Вторая Всероссийская конференция метизников «Метизное производство для российской автомобильной промышленности»

Вид материала

Документы

Содержание Зао «иомз» Минстаны для Ижевского опытно-механического завода Специальные изделия для однопозиционных двух ударных прессов фирмы «SACMA»

Подобный материал:

• Международная конференция по привлечению инвестиций в производство комплектующих для, 315kb.
• Всероссийская конференция метизников Развитие метизного производства в России, 993.91kb.
• Темы: Меры государственной поддержки и регулирования в автомобильной промышленности, 138kb.
•  Всероссийская конференция учителей в Волгограде, 18.84kb.
• Промышленность Ярославского края в годы предвоенных пятилеток, 296.91kb.
• Годовой отчет открытого акционерного общества «Научно-исследовательский институт технологии, 222.3kb.
• Справочник работ и профессий рабочих Выпуск 48 Разделы: "Общие профессии производств, 10592.39kb.
• Состав научно-технического совета по реализации мероприятий в области развития автомобильной, 49.42kb.
• Ий день существует необходимость защиты отечественной автомобильной промышленности, 139.61kb.
• Состоялось совместное заседание по вопросам автомобильной промышленности, 34.25kb.

Термообработка


Фирма «AICHELIN» - один из старейших европейских производителей оборудования для термообработки, чья производственная деятельность началась ещё 1868 году. На сегодняшний день это, пожалуй, самый опытный и признанный во всём мире создатель систем и технологий для высокопроизводительных термических и термохимических процессов обработки металлических деталей.

«AICHELIN» - оборудование, знакомое российскому потребителю ещё с советских времён, когда среди западных производителей промышленных печей это была самая известная марка. Спектр изготавливаемого оборудования очень широк:

Конвейерные печи с лентами из литых звеньев производительностью до 3.000 кг/ч для термической обработки мелких деталей (прежде всего, крепёжных изделий) россыпью или отдельных деталей массового и среднесерийного производства с использованием таких процессов, как закалка на бейнит, цементация и нитроцементация, газовое науглероживание, диффузионный отжиг и др.

Многофункциональные камерные печи - в том числе работающие в проходном режиме - для процессов улучшения, закалки и нормализации, отжига всех типов, газовой цементации и нитроцементации, оксидирования и многих других видов обработки.

Толкательные печи в одно- или многорядном исполнении (с защитной атмосферой и без неё) для улучшения, цементации, нитроцементации и закалки на бейнит и др. Возможно исполнение в комбинации с закалкой в газовой атмосфере под давлением.

Запатентованные установки для цементации в газовой атмосфере при пониженном давлении в двух- и многокамерном исполнении с осуществлением закалки в холодной камере с использованием газа под высоким давлением. Высокое качество термообработки и экономичность процесса достигается в этом случае за счёт применения азота при максимальном давлении 20 Бар.

Среди оборудования, изготавливаемого фирмой «AICHELIN» и её ближайшими партнёрами, входящими в одну промышленную группу:

- устройства и системы под торговой маркой «FLEXICLEAN» для очистки деталей перед процессом термообработки и после его завершения с применением водных растворов и нейтральных моющих средств, а также вакуумной сушки деталей;

- генераторы защитного газа «Endomat» для производства основного газа, используемого в процессах закалки и цементации и «Nitromat» , применяемые для производства инертного газа в целях создания в печах нейтральной атмосферы, а также для их промывки в целях безопасности;

- применяемые фирмой «AICHELIN» для нагрева печей и другого оборудования рекуператорные газовые горелки торговой марки «Noxmat» отличаются очень высоким коэффициентом полезного действия и могут быть предложены потребителю в стальном или керамическом исполнении;

- в программу поставок оборудования «AICHELIN» входят различные устройства для закалки, отпуска и нагрева деталей с использованием индукционных технологий, а также стационарные частотные преобразователи для установок индукционного нагрева.


Специальный крепеж из нержавеющих сталей


Лойферман Михаил Абрамович

ЗАО «ИОМЗ»


Для стыковки секций УЭЦН с помощью фланцевых соединений используется спецкрепеж, который позволяет значительно увеличить время наработки на отказ установки в целом.

