Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЮЩЕГО УЧАСТКА ПРЕССОВОЙ КОВКИ ООО
«ЧЦКК» 10
1.1 Номенклатура и производственная программа 10
1.2 Характеристика действующего участка 11
1.3 Техническая характеристика и принцип работы гидравлического
ковочного пресса «Lasco» усилием 10 МН 12
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 16
2.1 Разработка технологического процесса изготовления поковки
штамповых кубиков 400х400х400 мм из стали марки 5ХНМ 16
_2.1.1 Назначение и общая характеристика стали марки 5ХНМ 17
2.1.2 Назначение кузнечных припусков и допусков, технологических напусков и формирование эскиза поковки 18
_2.1.3 Определение массы поковки 19
2.1.4 Выбор слитка, определение выхода годного и составление баланса
металла 20
2.1.5 Назначение укова 23
2.1.6 Нагрев металла перед ковкой 25
2.1.7 Основные операции ковки 26
2.1.7.1 Биллетировка и оттяжка цапфы 27
2.1.7.2 Предварительная протяжка в профильных бойках 28
2.1.7.3 Окончательная протяжка в плоских бойках 29
2.1.7.4 Отрубка отходов и разрубка на мерные заготовки 30
2.1.7.5 Тройной проков заготовки штампового кубика 31
2.2 Маршрутная технология изготовления штамповых кубиков из стали
марки 5ХНМ 33
2.3 Предварительная термическая обработка штампов горячего
деформирования 34
3 МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОВКИ 36
3.1 Совершенствование технологии ковки поковок квадратного сечения на основе новой конструкции бойков для протяжки слитка 36
3.1.1 Роль знакопеременной деформации при ковке заготовок и слитков 36
3.1.2 Ступенчатые бойки для ковки с знакопеременной деформацией 39
_3.2 Модернизация оборудования 40
3.2.1 Модернизация узла уплотнения главного и двух боковых цилиндров
пресса 40
3.3 Механизация процесса ковки 41
3.3.1 Модернизация узла поворота башни манипулятора 42
3.3.1.1 Состав и краткая характеристика ковочного манипулятора МКП-
10 42
3.3.1.2 Определение максимальных нагрузок на несущие элементы
шарикового опорного устройства 44
3.3.1.3 Мероприятия по реконструкции ковочного манипулятора 45
3.3.2 Техническое описание печи с выкатным подом, модернизация узла
выкатки подины 46
3.3.3 Конструкция и принцип работы стола поворотного с механизацией 50
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 51
4.1 Расчет площадей участка 51
4.2 Расположение оборудования и вспомогательных площадей на
участке 53
4.3 Расчет параметров здания 53
_4.4 Здание участка 54
4.5 Энергетика участка 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
На современном этапе развития кузнечнопрессового машиностроения высокие требования предъявляются к качеству поковок и штамповок, изыскиваются пути их наиболее экономичного изготовления. В себестоимости продукции кузнечных цехов значительную долю затрат составляют расходы на изготовление, эксплуатацию и восстановление штампового инструмента. Поэтому повышение стойкости штампов, а, следовательно, и уменьшение расходов на штамповый инструмент - актуальная задача кузнечно-штамповочного производства.
Эффективность внедрения в производство новых механизированных и автоматизированных процессов обработки металлов давлением также в значительной степени определяется стойкостью штампового инструмента. В решении этой задачи главная роль принадлежит правильному выбору стали для изготовления штампового инструмента и наиболее рациональных режимов термической обработки [1].
Изготовление таких заготовок и поковок как: штамповые заготовки, пластины, плиты и других комплектующих деталей для прокатных станов, кузнечно-штамповочного оборудования методами ковки остается практически одним из единственных. Однако получение вышеперечисленных заготовок и поковок традиционными способами ковки требует значительных энерго- и трудозатрат. В связи с этим, производство этих заготовок и поковок новыми способами ковки при существенном уменьшении энергетических и трудовых затрат из слитков обычной выплавки является экономически выгодным и актуальным [2].
Одним из путей достижения поставленной цели является использование при изготовлении поковок и заготовок схемы простого сдвига, реализуемого, как правило, за счет усложнения конфигурации инструмента. Деформирование литой структуры металла с использованием знакопеременной деформации [3] и ее максимальное сосредоточение в осевой зоне слитка при простом сдвиге с минимальным изменением размеров исходного слитка является актуальной задачей.
15.03.01.2018.886.00.00 ПЗ Лист
8
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Применяемые в настоящее время технологические процессы ковки слитков и заготовок из инструментальных и конструкционных сталей, предназначенные для изготовления поковок типа плит, пластин [4,5] и заготовок прямоугольного сечения [6], основаны на использовании традиционного кузнечного инструмента и малоэффективных режимов деформирования. Эти процессы характеризуются невысокими коэффициентами выхода годных поковок, низкими их физико-механическими свойствами и малыми коэффициентами укова. Следует отметить, что вышеперечисленные заготовки и поковки изготовляются из слитков обычной выплавки, которые по своей структуре, химическому составу и механическим свойствам неоднородны. Поэтому для получения поковок типа пластин, плит и штамповых заготовок следовало бы использовать слитки электро- шлакового переплава (ЭШП), которые по своему качеству существенно превосходят обычные. В связи с этим актуальна для производства разработка новых способов деформирования и кузнечного инструмента, обеспечивающих повышение качества поковок и заготовок путем интенсификации знакопеременной деформации в объеме слитков и заготовок.
Цели и задачи выпускной квалификационной работы
Целью выпускной квалификационной работы является модернизация действующей в производственных условиях кузнечного цеха ООО «ЧЦКК» технологий ковки на основе эффекта знакопеременных деформаций и усовершенствования применяемого прессового оборудования и средств механизации.
Задачи работы:
- совершенствование технологий ковки поковок квадратного сечения на основе новой конструкции ковочных бойков;
- применение новых уплотнительных материалов против утечек эмульсии из цилиндров пресса (соединение цилиндр - плунжер);
- модернизация узла манипулятора и поворотного стола.
В результате модернизации действующих в производственных условиях кузнечного цеха ООО «ЧЦКК» технологий достигнуты следующие преимущества:
1. Предложен процесс ковки заготовок из инструментальных сталей на основе эффекта знакопеременных деформаций для лучшей проработки структуры поковки;
2. Внесены предложения по усовершенствованию применяемого прессового оборудования и средств механизации;
3. Разработан усовершенствованный технологический процесс ковки штамповых кубиков с повышенными механическими свойствами;
4. Спроектирована штамповая оснастка для изготовления поковок из инструментальных сталей;
5. Разработана планировка участка изготовления поковок на базе гидравлического пресса «Lasco» в условиях ООО «ЧЦКК».
Данные решения позволили достичь целей выпускной квалификационной работы.
