Стан поставки;
- Номер технічних умов;
- Кількість відпресованих заготовок;
- Кількість придатних виробів;
- Розміри поперечного перерізу після пресування і виправлення;
- Результати контролю прессізделій у відповідність з вимогами технічних умов.
2.2.9. Консервація і упаковка
Після приймання ВТК прутки надходять на ділянку консервації і упаковки. На вимогу замовника продукцію піддається консервації. Перед консервацією продукція зважується і поштучно подається на вхідний рольганг консервирующей установки. Методом дисперсного розпилення на продукцію наноситься тонкий шар мастила, що складається з 90% індустріального масла марки 12 або 20 і 10% олію розчинної присадки АКОР-1. Вироби, покриті консервирующей мастилом, надходять в копильника, де продукція вирівнюється з торців і виробляється зв'язка шпагатом в пучок, у трьох місцях по довжині. За відсутності маркування на виробах до пучка прикріплюється металева бирка із зазначенням сплаву і стану поставки, номера партії, шифру виробу.
Даний пруток упаковується в ящики. Пачка виробів, упаковуваних в ящики, попередньо укладається в щільний конверт, що складається з одного зовнішнього шару бітумної папери і двох шарів просмоленим папери (парафінової). Конверт повинен повністю виключити безпосередній контакт металу з деревом і проникнення вологи до металу.
2.2.10. Здача на склад
Після консервації та пакування, виріб здаються на склад по здавальної накладкою. На складі прутки зберігаються на стелажах у горизонтальному положенні. Для запобігання вироби від пошкодження об стелажі, вони повинні бути оббиті алюмінієвими листами або текстоліту.
3. ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ
3.1. Визначення розмірів вихідної заготовки
З метою досягнення максимальної продуктивності при пресуванні застосовують злитки або заготовки максимально можливого обсягу. Якщо немає спеціальних вимог з геометрії, то застосовують злитки циліндричного вигляду. Циліндричний злиток найбільш простий у виготовленні, тому що вимагає найбільш дешевою оснащення при лиття. Те ж відноситься і до пресовим заготівлях, одержуваних методами порошкової металургії.
Для злитку без порожнини при одному і тому ж обсязі V можна вибрати різне співвідношення між діаметром D c і довжиною злитку L c. Дійсно, обсяг V циліндричного злитку визначається як
V = p × D c 2 × L c / 4, [3] (1)
Співвідношення енерговитрат на деформацію Е д, тертя Е т і загальних Е S при прямому пресуванні злитків з різним ставленням довжини до діаметра
Рис. 3 [3]
Для прес-виробів, які не піддаються подальшій більш-менш значної деформації мінімальна витяжка повинна бути не менше 10. Через обмеження по силових умов проведення процес пресування доводиться обмежувати і максимальні витяжки, які з практики пресових цехів становлять для алюмінію 1000.
Якість пресованих виробів та силові умови пресування вимагають обмеження довжини зливка. При всіх різновидах пресування велика довжина злитку пов'язана з імовірністю помітного охолодження злитка до кінця пресування і зі значною нерівномірністю властивостей і структури виробу.
Велике охолодження злитка може в кінці процесу викликати підвищення зусилля пресування, що при обмежених можливостях преса призведе до недопрессовкам.
Розміри злитку для заданого прес-вироби встановлюють наступному порядку:
- Виходячи з площі перерізу прес-виробу і його призначення, вибирають допустиму ступінь витяжки і кількість каналів матриці;
- Визначають максимально можливу довжину прес-вироби і з урахуванням розміру прес-залишку максимальний обсяг заготівлі;
- Задавшись кількома величинами поперечних перерізів (що перевищують максимальний) злитків, визначають відповідні їм довжини злитків і для кожного з таких розмірів зливків підраховують величини зусиль, за якими знаходять оптимальні розміри злитка, що відповідають мінімальному зусиллю.
При пресуванні найчастіше використовують суцільні заготівлі круглого перерізу. Заготівлі прямокутного або плоскоовальних перерізу застосовують тільки в окремих випадках (наприклад, пресування профілю з закінцівках з профільованого контейнера). Порожні круглі заготовки застосовують порівняно рідко. Вони використовуються при пресуванні пустотілих профілів з простою формою внутрішнього каналу при відносно великих його розмірах.
Розміри заготовки визначають якість прес-виробів і техніко-економічні показники процесу. Чим більше діаметр і довжина заготовки для пресування профілю певного типорозміру, тобто чим більше її обсяг, тим більше довжина профілю, одержуваного з неї. Збільшення довжини профілю дозволяє зменшити частку металу, який іде у кінцеву обрезь, що сприяє підвищенню виходу придатного, тому завжди слід прагнути до збільшення обсягу заготівлі.
Однак на величину виходу придатного великий вплив надає також частка металу на прес-залишок. При певному обсязі заготівлі збільшення її діаметра і довжини різному впливає на відходи в прес-залишок. При збільшенні діаметра заготовки та відповідному зменшенні її довжини кількість відходів на прес-залишок підвищується, і навпаки.
Для забезпечення максимального виходу придатного і мінімального зусилля пресування при певному обсязі заготовки більш раціонально збільшувати її довжину, ніж діаметр. У даному випадку лімітуючим чинником є не величина зусилля пресування, а величина максимального питомого тиску, тому при нагоді пресування з декількох контейнерів доцільно застосовувати контейнер мінімального діаметру.
При многоніточном пресуванні тонкостінних прутків і профілів помилки перетину вибирають діаметр контейнера, виходячи з умови розміщення очок матриці, який забезпечує міцність матриці і унизані величину зазорів між крайніми точками контурів профілів і поверхнею контейнера (табл. 9).