При применении обычного крепежа происходит более быстрое разрушение болтовых соединений и возникают аварийные ситуации, называемые «полетами».

Применение спецкрепежа в УЭЦН резко снизило количество разрушений во фланцевых соединениях.

Под термином «спецкрепеж» понимается крепеж, характеризирующийся повышенной стойкостью к переменным по амплитуде и во времени нагрузкам. Критерием оценки служит циклическая долговечность. Величины циклической долговечности спецкрепежа и обычного крепежа различаются в 10–15 раз, причем предел прочности для обоих видов один и тот же.

Если в УЭЦН, относящихся к 1-й и 3-й группам по категории осложняющих факторов в условиях газовой или нефтяной скважин, целесообразен ресурсный крепеж из конструкционных сталей, то при содержании сероводорода более 1,25 г/л должен использоваться крепеж из нержавеющих коррозионностойких сталей.

Стали, используемые для крепежа УЭЦН зарубежными фирмами, в России не производят.

Перед специалистами завода была поставлена задача по разработке специальной нержавеющей стали. Такая нержавеющая коррозионностойкая сталь была создана на заводе. На нее получен патент. Это сталь 05Х16H4Д2Б, которая в настоящее время используется для производства валов насосов. На предприятии разработана технология изготовления спецкрепежа из стали 30ХГСА с цинковым покрытием. Главным недостатком крепежа является значительное количество концентраторов напряжения на поверхности резьбовых деталей, что делает их очень уязвимыми, особенно при динамических нагрузках. Поэтому при разработке технологии на ЗАО «ИОЗМ» этому вопросу было уделено особое внимание.

Вторым этапом создания технологии была разработка изготовления крепежа из нержавеющей коррозионной стали. В настоящее время высадка крепежа производится в холодном состоянии с дополнительной обкаткой.

На очереди получение крепежа методом горячей или теплой штамповки.

На ЗАО «ИОМЗ» испытания на усталостную прочность производят по методике «ИМАШ»-05901 «Проведение контрольных усталостных испытаний крепежных деталей для фланцевых соединений УЭЦН».

В связи с этим специализированная лаборатория завода была оснащена оборудованием, на котором и проводят испытания на усталостную прочность.

Согласно методике крепеж должен выдержать не менее 200 тыс. циклов. Сегодня контрольные испытания крепежа, шпильки из указанной выше стали, выдержали более 2 млн. циклов.

Работы по повышению надежности крепежа продолжаются.


Минстаны для Ижевского опытно-механического завода


В настоящее время растет глубина скважин добычи нефти и достигает свыше 2,5 км. Увеличение глубины скважин заставило нефтяников выставить машиностроителям дополнительные требования по качеству поставляемого оборудования. Нашему предприятию, которое специализируется на производстве валов для электрических центробежных погружных насосов и заготовок (сталь со специальной отделкой поверхности в прутках) для их изготовления, выставлены следующие требования:

а) выйти по пределу текучести на уровень 130-150 кгс/мм² ;

б) по точности изготовления достичь квалитет h 8;

в) по кривизне 0,05 мм на всю длину прутка-вала;

г) по шероховатости R_a – 0,63 -1,25 (стабильно по всей длине прутка- вала);

д) увеличить длину заготовок и валов до 9 метров;

е) повысить коррозийную стойкость стали, из которой производят валы.

В связи с этими требованиями на предприятии была проведена определенная работа, которая позволила определить основные задачи, выполнение которых и позволит решить указанные выше требования. Так по техническому заданию предприятия ЗАО «Кераммаш», г. Славянск спроектировал, изготовил и запустил в производство совместно с работниками ЗАО «ИОМЗ» электрическую колпаковую печь для термообработки прутков длиной до 9 метров включительно ( печь предназначена для отпуска- максимальная температура 750^о С). Печь оснащена четырьмя вентиляторами, что позволяет получать равномерность механических свойств по всей длине прутка.

Специалистами завода разработана технология, которая обеспечивает точность изготовления прутков со специальной отделкой поверхности по квалитету h 8, шероховатость на уровне R_a – 0,63 -1,25 мкм.

Но более подробно хотелось бы остановиться на минипрокатных станах.

