автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии, создание и промышленное освоение линии для правки и дрессировки тонких полос из меди и сплавов на ее основе

РГ 6 ОД кРаматоРский индустриальный институт

2 1 ШОН 1993

На правах рукописи

Самойлов Владимир Алексеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СОЗДАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ПРАВКИ И ДРЕССИРОВКИ ТОНКИХ ПОЛОС ИЗ МЕДИ И СПЛАВОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ

Специальность 05.03.05 - Процессы и машины обработки давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КРАМАТОРСК - 1993

Работа выполнена в Украинском научно-исследовательском институт' металлургического машиностроения

Научный руководитель - кандидат технических наук, про<Еессор Дунаевский В. И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бровман М.Я. кандидат технических наук, доцент Пономарев Н.И.

Ведущее предприятие

заседании специализированного совета Д.068.01.01 в Краматорске индустриальном институте по адресу: 343916, г.Краматорск, Донецкг область, ул. Шкадинова, 76, индустриальный институт, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Краматорскогч индустриального института.

АртемовсккЯ. завод OHM, г.Артемовен.

Защита состоится

1993 года в 9 часов на

Автореферат разослан »¿Л ¿MJ? 1993 года.

Ученый секретарь

специализированного совета Д.068.01.0! кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

туальность теш. Технический прогресс во многих отраслях промышлен-сти в последние годы в значительной степени определяется широким именением 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 >лностьга регламентированы материалы с промежуточным состоянием пос-шки между мягким и полутвердым. При этом наиболее узким местом яв-[ется отсутствие специализированного оборудования для окончательной :делки тонких полос.

Перспективным направлением, позволяющим расширить сортамент тон-гх полос из сплавов на основе меди с высокой плоскостностью и с за-шным 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 рабо-а, в том числе неприводных, валках разного диаметра в рамках одного ^регата.

Вместе с тем отсутствие научно обоснованных положений по выбору эциональных технологических режимов и конструктивных параметров сов-эщенного механического оборудования не позволяет в полной мере ис-эльзовзть 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

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 эксперт тальных исследованиях использовались методы физического моделировг в лабораторных и промышленных условиях, измерение энергосиловых пг метров процесса при помощи тензометрической аппаратуры и эксперт оценка основных показателей качества готового проката.

Научная новизна. На основе результатов теоретических и экспер 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 нагружения, определить распределение деформаций и напряжений по се нига 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 paci 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 основн 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 меда 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, позволяйте 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 ОЩ 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 ОЦИ (г.Киров, г.Кольчуги-но, I984-1989 гг.); научно-технических советах УкрНИИметаллургмаша (г.Славянск,1984-1992гг.)

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.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Технология и оборудование для дрессировки и правки тонких полос из меди и сплавов на ее основе

Технология производства тонкого полосового проката из меди и сплавов на ее основа предусматривает целый ряд технологических перед« лов. При этом важное значение приобретает совершенствование технолои отделки, при которой в значительной степени обеспечивается окончательное формирование показателей качества такого проката. Прокатка малыми обжатиями, дрессировка и правка растяжением с изгибом являются конечным звеном в технологии получения тонких полос высокого качеств?

Анализ известных конструкций линий и установок для прокатки с малыми обжатиями и правки растяжением с изгибом позволил систематизировать основные схемы совмещенных линий и технологические схемы правильных клетей, а также определить пути их совершенствования с учета обработки широкой гаммы гонкого проката из сплавов меди. Несмотря н; различия, все схемы характеризуются совмещением прокатки с малыми обжатиями и правки в рамках одной линии или установки, что в свою очередь позволяет уменьшить удельную металлоемкость и габариты, повысит] уровень автоматизации при одновременном повышении качества проката.