Таблиця 9
Умова розміщення отворів матриці
| Діаметр контейнера, мм | 85-95 | 115-130 | 170-200 | 270-300 | 360-420 |
| Мінімальна відстань від профілю до контейнера, мм | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
D заг = (0.965 ... 0.975) D к. [3] (2)
Довжину заготовки при пресуванні профілів постійного перерізу в загальному випадку визначають за формулою [3]
де l пф - довжина готового напівфабрикату, мм;
l пр - припуск на довжину, мм;
m - кратність профілів в пресуванні;
l ко - довжина кінцевий обрізу, мм;
n - число каналів в матриці;
h по - висота прессостатка, мм;
F заг, F пф - площа перерізу відповідно заготовки і готового напівфабрикату з урахуванням плюсових допусків, мм 2;
m р - коефіцієнт розпресування.
Нижче наведено розрахунок параметрів злитка (табл. 10).
Таблиця 10
Розрахунок параметрів злитка
3.2. Визначення балансу металу, величини відходів за операціями технологічного процесу. Розрахунок технологічної карти
Відомі коефіцієнти втрат металу на кожній операції у відсотках від запуску (табл. 11).
Таблиця 11
Коефіцієнти втрат металу
Тоді сумарний коефіцієнт втрат металу буде k S = 19.46% .. Звідси запуск металу дорівнює
З = Q × 100% / (100 - k S), [3] (5)
де Q - випуск металу, тонн / рік.
З = 35000тонн/год × 100% / (100% - 19.46%) = 4345.667 тонн / рік.
Тепер легко визначити втрати металу і коефіцієнти виходу придатного для кожної операції. Результати розрахунку наведені в табл. 12.
Таблиця 12
Втрати металу і коефіцієнти виходу придатного
Баланс металу дорівнює
Б = Q × 100% / K S, [3] (4)
де K S - сумарний коефіцієнт виходу придатного,%.
Б = 3500тонн/год × 100% / 80.5% = 4347.826 тонн / рік.
3.3. Температурно-швидкісні умови деформації (пресування)
Характер перебігу алюмінію і його сплавів має свої особливості, зумовлені природою і фізичними властивостями цих сплавів.
Висока адгезія пресованих сплавів до матеріалу інструмент обумовлює значні напруги контактного тертя, що наближаються до величини максимального сдвигающего напруги. Це викликає великі відмінності між величинами зсувні деформацій у периферійних і центральних шарах заготівлі та призводить до підвищення нерівномірності деформації.
Відносно невисокі температури деформації алюмінієвих сплавів дозволяють забезпечити невеликі перепади температур нагрівання заготовки та інструменту. Це у поєднанні з високими теплоємністю і теплопровідністю пресованих сплавів дозволяє зменшити градієнт температурного поля по перерізу і довжині заготовки і таким чином знизити нерівномірність деформації.
Пресування з сорочкою алюмінію і його сплавів не вдається, тому що приварювання металу до стінок контейнера перешкоджає видалення сорочки з контейнера.
Алюмінієві сплави пресують здебільшого методом прямого закінчення без змащення контейнера. Для того щоб підвищити вихід придатного і забезпечити рівномірність властивостей прес-виробів, в деяких випадках застосовують метод зворотного закінчення, наприклад, при пресуванні прутків великого діаметру з круглих злитків.
Налипання металу на голку і великі напруги, що у голці при повній прошивці міцних алюмінієвих сплавів, а також утворення, на внутрішній поверхні прошитого злитку межкристаллических руйнувань обумовлюють необхідність утворення порожнини у злитку попередніми свердлінням.
Пластичність АМг6 дуже висока. Температурний інтервал гарячого пресування сплаву лежить в широких межах від 250 до 500 ° С. Підвищення температури сприяє прилипанню сплаву до інструменту і викликає розвиток дефектів поверхні прес-виробів. Пресування сплавів на основі Al-Mg можна вести з дуже великими швидкостями (до 25 м / с). Швидкість пресування для цієї групи сплавів визначається не стільки властивостями сплаву, скільки технікою пресування і наявним обладнанням. Для проведення подальших розрахунків були прийняті швидкість витікання, рівна 0.047 м / с, і температура заготовки, рівна 500 ° C.
3.4. Визначення потужності технологічного обладнання, його вибір, опис
Потужність технологічного устаткування залежить від енергосилових параметрів процесу.
Найбільш універсальною методикою розрахунку енергосилових параметрів пресування є методика І.Л. Перлина, яка використовує принцип суперпозиції: сила пресування Р є сумою складових, кожна з яких враховує витрату потужності на подолання реактивних сил у певному місці вогнища деформації:
P = R м + T кр + T м + T п, [3]
де R м - складова зусилля на подолання потужності внутрішніх сил (на власне деформацію), Н;
T кр - складова зусилля на подолання напруги тертя на стінках контейнера, Н;
T м - складова зусилля на подолання напруги тертя на поверхні матриці або напружень зрізу мертвої зони, Н;
T п - складова зусилля на подолання напруги тертя на калібрує паску матриці, Н.
У формулу можуть бути включені і інші складові, що враховують інші енерговитрати, наприклад на подолання протитиску, напружень тертя на поверхні прес-шайби та ін Слід зазначити, що формули були отримані при використанні умови плинності Тріска, при використанні умови текучості Мізеса коефіцієнти в формулах можуть виявитися дещо іншими. Складові формули І.Л. Перлина знаходяться в залежності від конфігурації осередку деформації.