Для нашего предприятия МиСиСом спроектированы и изготовлены два мини-стана винтовой прокатки.

Министан винтовой прокатки предназначен для производства горячекатаных прутков сплошного круглого сечения из различных сталей и сплавов, в том числе труднодеформируемых,путем нагрева исходной заготовки до температуры деформировпния и их обжатия по диаметру в клети стана за один,два или более проходов с применением валков различной калибровки и промежуточными нагревами.

Новый тип станов синтезирован на основе многолетнего практического опыта в прокатном производстве с применением новейших компьютерных исследований и характеризуется следующими особенностями в сравнении с традиционными станами продольной прокатки:

- объемно-компановочное решение прокатных клетей позволяет иметь высокую жесткость калибров при минимальной массе конструкций, что позволяет уменьшить поле допуска и овальность в 2-3 раза;

- технологический инструмент (валки) унифицирован и доступен в изготовлении;

- диаметр калибра устанавливается бесступенчато, что позволяет производить прутки в широком диапазоне диаметров из исходной заготовки одного размера;

- схема деформации металла имеет сниженную энергоемкость и высокую способность к проработке структуры металла, повышению его свойств.

Затраты, связанные с изготовлением проката на винтовом стане ниже,чем на станах продольной прокатки за счет:

- уменьшения температуры нагрева металла перед прокаткой на 80-200 ^о С в зависимости от марки стали;

- уменьшение расхода металла на 15-20 %;

- уменьшения отдельных затрат в денежном выражении на изготовление валков на тонну проката до 30%;

Прокатный стан состоит из рабочей клети, индивидуальных главных приводов рабочих валков, входной и выходной сторон. Рабочая клеть включает станину в виде двух стоек-плит, закрепленных на плоском основании и соединенных стяжками, три кассеты с рабочими валками, расположенными вокруг оси стана через 120 ^о , механизмы осевого перемещения на свод-развод кассет с валками по опорно-направляющим штангам.

Настройка валков на рабочий калибр осевая и выполняется перемещением кассет с валками вдоль их осей в плоскостях, параллельных оси стана и тангенциально отстоящих от нее на постоянную конструктивно заданную величину. Перемещение кассет производится ручным вращением винтов механизма осевого перемещения.

Привод рабочих валков стана осуществляется посредством серийных мотор-редукторов, установленных соосно с валками через шпиндельную передачу для стана «10-30» и через карданную передачу для стана «25-45».

Такое элементарно-компановочное решение главного привода, обеспечивая минимум динамических нагрузок в системе, позволяет разместить все основные механизмы стана на общей сварной раме и благоприятно сказывается на стабильности размеров проката.

Существенные особенности винтовой прокатки прутков мелких и средних сечений учтены также и в конструкциях входной и выходной сторон министанов.

Для предотвращения захолаживания заднего конца заготовки перед входом в валки на входной стороне стана «10-30», в непосредственной близости перед клетью предусмотрено термостатирующее устройство в виде прокатной обогреваемой проводки. В термостате постоянно поддерживается температура на 10-40 ^о ниже основного нагрева под прокатку.


Основные технико-технологические характеристики министанов ЗАО «ИОМЗ»

Параметр	Единица измерения	Стан «10-30»	Стан «25-45»
		Величина
Исходная заготовка Диаметр Состояние поверхности	мм.	14-30	30-50
	Не должно быть визуально наблюдаемых поверхностей дефектов виде трещин, закатов и др.
Получаемый прокат Диаметр Предельное отклонение по диаметру	мм. %	10-24 +-1,0	25-45 +-1,0
Осевая скорость прокатки	мм/с	До 110	До 110
Производительность	т/час	До 0,2	До 0,2
Охлаждение рабочих валков	Снаружи, распылением водо-воздушной смеси
Расход воды	м 3 /час	До 0,1	До 0,1
Давление воздуха в пневмосистеме	МПа	0,6	0,6
Эл. Двигатели гл. приборов	Асинхронные, трехфазные
Мощность главных приводов	квт	3 x 7,7	3 x 11,5
Частота вращения валков	об/мин	71	71

Первым в эксплуатацию сдан министан «25-45». Для нагрева заготовок перед прокатом использована индукционная установка для термической обработки прутков. В связи с тем, что на установке предусмотрена термическая обработка прутков из нержавеющих сталей с нагревом до 1150 ^о С, было принято решение стан «25-45» установить в линию индукционной установки. Это решение позволило сократить время освоения, как индукционной установки, так и министана «25-45».

