Образование и производство 2013
Скачать 2.98 Mb.
|
Основная проблема при изготовлении полулинзы компенсатора заключается в отсутствии штампового инструмента. Процесс штамповки весьма несложный, и не требует особых навыков и технологий, но габариты и массы штампов очень велики. Соответственно, требуются прессы значительных размеров. Штамп предназначен для конкретной полулинзы из стандартного ряда с определенными наружным и внутренним диаметрами и толщиной стенки. В связи с чем, зачастую возникает проблема с поиском предприятий, имеющих данную оснастку и способных отштамповать данные изделия для ВСМПО. Изготовление штампов под конкретный теплообменник крайне не выгодно и накладно, если в дальнейшем его применение маловероятно. Изготовление полулинз по представленной далее технологии исключает ряд перечисленных проблем.
Новая технология изготовления не отличается от стандартной количеством и видами операций. Значительная разница в применяемом оборудовании и инструменте. Пошаговая формовка борта происходит на маленьком штампе последовательно. Борт формируется за 4-5 кольцевых проходов штамповки в зависимости от габаритов изделия. Штамп для данной операции требуется незначительных габаритов (300 х 250 х 300) и весом около 150кг. Сменные элементы под каждый типоразмер полулинзы весят не более 50кг. Раскатка внутреннего борта осуществляется (в представленной технологии) на четырехвалковой машине в специальных роликах. Габариты роликов (D~500мм, H=100…200мм) зависят от геометрии поперечного сечения изделия и практически не зависят от диаметра. Остальные операции аналогичные стандартной технологии. Таким образом в представленной технологии значительно сокращаются затраты на оснастку. Используется другой тип оборудования. Появляется универсальность инструмента. В настоящее время проведены все этапы опытных работ по изготовлению полулинз по данной технологии. Дорабатываются раскатные ролики для получения требуемых размеров изделий. Предварительные результаты позволяют сделать вывод о перспективности данных разработок и применения данного способа изготовления к другим деталям теплообменных аппаратов. Исследование процессов прессования в программе QFORM Первухин Александр Евгеньевич, Первухина Дарья Николаевна ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», г.Екатеринбург В настоящее время для потребностей промышленного металлургического производства широко используются методы математического моделирования процессов обработки металлов давлением. Исключение этапов физического моделирования снижает затраты по внедрению новых технологий и машин в промышленное производство. Это обеспечивается активным использованием высокопроизводительных компьютеров и современных систем инженерного анализа (Computer-Aided Engineering, CAE), использующих аппарат метода конечных элементов. В последние годы исследования различных технологических процессов получения металлоизделий с помощью САЕ систем активно развиваются на кафедре Обработки металлов давлением УрФУ в рамках научно-исследовательской работы магистрантов и аспирантов. Результаты этих исследований востребованы на металлургических предприятиях Уральского региона. В представленной работе выполнен анализ разработанных математических моделей течения металла в процессах прямого и обратного прессования труб, в т.ч. из алюминиевых сплавов. Для решения поставленной задачи выбрана программа инженерного анализа QFORM (разработчик ООО «Кванторформ», Россия). В работе определено напряженно-деформированное состояние в объеме деформируемой заготовки на всех этапах процесса прессования и выполнен расчет энергосиловых параметров прессования для обеспечения материало- и энергосбережения в реальных процессах металлургического производства.