При пресуванні круглого прутка з круглої заготовки ці складові визначаються наступним чином:
R м = 0.8 × D до 2 × s s ср × i / cos 2 (a / 2); [3] (5)
T кр = 0.5 × p × y до × D до × s s0 × L; [3] (6)
T м = 0.4 × y м × D до 2 × s s ср × i / sin [3] (7)
T п = 0.5 × y п × d × s s до × l × l п, [3] (8)
де i = lnl - логарифмічна ступінь деформації;
L = L ср - 0.5 × (D к - d) / tga - довжина распрессованного злитку за вирахуванням жорсткої (мертвої) зони, мм;
L ср = D 2 × L c / D до 2 - довжина распрессованного злитку, мм;
D до, D і L c - діаметр контейнера, діаметр і довжина злитку, мм;
a - кут обжимають частини пластичної зони, °.
Останній кут дорівнює куту природного закінчення металу (60 ... 65 °) при полуугле твірної матриці більше 60 ... 65 °, у тому числі при плоскій матриці, і дорівнює полууглу нахилу твірної матриці до осі пресування, якщо останній полуугол менше кута природного закінчення. Приймемо α = 60 °.
Коефіцієнти тертя y к, y м, y п відповідно на контейнері, матриці й калибрующей паску є довідковими даними. У разі пресування з мастилом y к = y м = y п = 0.25.
Особливу трудність викликає визначення величини опору деформації, оскільки криві зміцнення при надвисоких значеннях пенсії деформації, характерних для пресування, до цих пір не побудовані через відсутність відповідних методик. У зв'язку з цим користуються наявними залежностями величини опору деформації s s = | (e, x, q), де x - швидкість деформації, q - температура, екстраполюючи дані в область високих ступенів деформації.
Температурно-швидкісні параметри процесу призначають, застосовуючи результати розрахунку енергосилових параметрів і теплових полів з урахуванням міцності і пластичності металу, а здебільшого використовуючи рекомендації, отримані в практиці пресування, тобто з огляду на, що максимальна швидкість витікання АМг6 при пресуванні 25 м / с. Зазначена швидкість не призводить до перегріву металу через виділення тепла деформації і в той же час до захолажіванію злитку промислових розмірів і маси.
З умови сталості секундних обсягів швидкості витікання u u можна перерахувати на швидкості пресування u n за формулою
u n = u u / l, [3] (9)
Ступінь деформації визначається за формулою
e = (l - 1) / l, [3] (10)
e = (24.096 - 1) / 24.096 = 0.958.
Тепер за кривими зміцнення [4] при заданих x, q і e = 0 визначаємо s s 0 = 20МПа. При розрахованому значенні ступеня деформації визначаємо s sk = 50МПа.
Значення середнього опору деформації s ср оцінимо, виходячи з кривої зміцнення. Так як процес деформування здійснюється при великих ступенях деформації, приймаємо s ср = s s 0.
Після розрахунку зусилля деформації розраховуємо напруга пресування p за формулою
p = 4 × P / (p × D до 2). [3] (11)
Ця напруга діє на прес-шайбу, тому зробимо перевірку умови p <k × s в, де k> 1 - коефіцієнт запасу, s в - межа міцності інструментального матеріалу з урахуванням температури нагріву цього інструменту.
Нижче наведено розрахунок параметрів пресування прутка (табл. 13).
Таблиця 13
Вихідні дані і результати розрахунку параметрів пресування прутка
Отже, цей процес можна здійснити на пресі зусиллям 24.517 МН. Проект преса і керівництво розроблені Коломенським СКБТСГ [5]. Прес призначений для пресування прямим методом прутків і профілів з алюмінієвих сплавів. Завод-виробник - Коломенський ордена Трудового Червоного Прапора завод важкого верстатобудування. Тип преса - прутковопрофільний горизонтальний гідравлічний. Модель преса - ПА8744. Габарити преса в м (длінаxшірінаxвисота) - 19.500x9.800x5.120. Вага преса в кг - 277000. Загальний вигляд преса - креслення ПА8744.00.001.
Органи управління:
- Головний пульт управління (ПА8744.121);
- Пульт управління (ПА8744.122).
Технічна характеристика преса наведена в табл. 14.
Таблиця 14
Примітки: 1. Номінальне зусилля преса при використанні контейнера діаметром 170 мм повинен бути знижений до 19.613 МН шляхом відповідного зниження тиску робочої рідини від НАС в магістралі головного циліндра.
2. Значення параметрів, наведених з п.18 по п.31, взяті з креслення П8744МА.00.001.
3.5. Розрахунок продуктивності основного устаткування, його кількість. Побудова графіка завантаження обладнання
Машинне час дорівнюватиме
t м = L пр / u іст, [7] (12)
t м = 9.015 м/0.047 м / с = 191.809 с.
Допоміжний час визначимо як максимальне серед значень часу для здійснення допоміжних операцій.
Час швидкого зворотного ходу пресувальне траверси
t 1 = 2.460 м/0.350 м / с = 7.029 c. [7] (13)
Час, що витрачається на подачу злитка і прессшайбой із преса або в прес
t 2 = 1.420 м/0.500 м / с = 2.84 с. [7] (14)
Час роботи ножиць відділення прессшайбой
t 3 = 0.350 м/0.100 м / с = 3.5 с. [7] (15)
Час, що витрачається на заталківаніе або повернення заталківателя прессшайбой
t 4 = 0.610 м/0.100 м / с = 6.1 с. [7] (16)
Час, що витрачається на передачу прессшайбой
t 5 = 1.570 м/0.300 м / с = 5.233 с. [7] (17)
Час, що витрачається приймачем прессостатка з прессшайбой
t 6 = 2.030 м/0.500 м / с = 4.06 с. [7] (18)
Час, що йде на передачу злитків
t 7 = 0.550 м/0.100 м / с = 5.5. с. [7] (19)
Час, потрібний на заталківаніе прессостатка з прессшайбой
t 8 = 1.070 м/0.250 м / с = 4.28 с. [7] (20)
Час, що витрачається на заталківаніе злитку
t 9 = 0.990 м/0.150 м / с = 6.6 с.
Отже, t в = t 1 = 7.029 с.