В настоящее время теория расчета параметров процесса асимметричной прокатки, а также прокатки с малыми обжатиями исследована достаточно полно в работах Целикова А.И., Королева A.A., Выдрина В.Н., Бровмана М.Я., Синицдна В.Г., Третьякова A.B., Третьякова Е.М. и др. а методы расчета процесса правки растяжением с изгибом - в работа: МошнинаТЗ.Н., Лысова U.M., Слонима А.З., Химича Г.Л. и др.

Получение тонких полос из меда и ее сплавов с заданным, стабильным уровнем механических свойств и высокой плоскостностью можно обеспечить, применяя прокатку с малыш обжатиями и правку растяжением i изгибом как окончательные операции. Эффективным является совмещена этих операций в едином потоке.

Вместе с тем, такие вопросы как анализ процесса деформации тонких полос из сплавов меди в диапазоне малых степеней деформации, достаточном для получения промежуточных состояний поставки (до полутвер дого), прогнозирование локальных характеристик процесса правки растя жением с изгибом, а также совмещенного процесса и способы настройк машин изучены недостаточно. Отсутствует опыт промышленной эксплуата ции механического оборудования данного типа, что не позволяет в пол ной мере использовать его возможности.

Отмеченное выше определило цель настоящей работы и необходимость эшения следующих основных задач:

исследование и аналитическое описание зависимостей, определяющих раничные условия, разработка численной математической модели процес-а правки растяжением с изгибом, позволяющей прогнозировать текущие аспределения локальных характеристик напряжэнно-деформировэнного остояния;

уточнение и расширение диапазона возможного использования инже-ерных и численных методов математического моделирования и расчета роцесса деформации в рабочих валках разного диаметра;

исследование, качественный и количественный анализ основных тех-:ологических показателей при реализации процессов правки растяжением ! изгибом и деформации в рабочих валках разного диаметра, разработка юкомендаций по совершенствованию технологических режимов и рацио-ильных способов настройки рабочих клетей;

внедрение и промышленное освоение рекомендаций по расширению юртамента готовой металлопродукции и совершенствованию технологически схемы производства;

модернизация действующего, создание и внедрение нового механи-¡еского оборудования линий и установок для правки растяжением с изги-Зом и деформации в рабочих валках разного диаметра тонкого полосового ■фоката из меди и сплавов на ее основе.

2. Исследование и математическое моделирование процесса правки растяжением со знакопеременным изгибом

В процессе обработки в непрерывных агрегатах правки предварительно растянутая полоса подвергается знакопеременному изгибу и получает остаточное удлинение. В основу расчета положена схема непрерывного процесса деформирования растяжением с изгибом, аппроксимируемая соответствующей дискретной схемой при помощи разбиений по кривизне и толщине полосы. Рассматриваемый процесс в общем случае имеет три стадии: предварительное растяжение, растяжение с изгибом и разгрузка.

Полоса прямоугольного сечения, имеющая исходную кривизну, предварительно нагружается входным натяжением и становится плоской. Затем она протягивается между роликами, подвергаясь на них знакопеременному изгибу. Принимается, что полоса охватывает каждый ролик по некоторой дуге, а натяжение полосы и взаимные перекрытия гибочных роликов достаточны для того, чтобы кривизна полосы в местах контакта достигала кривизны соответствующего ролика. Непрерывное изменение кривизны на

стадии растяжения с изгибом сопровождается непрерывным изменением нг тяжения, после изгиба на каждом ролике имеет место частичная разгрузи от изгибающего момента. За последним роликом полоса под влиянием вь ходного натяжения вновь становится плоской, после чего натяжение изгибающий момент в результате разгрузки уменьшаются до нуля и возни кает некоторая остаточная кривизна. Накопление деформации происходи непрерывно и зависит от всей истории нагружения. Принимается схек» одноосного напряженного состояния.

Полоса разбивается на конечное число элементарных продольных слоев, пронумерованных при помощи дискретных значений поперечной координ ты. Прослеживая историю деформирования каждого слоя вдоль всего пут перемещения выделенного поперечного сечения, определяем распределени по сечению продольных деформаций и напряжений при каждом отдельно значении циклически изменяемой кривизны.