Полученные результаты позволяют осуществить рациональный выбор температурно-скоростных условий течения металла при прессовании с целью получения качественных металлоизделий. Результаты исследований могут быть интересны предприятиям Свердловской области, имеющим в своем составе производство прессованных труб: ОАО «КУМЗ» (г.Каменск-Уральский) – алюминиевые сплавы, ОАО «ВСМПО-АВИСМА» (г.Верхняя Салда) – титановые сплавы, ОАО УГМК (г.Ревда) – медные сплавы и др. Научно-исследовательский проект «Математическое моделирование прессования» был представлен на XVI Областной конкурс 2013 года на лучшую научную работу студентов высших и средних специальных учебных заведений Свердловской области «Научный Олимп» по направлению «Новая промышленная техника и технологии». РАСЧЕТ Напряженно-Деформированного Состояния при свободной ковке Бабайлова Александра Николаевна, Буркин Сергей Павлович ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», г.Екатеринбург Моделирование процессов свободной ковки заготовки произведено в программе инженерного анализа DEFORM 3D, которая позволяет оптимизировать технологические процессы непосредственно за компьютером, а не в ходе физических экспериментов. В работе исследуется технология ковки, при которой цилиндрическая литая заготовка осаживается на гладких плитах, затем кантуется и осаживается по диаметру до формирования поперечного сечения, близкого квадратному. Полученная поковка протягивается плоскими бойками до квадратного сечения или обкатывается до круглого сечения. Вторая осадка после кантовки поковки также выполняется на гладких плитах с относительной высотной деформацией  =0,4…0,6, как и в первом случае.Особенностью является то, что вторая осадка осуществляется в направлении перпендикулярном оси исходной заготовки, т.е. оси слитка. Это обеспечивает лучшую, чем при противонаправленной ковке проработку литой структуры. Далее заготовка снова кантуется и осаживается в направлении третьей оси, перпендикулярной направлениям двух предыдущих осадок. Если набранная степень уковки или степень деформации сдвига удовлетворяет предписанным требованиям, то передельная поковка протягивается, как правило, в направлении оси исходного слитка на пластину или плиту заданных размеров. Если деформация, накопленная при ковке по данной схеме, признается недостаточной, то применяется схема ковки с тремя осадками. Эта схема деформации существенно повышает степень уковки и, как правило, удовлетворяет условиям достаточной проработки литой структуры заготовки практически любых металлов и сплавов. В работе представлены результаты математического моделирования технологии ковки труднодеформируемых металлов и сплавов. Предложенный вариант всесторонней ковки заготовок из литой цилиндрической заготовки эффективен во всех случаях пластической обработки, когда требуется большая степень уковки или формирование однородной изотропной структуры и свойств металла. Число циклов деформирования с периодическим восстановлением формы и размеров заготовки может быть произвольно большим (ограничений по суммарной накопленной степени деформации в данной технологии нет). Разработанная технология реализует более благоприятную схему напряженного состояния для повышения пластичности металла. При этом заготовка сохраняет устойчивость даже при непредвиденных искажениях формы передельных заготовок, вызванных неоднородностью свойств сплава и температурных полей, а также нестабильностью контактных условий трения. В работе определено напряженно-деформированное состояние при всесторонней ковки заготовок (с учетом неоднородных температурных полей в заготовке и инструменте). Осуществлен анализ теплового режима ковки и построены поля температуры по сечению заготовки. Выполнен расчет накопленной степени деформации. Для всех этапов деформирования цикла ковки заготовки были получены графики зависимости силы деформации по времени. ВЫБОР поля скоростей при распрессовке слитка в контейнере Первухина Дарья Николаевна, Бабайлов Николай Александрович ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», г.Екатеринбург Течение металла в различных процессах обработки металлов давлением может быть описано вариационным методом, предложенным на кафедре обработки металлов давлением УПИ имени С.М.Кирова (ныне УрФУ) И.Я.Тарновским и разработанным Колмогоровым В.Л. [1]. В представленной работе рассмотрен выбор координатных «подходящих» функций, при построении минимизирующей последовательности методом Ритца [2] и представленных в модели распрессовки полой заготовки в контейнере пресса. Деформации подвергается полая заготовка с размерами: наружный диаметр  =2 ; внутренний диаметр  =2 и высота  . Верхний боек перемещается со скоростью  , а нижний  . Контейнер пресса имеет возможность движения в вертикальном направлении со скоростью  .