Тепер можна визначити час, що витрачається на виробництво одного виробу
t видавництва = (t м + t в) × (1 + a/100), [7] (21)
де a - коефіцієнт втрат робочого часу.
Приймемо a = 10%.
t видавництва = (191.809 з + 7.029 с) × (1 + 10/100) = 218.722 с.
Продуктивність преса в тоннах буде дорівнює
H в = 3600 / t вид. [7] (22)
H в = 3600/218.722 = 16.459 т / ч.
Ефективний фонд часу роботи преса дорівнює
Ф еф = (((Д к - ч тижнів × Д в) - Д п) × год раб) × (1 - b/100), [7] (23)
де Д к - кількість днів у році, виражене в годинах;
ч тижнів - кількість тижнів;
Д в - кількість вихідних днів на рік, виражене в годинах;
ч раб - кількість робітників у добу;
b - коефіцієнт втрат робочого часу преса на поточний капітальний ремонт, рівний 20-30%.
Приймаються b = 20%.
Ф еф = (((365 - 52 × 2) - 10) × 3 × 8) × (1 - 20/100) = 4819.2 ч.
Потужність преса визначається за формулою: [7] (24)
N = P / t видавництва
N = 5838.959кН/218.722с = 26.696В
Необхідну кількість пресів визначається за формулою
А р = Q / (Ф еф × H в), [7] (25)
де Q - випуск продукції, т.
А р = 3500 т / (4819.2 год × 0.376 т / год) = 1,9.
Отже, для виконання даної виробничої програми достатньо двох пресів.
Коефіцієнт завантаження преса буде дорівнює
К з = А р / А пр × 100%, [7] (26)
де А пр - прийнята кількість пресів.
К з = 1.9 / 2 × 100% = 95%.,
Графік завантаження преса наведено в наступному пункті (рис. 4).
3.6. Визначення потужності зусилля, кількості допоміжного обладнання
Коефіцієнт завантаження нагрівальної печі приймаємо Кз = 100%.
Вибір правильної машини здійснюється на підставі формули
P = k × s в × F і, [7] (27)
де k = 1.1 - 1.2 - коефіцієнт, що враховує вплив різних факторів на процес розтягування;
s в - межа міцності, МПа.
Приймаються k = 1.1. Для сплаву АМг6 s в = 315 МПа.
P = 1.1 × 315 МПа × 314 мм 2 = 108870.3 Н.
Отже, правку розтяганням можна здійснювати на розтяжної машині з номінальним зусиллям 0.294 МН.
Визначаємо машинне і допоміжний час для правильної машини
t м = 2.600 м/0.095 м / с = 27.368 с, [7] (28)
t в = 2.600 м/0.190 м / с = 13.684 с. [7] (29)
Тепер можна визначити час, що витрачається на виробництво одного виробу
t видавництва = (t м + t в) × (1 + a/100), [7] (30)
t видавництва = (27.368 с + 13.684 с) × (1 + 10/100) = 45.157 с.
Тоді продуктивність правильної машини буде дорівнює
H в = 3600 / t вид. [7] (31)
H в = 3600/45.157 = 79.722 т / ч.
Ефективний фонд часу роботи правильної машини дорівнює
Ф еф = (((Д к - ч тижнів × Д в) - Д п) × год раб) × (1 - b/100), [7] (32)
Ф еф = (((365 - 52 × 2) - 10) × 2 × 8) × (1 - 20/100) = 3212.8 ч.
Потужність правильної машини визначається за формулою:
N = P / t видавництва
N = 108870.3кН/45.157с = 2410.9кВт
Необхідну кількість правильних машин визначається за формулою
А р = Q / (Ф еф × H в), [7] (33)
А р = 3500 т / (3212.8 год × 79.722 т / год) = 1.4.
Отже, для виконання даної виробничої програми досить двох правильних машин.
Коефіцієнт завантаження правильної машини буде дорівнює
К з = А р / А пр × 100%, [7] (34)
К з = 1.4 / 2 × 100% = 70%.
Далі наведені графіки завантаження, преса, печі та правильної машини (рис. 4).
Графіки завантаження
Рис. 4
Література
1. Л.М. Грабарнік, А.А Нагайцев Пресування кольорових металів і сплавів. 2-е вид., Додатк. і перераб. - М.: Металургія, 1991, 342с.
2. В.І. Єлагін та ін Довідник по алюмінієвих сплавів. - М.: ВІЛС, 1978. 132 с.
3. Ю.Н Логінов., С.П Буркин Технологія пресування і листової прокатки спеціальних сплавів в рішеннях задач. - К.: ГОУ ВПО УГТУ-УПІ, 2004. 118 с.
4. П.І. Полухін, Г.Я. Гун, А.М. Галкін Опір пластичної деформації металів і сплавів. - М.: Металургія, 1976. 488 с.
5. Прес прутковопрофільний горизонтальний гідравлічний зусиллям 2500 тс моделі ПА8744. Керівництво до пресу в 2 *- х т. т.1.
6. А.М. Галкін, В.А. Вінцевич Проектування цехів обробки кольорових металів і сплавів. - М.: Металургія, 1980. 256 с.
7. В.М. Куімов Організація і управління виробництвом: Методичні вказівки. Єкатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПІ, 2002. 21с.
8. Технологічна інструкція пруткової-профільного виробництва. 35с.
l пр - припуск на довжину, мм;
m - кратність профілів в пресуванні;
l ко - довжина кінцевий обрізу, мм;
n - число каналів в матриці;
h по - висота прессостатка, мм;
F заг, F пф - площа перерізу відповідно заготовки і готового напівфабрикату з урахуванням плюсових допусків, мм 2;
m р - коефіцієнт розпресування.
Нижче наведено розрахунок параметрів злитка (табл. 10).