Текущая деформация каждого отдельного слоя определяется через соответствующие текущие значения кривизны и деформации среднего слоя а также исходную кривизну и поперечную координату. Для этого выведен уточненная расчетная формула деформаций.

Переход от деформаций к напряжениям с учетом истории деформирования осуществляется на основе специально разработанной процедуры, моде лируицей нелинейный цластический гистерезис при любом заданном закон упрочнения. Изгибающий момент и натяжение вычисляются путем численяог« интегрирования поперечной эпюры напряжений.

Переменность натяжения на межроликовых участках описывается при помощи дифференциального уравнения равновесия, определяющего связ! между приращениями натяжения и момента, с одной стороны, и кривизны ■ с другой стороны. При численном решении ему соответствует аналогично! конечно-разностное уравнение.

Решение системы уравнений, описывающих процесс деформирования на стадиях предварительного растяжения, растяжения с изгибом и разгрузки, осуществляется на основе соответствующих итерационных процедур.

В результате расчета определяются остаточные значения деформации среднего слоя и кривизны, выходное натяжение, изгибающие моменты н; роликах, эпюры остаточных напряжений и переменных (при наличии упрочнения) пределов текучести. Кроме того, прослеживается развитие напряженно-деформированного состояния и взаимная зависимость между кривизной, деформацией среднего слоя, моментом и натяжением вдоль всей траектории выделенного поперечного сечения полосы от начала до конца процесса. При этом учитываются история деформирования, нелинейность уп-

рочнения, эффект Баушингера, переменность натяжения, наличие исходной кривизны, неравенство диаметров роликов, возможность пластических деформаций на стадиях предварительного растяжения и разгрузки.

Рациональные параметры процесса правки определяли на основе полученных в ходе выполнения данной работы уточненных аналитических зависимостей для оценки плоскостности и кривизны тонкого проката, которые в свою очередь являются критериальными оценками основных показателей качества готовой металлопродукции.

На основе полученных результатов проанализированы условия реализации процесса во всем диапазоне возможных значений натяжения и диаметров роликов. Установлено, что функциональную зависимость напряжений от деформаций для тонких полос из сплавов на основе меди необходимо определять путем аппроксимации экспериментальных диаграмм напряжений с учетом нелинейности переходного участка диаграммы в упруго-пластической области.

Оценки различных технологических вариантов процесса на основе предлагаемой методики позволили установить рациональное количество рабочих роликов и их диаметр в зависимости от натяжения и остаточного удлинения. При правке растяжением с изгибом медно-цинковых полос толщиной 0,1...1,0 мм в диапазоне остаточных удлинений 0,3...3,0% необходимым и достаточным является использование двух рабочих роликов диаметром 20...50 мм.

Адекватность математической модели реальному процессу подтверждена результатами экспериментальных исследований процесса правки, проведенных на лабораторной и промышленной линиях.

Отмеченное позволило использовать полученную методику при выборе рациональных конструктивных и технологических параметров, а также для окончательной оценки технологических условий реализации процесса правки растяжением с изгибом с точки зрения напряженно-деформированного состояния и основных показателей качества.

3. Исследование процесса деформации тонких полос между непригодными рабочими валками

Используя наиболее общие признаки, весь диапазон возможных условий реализации исследуемого процесса был подразделен на две основные схемы: с прямолинейным перемещением полосы и с охватом передним концом полосы одного из рабочих валков.

Устойчивая реализация рассматриваемого процесса возможна при создании строго определенного соотношения переднего и заднего натяжений,

определяемого режимом обжатий полосы и граничными условиями в очаге деформации. Отмеченное видоизменяет схему напряженного состояния металла, а отличия в кинематических условиях реализации и, как следствие, в силовой структуре очага деформации предопределяет необходимость дифференцированного подхода при теоретическом анализе схем реализации процесса.