Основные допущения при построении модели: задача осесимметричная, деформация изотермическая; материал изотропный, несжимаемый, идеально пластичный; заготовка концентрическая (т.е. разнотолщинности стенки полой заготовки нет); используется закон трения:  . Вариационное уравнение согласно принципа минимума полной мощности имеет следующий вид [1]: , (1)где  контактные поверхности с жестким инструментом (поверхности скольжения);  поверхность, свободная от воздействия инструмента.Вариационное соотношение (1) имеет место на кинематически возможном поле скоростей и обладает минимумом на действительном поле скоростей. Принято, что  , а скорость в вертикальном направлении изменяются по закону (с учетом неоднородных граничных условий): , (2)В работе рассмотрены некоторые варианты координатных «подходящих» функций  для описания процесса распрессовки полой заготовки в контейнере пресса. При выборе вида координатной функции  удовлетворены следующие граничные условия: при   ; при   . В выражении (2)  варьируемые параметры, имеющие размерность скорости. Определение варьируемых параметров выполнено прямой минимизацией выражения (1) используя метод Нелдера-Мида. Анализ результатов показывает, что использование подходящих координатных функций в виде тригонометрического ряда в математической модели соответствует экспериментальным данным, полученным методом координатных сеток при осадке свинцовых заготовок. Литература 1. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. 836 с. 2. Гун Г.Я. Математическое иоделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. 352 с. расчет температуры при распрессовке слитка в контейнере Бабайлов Николай Александрович, Первухин Александр Евгеньевич, Первухина Дарья Николаевна ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», г.Екатеринбург В настоящее время актуальным является промышленное производство высококачественных крупногабаритных плит и прутков, в т.ч. из различных алюминиевых сплавов. В представленной работе проведено исследование теплового режима распрессовки (продольной осадки) прямоугольного непрерывнолитого слитка в круглом контейнере. Одной из особенностей такого процесса получения качественной заготовки является двухсторонняя распрессовка слитка в контейнере пресса, например на вертикальном или горизонтальном гидравлическом прессе, а также прессах специальных конструкций. Разработанная на кафедре Обработка металлов давлением УрФУ данная технология обеспечивает: разрушение литой структуры в еще процессе изготовления кузнечной заготовки и исключение трудоемких операций по набору уковки. Подобная технология распрессовки непрерывнолитого слитка прямоугольного поперечного сечения позволяет получить более высококачественную заготовку. Интенсификация процесса деформации в данном процессе может быть достигнута за счет применения закручивания торцев деформируемой заготовки.
При решении нестационарной тепловой задачи получены поля температур в объеме заготовки. Решение выполнено с учетом внутренних источников тепла (за счет пластической деформации и трения скольжения на контактной поверхности между заготовкой инструментом). Расчет тепловых полей выполнен методом конечных элементов в программе инженерного анализа ANSYS. Распределение температуры на одном из этапов деформирования приведено на рисунке. В работе также получено распределение температуры в прессовом инструменте: двух пуансонах и контейнере пресса. Решение было выполнено методом конечных элементов. 3. Прокатное производство Исследование влияния температуры пакетной прокатки и марки сплава на образование поверхностной ребристости | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Исковое производство: Методические рекомендации и вопросы к зачету для студентов очной формы обучения / Авт сост. Иванов А. И. –... |  | Стабильные темпы роста (+ 6,9%) по итогам года продемонстрировало промышленное производство (в 2013 году прирост составил 10,4%).... |
| Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования Институт менеджмента, экономики и инноваций | | «Признание-2013»: названы победители конкурса «Экология. Культура. Образование» 30 |
| Постановлений мэрии г. Ярославля от 10. 01. 2013 №47, от 21. 08. 2013 №1956, от 26. 03. 2014 №676 | | Соглашения между PragueEducationCenter (г. Прага, Чешская республика) и администрацией города Невинномысска (Ставропольский край,... |
| Педагогическое образование (утвержден 17 января 2011 г. №46) и учебного плана по направлению подготовки 050100 Педагогическое образование... | | «Педагогическое образование», квалификация – «бакалавр», профиль «Дошкольное образование» |
| Система законодательства и иных нормативных актов, регулирующих исполнительное производство | | Обновления учебно-методического комплекса одобрены кафедрой Гражданско-правовых дисциплин протокол от 17 января 2013 №5 |