Таблиця 10
Розрахунок параметрів злитка
| Параметри | Величина | Одиниця виміру |
| Вихідні дані | ||
| Щільність пресованого металу | 2640 | кг / м 3 |
| Довжина готового прутка | 9000 | мм |
| Припуск на довжину | 20 | мм |
| Кратність прутка в довжині пресованої заготовки | 1 | |
| Довжина кінцевий обрізу | 40 | мм |
| Число каналів в матриці | 3 | |
| Висота прес-залишку | 40 | мм |
| Діаметр злитка | 165 | мм |
| Діаметр контейнера | 170 | мм |
| Діаметр прутка | 20 | мм |
| Позитивний допуск на довжину злитку | 8 | мм |
| Результати розрахунку | ||
| Площа перерізу контейнера | 22698 | мм 2 |
| Площа перетину злитка | 21382 | мм 2 |
| Площа перерізу прес-вироби | 314 | мм 2 |
| Коефіцієнт розпресування | 1.062 | мм 2 |
| Обсяг прес-залишку | 907.92 | см 3 |
| Маса прес-залишку | 2.442 | кг |
| Коефіцієнт витяжки | 24.096 | |
| Розрахункова довжина злитку | 441.625 | мм |
| Довжина злитку | 449.625 | мм |
| Маса зливка | 25.381 | кг |
Відомі коефіцієнти втрат металу на кожній операції у відсотках від запуску (табл. 11).
Таблиця 11
Коефіцієнти втрат металу
| Операції | Коефіцієнт втрат металу в% від запуску |
| Пресування | 7.71 |
| Розбракування | 1 |
| Правка | 0.50 |
| Різка, вирізка зразків | 10.25 |
З = Q × 100% / (100 - k S), [3] (5)
де Q - випуск металу, тонн / рік.
З = 35000тонн/год × 100% / (100% - 19.46%) = 4345.667 тонн / рік.
Тепер легко визначити втрати металу і коефіцієнти виходу придатного для кожної операції. Результати розрахунку наведені в табл. 12.
Таблиця 12
Втрати металу і коефіцієнти виходу придатного
| Операція | Втрати металу, тонн / рік | Коефіцієнт виходу придатного у відсотках |
| Пресування | 335.051 | 92.3 |
| Розбракування | 43.457 | 98.9 |
| Правка | 21.728 | 99.5 |
| Різка, вирізка зразків | 445.431 | 88.7 |
| Разом | 845.667 | 80.5 |
Б = Q × 100% / K S, [3] (4)
де K S - сумарний коефіцієнт виходу придатного,%.
Б = 3500тонн/год × 100% / 80.5% = 4347.826 тонн / рік.
3.3. Температурно-швидкісні умови деформації (пресування)
Характер перебігу алюмінію і його сплавів має свої особливості, зумовлені природою і фізичними властивостями цих сплавів.
Висока адгезія пресованих сплавів до матеріалу інструмент обумовлює значні напруги контактного тертя, що наближаються до величини максимального сдвигающего напруги. Це викликає великі відмінності між величинами зсувні деформацій у периферійних і центральних шарах заготівлі та призводить до підвищення нерівномірності деформації.
Відносно невисокі температури деформації алюмінієвих сплавів дозволяють забезпечити невеликі перепади температур нагрівання заготовки та інструменту. Це у поєднанні з високими теплоємністю і теплопровідністю пресованих сплавів дозволяє зменшити градієнт температурного поля по перерізу і довжині заготовки і таким чином знизити нерівномірність деформації.
Пресування з сорочкою алюмінію і його сплавів не вдається, тому що приварювання металу до стінок контейнера перешкоджає видалення сорочки з контейнера.
Алюмінієві сплави пресують здебільшого методом прямого закінчення без змащення контейнера. Для того щоб підвищити вихід придатного і забезпечити рівномірність властивостей прес-виробів, в деяких випадках застосовують метод зворотного закінчення, наприклад, при пресуванні прутків великого діаметру з круглих злитків.
Налипання металу на голку і великі напруги, що у голці при повній прошивці міцних алюмінієвих сплавів, а також утворення, на внутрішній поверхні прошитого злитку межкристаллических руйнувань обумовлюють необхідність утворення порожнини у злитку попередніми свердлінням.
Пластичність АМг6 дуже висока. Температурний інтервал гарячого пресування сплаву лежить в широких межах від 250 до 500 ° С. Підвищення температури сприяє прилипанню сплаву до інструменту і викликає розвиток дефектів поверхні прес-виробів. Пресування сплавів на основі Al-Mg можна вести з дуже великими швидкостями (до 25 м / с). Швидкість пресування для цієї групи сплавів визначається не стільки властивостями сплаву, скільки технікою пресування і наявним обладнанням. Для проведення подальших розрахунків були прийняті швидкість витікання, рівна 0.047 м / с, і температура заготовки, рівна 500 ° C.
3.4. Визначення потужності технологічного обладнання, його вибір, опис
Потужність технологічного устаткування залежить від енергосилових параметрів процесу.
Найбільш універсальною методикою розрахунку енергосилових параметрів пресування є методика І.Л. Перлина, яка використовує принцип суперпозиції: сила пресування Р є сумою складових, кожна з яких враховує витрату потужності на подолання реактивних сил у певному місці вогнища деформації:
P = R м + T кр + T м + T п, [3]
де R м - складова зусилля на подолання потужності внутрішніх сил (на власне деформацію), Н;
T кр - складова зусилля на подолання напруги тертя на стінках контейнера, Н;
T м - складова зусилля на подолання напруги тертя на поверхні матриці або напружень зрізу мертвої зони, Н;
T п - складова зусилля на подолання напруги тертя на калібрує паску матриці, Н.