Инженерная математическая модель исследуемого процесса была получена на основе совместного решения дифференциального уравнения равновесия и уравнения пластичности при усреднении коэффициентов, характеризующих граничные условия в зоне отставания и зоне опережения очага деформации.

В ходе настоящего исследования была разработана и более точная одномерная математическая модель. Данная модель была получена на основе численного интегрирования дифференциального уравнения равновесия на основе метода Рунге-Кутта четвертого порядка, а ее основной отличительной чертой по сравнению с рассмотренной инженерной методикой является корректный учет геометрических характеристик очага деформации, изменения механических свойств деформируемой полосы и условий контактного трения по длине очага деформации. При разработке программного обеспечения была учтена возможность реализации процесса с заданной величиной активного или реактивного момента на рабочих валках,определения требуемого угла охвата и величины переднего натяжения за дугой охвата,количественной оценки модуля жесткости полосы, а также показателей удельных энергетических затрат.

Полученные зависимости были объединены в общий для обеих схем реализации алгоритм определения основных энергосиловых параметров процесса.

На основе полученных результатов проанализированы условия реализации процесса, произведена оценка его технологических возможностей, а также разработан ряд рекомендаций, направленных на повышение его эффективности.

В развитие результатов теоретических исследований, а также для уточнения ряда исходных предпосылок в ходе выполнения данной работы на промышленно-лабораторных станах 55/260x200 и 30/250x300 был проведен комплекс экспериментальных исследований технологических параметров процесса деформации полос между неприводными рабочими валками. Эти исследования подтвердили эффективность разработанных рекомендаций и адекватность полученных математических моделей реальному процессу.

Отмеченное выше подтверждает возможность использования математических моделей при решении широкого круга практических задач, связанных с промышленным освоением различных технологических схем процесса

деформации тонких полос между рабочими валками разного диаметра.

Проведенные исследования показали, что предпочтительными условиями реализации процесса являются охват передним концом полосы рабочего валка большего диаметра, возможность дополнительного управления, характеризующаяся более широким диапазоном саморегулирования процесса по отношению к переднему натяжению и обеспечивавдэя более высокий уровень плоскостности, а также устойчивое протекание процесса, особенно при деформации тонких полос.

4. Экспериментальные исследования процесса обработки полос в промышленных условиях

В ходе модернизации, отработки технологии и освоения агрегата правки и дрессировки проведены экспериментальные исследования, позволившие разработать технологические режимы совмещенной обработки, обеспечивавшие достижение требуемых качественных показателей тонких полос из сплавов на основе меди.

В ходе экспериментальных исследований установлены особенности функциональных связей силовых параметров с величиной остаточного удлинения, а также эффективный для данного случая диапазон остаточных удлинений (3...12%), обеспечивающий получение полос из сплавов на основе меди в промежуточных состояниях поставки (до полутвердого) для ряда их основных типоразмеров.

На основе результатов проведенных исследований разработана методика настройки правильной клети. Экспериментально определены настройки гибочных роликов, обеспечивающие при данном натяжении соответствие кривизны полосы в месте контакта кривизне гибочного ролика. Также определены необходимые пределы регулирования удлинений полосы на гибочных роликах, обеспечивающие требуемое качество при минимальном натяжении и рациональный диапазон перекрытий гибочных и корректирующих роликов, который в зависимости от относительных натяжений х составляет соответственно 15...20 мм при х = 0,2...0,4; 10...15 мм при х = 0,3... 0,5; 5...10 мм при х = 0,5...0,6, а корректирующего - 12... 25 мм.

Исследованы и уточнены характерные закономерности изменения основных показателей механических свойств в диапазоне малых степеней деформаций, что позволило разработать технологические режимы, обеспечивающие выпуск металлопродукции с заданными механическими свойствами, а также повысить точность математического моделирования указанных процессов, установлено положительное влияние совмещенной обработки на сохранение пластичности полос на требуемом уровне в течение длитель-

ного времени.

Установлено, что с учетом устойчивой реализации процесса деформации минимально . допустимое заднее натяжение составляет (0,28.. .0,3)сго , а эффективность последовательной обработки полосы в двух рабочих клетях выше, чем в одной клети. Эффективной является установка деформирующих блоков с рабочими валками разного диаметра на первых по ходу движения полосы роликах входной натяжной станции, а также натяжных роликов между рабочими клетями стана и правильной клетью

В целом результаты промышленных исследований показали эффективность совмещенной обработки и подтвердили рекомендации, разработанные на основе полученных математических моделей, а также то, что условия реализации совмещенного процесса предоставляют дополнительные возможности улучшения качества готового проката.

Проведенные исследования позволили в максимальной степени использовать возможности механического оборудования агрегата правки и дрессировки с учетом требований по расширении сортамента и повышению качества широкой гаммы тонкого полосового проката из сплавов на основе меди.

5. Разработка и промышленное освоение технологии и оборудования для отделки тонких полос из меди и сплавов на ее основе

На основе обобщения результатов настоящего исследования предложены пути совершенствования завершающего этапа технологического процесса производства тонких полос из сплавов меди.

Проведенные исследования показали, что повысить эффективность производства таких полос можно с учетом предлагаемой технологической схемы их производства, то есть за счет применения в процессе переделов и на завершащем этапе обработки (до выполнения специальных операций) правки растяжением с изгибом и совмещенной обработки, а также за счет создания специализированного оборудования для выполнения этих операций.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований были использованы при модернизации агрегата правки и дрессировки 0,1...1,0 х 300...600 Кировского завода ОЦМ, в частности, при разработке и освоении новой конструкции прокатно-правильного стана, совмещенного с натяжной станцией и предусматривающего возможность реализации процесса как с охватом полосой рабочего валка, так и без него.

Промышленные исследования, а также результаты сопоставления статистических оценок основных качественных показателей опытно-промышленных партий полос, обрабатываемых по предлагаемой и существующей технологическим схемам, показали, что оборудование данного типа

позволяет расширить производство тонкого проката из сплавов на основе меди с заданным уровнем качества по механическим свойствам и плоскостности. После правки растяжением с изгибом амплитуда неплоскостности не превышала I мм/м, а диапазон разброса механических свойств сократился в среднем на 25...35%.

Результаты теоретических исследований наряду с опытом промышленного освоения процесса были использованы при проектировании линии 0,1...

0.6.(1,0) Х330...630 правки растяжением с изгибом полос из тяжелых цветных металлов на основе меди и никеля для Кольчугинского завода ОЦМ. Обоснована экономическая целесообразность ее создания. Установлена зависимость прибыли, получаемой при эксплуатации линии, от качества правки.

Кроме того, разработан ряд перспективных, защищенных авторскими свидетельствами, конструкций как рабочих клетей, так и компоновок отдельных участков линии. Применение этих разработок позволит более полно использовать технологические возможности линий отделки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Высокая степень плоскостности в сочетании с заданным уровнем механических свойств тонких полос из меди и сплавов на ее основе могут быть обеспечены за счет широкого промышленного освоения совмещенных технологических процессов деформации в валках разного диаметра и правки растяжением с изгибом.

2. Разработана численная математическая модель процесса правки растяжением с изгибом, уточнены исходные положения, исследованы и получили количественное описание локальные и интегральные показатели напряженно-деформированного состояния металла во всем диапазоне возможных условий реализации данного процесса. Уточнена инженерная и разработана численная одномерная математическая модель процесса деформации в неприводных рабочих валках разного диаметра, предполагающая возможность как прямолинейного перемещения, так и охвата передним концом полосы одного из рабочих валков. Адекватность полученных математических моделей реальным процессам подтверждена результатами экспериментальных исследований .

Использование разработанных методик позволило учесть особенности совмещенного процесса, расширить объем и повысить достоверность результатов математического моделирования.