У формулу можуть бути включені і інші складові, що враховують інші енерговитрати, наприклад на подолання протитиску, напружень тертя на поверхні прес-шайби та ін Слід зазначити, що формули були отримані при використанні умови плинності Тріска, при використанні умови текучості Мізеса коефіцієнти в формулах можуть виявитися дещо іншими. Складові формули І.Л. Перлина знаходяться в залежності від конфігурації осередку деформації.
При пресуванні круглого прутка з круглої заготовки ці складові визначаються наступним чином:
R м = 0.8 × D до 2 × s s ср × i / cos 2 (a / 2); [3] (5)
T кр = 0.5 × p × y до × D до × s s0 × L; [3] (6)
T м = 0.4 × y м × D до 2 × s s ср × i / sin [3] (7)
T п = 0.5 × y п × d × s s до × l × l п, [3] (8)
де i = lnl - логарифмічна ступінь деформації;
L = L ср - 0.5 × (D к - d) / tga - довжина распрессованного злитку за вирахуванням жорсткої (мертвої) зони, мм;
L ср = D 2 × L c / D до 2 - довжина распрессованного злитку, мм;
D до, D і L c - діаметр контейнера, діаметр і довжина злитку, мм;
a - кут обжимають частини пластичної зони, °.
Останній кут дорівнює куту природного закінчення металу (60 ... 65 °) при полуугле твірної матриці більше 60 ... 65 °, у тому числі при плоскій матриці, і дорівнює полууглу нахилу твірної матриці до осі пресування, якщо останній полуугол менше кута природного закінчення. Приймемо α = 60 °.
Коефіцієнти тертя y к, y м, y п відповідно на контейнері, матриці й калибрующей паску є довідковими даними. У разі пресування з мастилом y к = y м = y п = 0.25.
Особливу трудність викликає визначення величини опору деформації, оскільки криві зміцнення при надвисоких значеннях пенсії деформації, характерних для пресування, до цих пір не побудовані через відсутність відповідних методик. У зв'язку з цим користуються наявними залежностями величини опору деформації s s = | (e, x, q), де x - швидкість деформації, q - температура, екстраполюючи дані в область високих ступенів деформації.
Температурно-швидкісні параметри процесу призначають, застосовуючи результати розрахунку енергосилових параметрів і теплових полів з урахуванням міцності і пластичності металу, а здебільшого використовуючи рекомендації, отримані в практиці пресування, тобто з огляду на, що максимальна швидкість витікання АМг6 при пресуванні 25 м / с. Зазначена швидкість не призводить до перегріву металу через виділення тепла деформації і в той же час до захолажіванію злитку промислових розмірів і маси.
З умови сталості секундних обсягів швидкості витікання u u можна перерахувати на швидкості пресування u n за формулою
u n = u u / l, [3] (9)
Ступінь деформації визначається за формулою
e = (l - 1) / l, [3] (10)
e = (24.096 - 1) / 24.096 = 0.958.
Тепер за кривими зміцнення [4] при заданих x, q і e = 0 визначаємо s s 0 = 20МПа. При розрахованому значенні ступеня деформації визначаємо s sk = 50МПа.
Значення середнього опору деформації s ср оцінимо, виходячи з кривої зміцнення. Так як процес деформування здійснюється при великих ступенях деформації, приймаємо s ср = s s 0.
Після розрахунку зусилля деформації розраховуємо напруга пресування p за формулою
p = 4 × P / (p × D до 2). [3] (11)
Ця напруга діє на прес-шайбу, тому зробимо перевірку умови p <k × s в, де k> 1 - коефіцієнт запасу, s в - межа міцності інструментального матеріалу з урахуванням температури нагріву цього інструменту.
Нижче наведено розрахунок параметрів пресування прутка (табл. 13).
Таблиця 13
Вихідні дані і результати розрахунку параметрів пресування прутка
| Параметр | Позначення | Значення | Одиниця виміру |
| Вихідні дані | |||
| Спосіб пресування | пряме | ||
| Пресоване матеріал | АМг2 | ||
| Діаметр злитка | D | 165 | мм |
| Діаметр контейнера | D до | 170 | мм |
| Довжина злитку | L з | 449.625 | мм |
| Діаметр вироби | d | 20 | мм |
| Довжина калібрує паска | l до | 5 | мм |
| Кут природного закінчення металу | α | 60 | ° |
| Опір деформації початкове | s s 0 | 20 | МПа |
| Опір деформації кінцеве | s sk | 50 | МПа |
| Опір деформації середнє | s ср | 50 | МПа |
| Коефіцієнт тертя на контейнері | y до | 0.25 | |
| Коефіцієнт тертя на матриці | y м | 0.25 | |
| Коефіцієнт тертя на паску | y п | 0.25 | |
| Результати розрахунку | |||
| Коефіцієнт витяжки | l | 24.096 | |
| Логарифмічна деформація | i | 3.182 | |
| Ступінь деформації | e | 0.958 | |
| Довжина злитку після розпресування | L ср | 423.565 | мм |
| Довжина поверхні тертя | L | 380.264 | мм |
| Частка зусилля на деформацію | R м | 4620.264 | кН |
| Частка зусилля на тертя про контейнер | T кр | 507.72 | кН |
| Частка зусилля на тертя про матрицю | T м | 663.663 | кН |
| Частка зусилля на тертя про пасок | T п | 47.312 | кН |
| Зусилля пресування | P | 5838.959 | кН |
| Напруга пресування | p | 257.245 | МПа |
Органи управління:
- Головний пульт управління (ПА8744.121);
- Пульт управління (ПА8744.122).
Технічна характеристика преса наведена в табл. 14.