3. С учетом требований, касающихся уровня механических свойств и плоскостности тонких полос из сплавов на основе меди, определены необходимые диапазоны степени деформации, сформулированы и решены задачи по

определению рациональных режимов деформации в валках разного диаметра, а также правки растяжением с изгибом и настройки правильной клети, разработаны и внедрены режимы, обеспечивающие получение полос с высокой плоскостностью и требуемым уровнем механических свойств.

4. На основе результатов численной реализации полученных математических моделей и промышленной эксплуатации агрегата разработаны рекомендации по совершенствованию технологических параметров, а также конструктивному исполнению механического оборудования совмещенных линий. Выявлены и получили экспериментальное подтверждение следующие основные положения:

наиболее эффективной областью реализации процесса деформации в неприводных рабочих валках разного диаметра можно считать деформацию полос толщиной 0,2...1,5 мм со степенью деформации до 15...20% по двух-проходной схеме с максимальной степенью деформации в первом проходе;

повышение уровня заднего натяжения, прикладываемого к полосе, до величины (0,3...О,4)сг02 способствует устойчивой реализации процесса и позволяет улучшить качество готовой продукции;

предпочтительным является охват передним концом полосы рабочего валка большего диаметра и установка деформирующих блоков на первых двух (по ходу движения полосы) роликах входной натяжной станции, наличие индивидуального привода неохватываемого рабочего валка при одновременном регулировании процесса деформации путем изменения величины момента на неохватываемом валке и величины заднего натяжения по условию постоянства полного усилия деформации, а также путем перераспределения обжатий при многопроходной схеме;

при правке растяжением с изгибом полос толщиной 0,1...1,0 мм необходимыми и достаточными являются степень деформации 0,3...1,2%, величина заднего натяжения (0,24.. .0,36)сг0 , а также использование двух рабочих и двух корректирующих роликов, последний из которых имеет больший диаметр.

5. Положительный опыт эксплуатации подтверждает эффективность совмещения в пределах одного технологического передела процессов деформации в рабочих валках разного диаметра и правки растяжением с изгибом, а также объединения соответствующих рабочих клетей в непрерывную группу и позволяет использовать разработанные методики, технологические режимы и рекомендации по улучшению качественных показателей и расширению сортамента при производстве тонкого полосового проката из меди и сплавов на ее основе.

6. На основе проектно-конструкторской проработки, выполненной с учетом результатов теоретических и экспериментальных исследований, раз-

работаны рекомендации по совершенствованию механического оборудования совмещенных линий правки и дрессировки. Использование полученных рекомендаций при модернизации действующей и проектировании новой специализированной линии позволило повысить технико-экномические показатели их эксплуатации. Разработан ряд перспективных конструкций как отдельных машин, так и компоновок машин в составе линии, пять из которых признаны изобретениями.

7. Результаты работы внедрены на Кировском завода ОЦМ при модернизации агрегата правки и дрессировки в виде новой машины для деформации в рабочих валках разного диаметра, правки и натяжения полосы, а также в виде технологических режимов, обеспэчивэвдих производство полос повышенного качества. Произведена обработка опытно-промышленных партий лент для нужд электронной и автомобильной промышленности. Экономический эффект от внедрения 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.

Результаты работы использованы при разработке линии правки растяжением с изгибом тонких полос из тяжелых цветных металлов для Кольчу-гинского завода ОЦМ. Годовой гарантированный экономический эффект от внедрения результатов работы составит 209,7 тыс.руб. (в ценах 1991г.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОГАХ

1. Дунаевский В.И., Погапкин В.Ф., Самойлов В.А., Сатонин A.B. Энергосиловые параметры процесса деформации тонких полос между неприводными рабочими валками //Технология легких сплавов, 1985, .£5,-0,18-23.