Таблиця 14
Технічна характеристика преса
| № № п / п | Найменування параметра | Величина |
Пресуються група | ||
| 1 | Номінальне зусилля преса, МН | 24.517 |
| 2 | Номінальне зусилля головного циліндра, МН | 23.536 |
| 3 | Номінальне зусилля двох форсуючих циліндрів, МН | 0.981 |
| 4 | Номінальне зусилля холостого ходу, МН | 1.716 |
| 5 | Номінальне зусилля двох зворотних циліндрів, МН | 1.618 |
| 6 | Максимальний хід, м | 2.110 |
| 7 | Швидкість робочого ходу з автоматичним регулюванням, м / с | (0.2-20) × 10 -3 |
| 8 | Точність регулювання,% | ± 5 |
| 9 | Швидкість холостого ходу, м / с | До 0.350 |
| 10 | Швидкість зворотного ходу, м / с | До 0.350 |
Контейнер | ||
| 11 | Довжина втулки, м | 0.950 |
| 12 | Номінальне зусилля двох циліндрів контейнеродержателя: | |
| Притиск, МН | 2.393 | |
| Відрив, МН | 3.923 | |
| 13 | Максимальний хід, м | 0.550 |
| 14 | Швидкість переміщення, м / с | 0.150 |
| 15 | Швидкість підведення / відведення, м / с | До 0.200 |
| 16 | Робочий хід, м | 0.540 |
| 17 | Повний хід, м | 1.350 |
| 18 | Діаметри входів контейнера, м | 0.200, 0.225, 0.2 |
| Найбільше допустиме питомий тиск, м / МПа | 0.200/784.5; 0.225/617.8 | |
| 19 | Найбільша довжина злитку, м | 0.800 |
| 20 | Температура нагріву, К | До 723 |
| 21 | Максимальна вага контейнера, кг | 6000 |
Ножиці відділення вироби | ||
| 22 | Номінальне зусилля, МН | 1.128 |
| 23 | Номінальне зусилля при поверненні, МН | 0.392 |
| 24 | Максимальний хід, м | 0.960 |
| 25 | Швидкість робочого ходу, м / с | 0.150 |
| 26 | Швидкість зворотного ходу, м / с | До 0.400 |
| 27 | Хід ножів, м | 1.050 |
Ножиці відділення прессшайбой | ||
| 28 | Номінальне зусилля, МН | 0.343 |
| 29 | Максимальний хід, м | 0,350 |
| 30 | Швидкість робочого ходу, м / с | 0.100 |
| 31 | Швидкість зворотного ходу, м / с | 0.100 |
Податчик злитків | ||
| 32 | Швидкість пересування: | |
| У прес, м / с | До 0.700 | |
| З преса, м / с | До 0.700 | |
| 33 | Хід, м | 2.050 |
Приймач прессостатка з прессшайбой | ||
| 34 | Швидкість пересування: | |
| У прес, м / с | До 0.700 | |
| З преса, м / с | До 0.700 | |
| 35 | Хід, м | 2.050 |
Приймальний стіл виробів | ||
| 36 | Довжина столу, м | - |
| 37 | Ширина столу, м | 0.370 |
| 38 | Швидкість переміщення столу (регулювання), м / с | 0.083-1.417 |
| 39 | Довжина виробу, м | - |
| Привід преса | ||
| 40 | Насосно-акумуляторний для основних силових циліндрів на емульсії з тиском, МПа | 31.381 |
| 41 | Насосно-індивідуальний на олії для допоміжних циліндрів і управління з тиском, МПа | 4.903 |
| 42 | Бак наповнення з тиском, МПа | 0.785-0.981 |
| 43 | Встановлена потужність, кВт | 233 |
| Вага преса, кг | 457 000 | |
| У тому числі: | ||
| 44 | Вага власне преса, кг | 275 000 |
| 45 | Вага вузлів механізації подачі злитка і розбирання прессостатка, кг | 38 000 |
| 46 | Вага вузлів механізації вихідний боку преса, кг | 13 500 |
| 47 | Вага гідрообладнання з трубопроводом, кг | 45 000 |
| 48 | Вага двох комплектів інструменту, приладдя, запасних частин, кг | 28 500 |
| 49 | Вага електрообладнання, кг | 11 000 |
| 50 | Вага перекриттів і закладних частин, кг | 46 000 |
Габарити преса | ||
| 51 | Довжина установки з перекриттям, м | 35.780 |
| 52 | Ширина установки з перекриттям, м | 10.610 |
| 53 | Висота над рівнем підлоги, м | 5.150 |
| 54 | Найбільша глибина підвалу, м | 4.500 |
2. Значення параметрів, наведених з п.18 по п.31, взяті з креслення П8744МА.00.001.
3.5. Розрахунок продуктивності основного устаткування, його кількість. Побудова графіка завантаження обладнання
Машинне час дорівнюватиме
t м = L пр / u іст, [7] (12)
t м = 9.015 м/0.047 м / с = 191.809 с.
Допоміжний час визначимо як максимальне серед значень часу для здійснення допоміжних операцій.
Час швидкого зворотного ходу пресувальне траверси
t 1 = 2.460 м/0.350 м / с = 7.029 c. [7] (13)
Час, що витрачається на подачу злитка і прессшайбой із преса або в прес
t 2 = 1.420 м/0.500 м / с = 2.84 с. [7] (14)
Час роботи ножиць відділення прессшайбой
t 3 = 0.350 м/0.100 м / с = 3.5 с. [7] (15)
Час, що витрачається на заталківаніе або повернення заталківателя прессшайбой
t 4 = 0.610 м/0.100 м / с = 6.1 с. [7] (16)
Час, що витрачається на передачу прессшайбой
t 5 = 1.570 м/0.300 м / с = 5.233 с. [7] (17)
Час, що витрачається приймачем прессостатка з прессшайбой
t 6 = 2.030 м/0.500 м / с = 4.06 с. [7] (18)
Час, що йде на передачу злитків
t 7 = 0.550 м/0.100 м / с = 5.5. с. [7] (19)
Час, потрібний на заталківаніе прессостатка з прессшайбой
t 8 = 1.070 м/0.250 м / с = 4.28 с. [7] (20)
Час, що витрачається на заталківаніе злитку
t 9 = 0.990 м/0.150 м / с = 6.6 с.
Отже, t в = t 1 = 7.029 с.
Тепер можна визначити час, що витрачається на виробництво одного виробу
t видавництва = (t м + t в) × (1 + a/100), [7] (21)
де a - коефіцієнт втрат робочого часу.
Приймемо a = 10%.
t видавництва = (191.809 з + 7.029 с) × (1 + 10/100) = 218.722 с.
Продуктивність преса в тоннах буде дорівнює
H в = 3600 / t вид. [7] (22)
H в = 3600/218.722 = 16.459 т / ч.
Ефективний фонд часу роботи преса дорівнює
Ф еф = (((Д к - ч тижнів × Д в) - Д п) × год раб) × (1 - b/100), [7] (23)
де Д к - кількість днів у році, виражене в годинах;
ч тижнів - кількість тижнів;
Д в - кількість вихідних днів на рік, виражене в годинах;
ч раб - кількість робітників у добу;
b - коефіцієнт втрат робочого часу преса на поточний капітальний ремонт, рівний 20-30%.
Приймаються b = 20%.
Ф еф = (((365 - 52 × 2) - 10) × 3 × 8) × (1 - 20/100) = 4819.2 ч.
Потужність преса визначається за формулою: [7] (24)
N = P / t видавництва
N = 5838.959кН/218.722с = 26.696В
Необхідну кількість пресів визначається за формулою
А р = Q / (Ф еф × H в), [7] (25)
де Q - випуск продукції, т.
А р = 3500 т / (4819.2 год × 0.376 т / год) = 1,9.
Отже, для виконання даної виробничої програми достатньо двох пресів.
Коефіцієнт завантаження преса буде дорівнює
К з = А р / А пр × 100%, [7] (26)
де А пр - прийнята кількість пресів.
К з = 1.9 / 2 × 100% = 95%.,
Графік завантаження преса наведено в наступному пункті (рис. 4).
3.6. Визначення потужності зусилля, кількості допоміжного обладнання
Коефіцієнт завантаження нагрівальної печі приймаємо Кз = 100%.
Вибір правильної машини здійснюється на підставі формули
P = k × s в × F і, [7] (27)
де k = 1.1 - 1.2 - коефіцієнт, що враховує вплив різних факторів на процес розтягування;
s в - межа міцності, МПа.
Приймаються k = 1.1. Для сплаву АМг6 s в = 315 МПа.
P = 1.1 × 315 МПа × 314 мм 2 = 108870.3 Н.
Отже, правку розтяганням можна здійснювати на розтяжної машині з номінальним зусиллям 0.294 МН.
Визначаємо машинне і допоміжний час для правильної машини
t м = 2.600 м/0.095 м / с = 27.368 с, [7] (28)
t в = 2.600 м/0.190 м / с = 13.684 с. [7] (29)
Тепер можна визначити час, що витрачається на виробництво одного виробу
t видавництва = (t м + t в) × (1 + a/100), [7] (30)
t видавництва = (27.368 с + 13.684 с) × (1 + 10/100) = 45.157 с.
Тоді продуктивність правильної машини буде дорівнює
H в = 3600 / t вид. [7] (31)
H в = 3600/45.157 = 79.722 т / ч.
Ефективний фонд часу роботи правильної машини дорівнює
Ф еф = (((Д к - ч тижнів × Д в) - Д п) × год раб) × (1 - b/100), [7] (32)
Ф еф = (((365 - 52 × 2) - 10) × 2 × 8) × (1 - 20/100) = 3212.8 ч.
Потужність правильної машини визначається за формулою:
N = P / t видавництва
N = 108870.3кН/45.157с = 2410.9кВт
Необхідну кількість правильних машин визначається за формулою
А р = Q / (Ф еф × H в), [7] (33)
А р = 3500 т / (3212.8 год × 79.722 т / год) = 1.4.
Отже, для виконання даної виробничої програми досить двох правильних машин.
Коефіцієнт завантаження правильної машини буде дорівнює
К з = А р / А пр × 100%, [7] (34)
К з = 1.4 / 2 × 100% = 70%.
Далі наведені графіки завантаження, преса, печі та правильної машини (рис. 4).
Графіки завантаження
Рис. 4
Література
1. Л.М. Грабарнік, А.А Нагайцев Пресування кольорових металів і сплавів. 2-е вид., Додатк. і перераб. - М.: Металургія, 1991, 342с.
2. В.І. Єлагін та ін Довідник по алюмінієвих сплавів. - М.: ВІЛС, 1978. 132 с.
3. Ю.Н Логінов., С.П Буркин Технологія пресування і листової прокатки спеціальних сплавів в рішеннях задач. - К.: ГОУ ВПО УГТУ-УПІ, 2004. 118 с.
4. П.І. Полухін, Г.Я. Гун, А.М. Галкін Опір пластичної деформації металів і сплавів. - М.: Металургія, 1976. 488 с.
5. Прес прутковопрофільний горизонтальний гідравлічний зусиллям 2500 тс моделі ПА8744. Керівництво до пресу в 2 *- х т. т.1.
6. А.М. Галкін, В.А. Вінцевич Проектування цехів обробки кольорових металів і сплавів. - М.: Металургія, 1980. 256 с.
7. В.М. Куімов Організація і управління виробництвом: Методичні вказівки. Єкатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПІ, 2002. 21с.
8. Технологічна інструкція пруткової-профільного виробництва. 35с.