2. Дунаевский В.И., Самойлов В.А. Прокатно-правильный стан для тонких полос из сплавов меди / Материалы v научн.-техн.конф.мол.метал.-исслед. при Донец.НИИ чэрн.металлургии. - Донецк, 1985. - С.78-81. -Деп. в УКРНИИНТИ 13.02.86, « 556.

3. Самойлов В.А. Определение нагрузок на ролики правильных машин // Тез.докл. III Всесогоз.конф. по расчетам на прочность металлургических машин, часть I. - М. :ЦНШГЭИтяжмаш, 1985. - С.40.

4. Дунаевский В.И., Самойлов В.А., Егоров A.B. Определение основных параметров процесса непрерывной правки растяжением с изгибом. -Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш 06.06.86, » 1693, - 14с.

5. Самойлов В.А. Пути повышения качества тонких полос из сплавов меди / Совершенствование технологии, конструкций и расчетов металлургических машин. - М.: ВНМШЕТМАШ, 1986. С.59-61. - (Сб.тр. ВШИМЕТММАШ).

6. Самойлов В.А., Егоров A.B. Алгоритм аналитического определения

давления металла на валки при дрессировке / Конструирование, расчет исследование прокатных станов. - М.: ВНИИМЕТМАШ, 1987. - С.146-148. (Сб. тр. ВНИИМЕТМАШ).

7. Дунаевский В.И., Самойлов В.А. Модернизация агрегата правки. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, Отеч.опыт, серия I, Мет.обр., выпуск 5, 1988.

8. Потапкин В.Ф., Дунаевский В.И., Сатонин A.B., Самойлов В.А. и др. Исследование энергосиловых параметров процесса деформации тоню полос между неприводными рабочими валками // Изв.вузов. Черная мета, лургия, 1988, JÉ 3, - С.50-55.

9. Самойлов В.А., Егоров А.Б. Расчет напряженно-деформированного состояния полосы при правке растяжением с изгибом / Совершенствована процессов и машин для обработки проката. - М. : ВНИИМЕТМАШ, 1988. • С.94-99. - (Сб.тр.ВНИИМЕТМАШ).

10. Самойлов В.А., Егоров А.Б. Определение деформации полосы npi растяжении с изгибом / Машины и технология для нанесения покрытий обработки поверхности проката. - М.: ВНИИМЕТМАШ, 1988. - C.I23-I26. (Сб.тр.ВНИИМЕТМАШ).

11. Самойлов В.А. Конструктивные схемы прокатно-правильных стано: / Машины и технология для нанесения покрытий и обработки поверхнос: проката. - М. : ВНИИМЕТМАШ, 1988. - C.I27-I29. - (Сб. тр. ВНИИМЕТМАШ).

12. Дунаевский В.И., Самойлов В.А., Фролов Ю.И. Совершенствован» технологии производства тонкого полосового проката из сплавов меди , Тез.докл. к Всесоюзному научн.-техн. совещанию, - Москва, 1988. - С.;

13. Самойлов В.А., Егоров A.B. Алгоритм расчета параметров про цесса правки растяжением с изгибом / Совершенствование металлургиче< ких машин. - М.:ВНИИМЕТМАШ, 1989. - С.102-104. - (Сб.тр. ВНИИМЕТМАШ),

14. A.C. I405916 СССР. Устройство для натяжения и дрессировк полосы / В.И.Дунаевский, Ю.И.Фролов, В.А.Самойлов, Л.Н.Новосело] Н.М.Широков, А.Н.Эсаулов. - Опубл. в Б. И. J« 24, 1988.

А также еще в II статьях и в а.с. J6 761062, I3563I4, 1454538 1496862.

Ответственный за выпуск Самойлов В.А. Формат бумаги 60x90 I/I6. Объем I печ.лист. Заказ J6 115 Тираж 100 экз. Бесплатно. Подписано к печати 12.05.1993г.

Отпечатано в УкрНИИметаллургмашв 343202, г.Славянск, ул. Карпинского,2а.