Термическая обработка прутков из нержавеющих сталей и прутков из конструкционных легированных сталей предполагает закалку с нагревом на соответствующую температуру с последующим охлаждением через спрейер водяной или водо-воздушной смесью. Аналогичное охлаждение через спрейер используется при закалке соответствующих сталей с прокатного нагрева после деформации на клети министана, т.е. позволяет осуществлять ВМТО в процессе пркатки.

Только при термообработке спрейер устанавливается непосредственно за индукционной установкой, а при прокатке сразу же за клетью. В связи с этим спрейер изготовлен переносным с дополнительными подводами воды,воздуха и отводами воды.

Созданная линия термомеханической обработки стали на ЗАО «ИОМЗ» включает в себя задающий рольганг, индукционную установку, министан «25-45», переносной спрейер и приемный рольганг с карманом сборником. Все узлы линии связаны одним пультом управления, скорости всех составляющих агрегатов синхронизированы. Создана единая система охлаждения всех узлов с градирней.

Для непрерывного движения прутков по линии установлены дополнительные ролики, в том числе и приводные.

Исходную заготовку сплошного круглого сечения с помощью приводного задающего рольганга задают в индукционную установку, где прутки, перемещаясь через индукторы до заданной температуры.

Перемещение прутков через индукторы осуществляется подающими роликовыми клетями, имеющими общий регулируемый привод переменного тока с частотным управлением.

Установка оснащена:

-датчиком контроля скорости заготовок;

- оптическим датчиком наличия заготовки на входе в нагреватель;

- оптическим датчиком наличия заготовок на выходе нагревателя.

Установка снабжена системой автоматического регулирования температуры нагрева прутков при непрерывной подаче прутков с постоянной скоростью.

Из индукционной установки подающими роликовыми клетями прутки задают в непрерывно вращающиеся рабочие валки. Валки за счет сил трения захватывают заготовку и сообщают ей винтовое движение. Металл, перемещаясь по очагу деформации формоизменяется в пруток круглого сечения меньшего по диаметру, чем заготовка.

Из клети прокатанный пруток выходит через центрирующую втулку и поступает в уголковую направляющую проводку.

После окончания процесса прокатки полученный пруток удаляется из рабочей зоны клети стана по направляющей проводке, ориентированной по оси прокатки, в спрейер при необходимости, а затем после охлаждения до 500-600 ^оC на приемный рольганг с карманом- накопителем.

Прутки, полученные с министанов, позволяют снизить трудоемкость дальнейшей обработки.

В линии установки можно осуществлять прокат прутков до 11 метров.

Министан «10-30» для нагрева имеет газовую печь садочного типа.


Несколько слов о калибровке рабочих валков.

Рабочие валки включают ряд последовательно расположенных участков в виде кононичекских поверхностей с различными углами конусности. Соответственно участкам валков очаг деформации также разделен на участки (конусы). Основные рабочие участки валков, и соответствующие им участки очага деформации подразделяются по функциональному назначению:

- захватный (входной) участок (конус), который обеспечивает стабильность естественного захвата заготовки, заполнение металлом очага деформации;

- обжимной (деформирующий) участок (конус), где происходит основное редуцирование заготовки по сечению;

- калибрующий (выходной) участок (конус), где получаем правильно круглое сечение с минимальными допусками по точности геометрических размеров, а также кривизну прутка в регламентируемых пределах.

Точность и кривизна – главные факторы, которые склонили завод при выборе станов к министанам конструкции МиСиСис.

Новая технология с использованием министанов обеспечивает:

-прокатку любых деформированных материалов, в том числе высокопрочных;

-степень деформации за проход до 70% с глубокой проработкой структуры, измельчением зерна, устранением карбидной неоднородности и повышением эксплутационных свойств металла;

-точность геометрических размеров в пределах 1% от диаметра получаемого проката (из практики).

-высокая прямолинейность проката (кривизна до 1мм на метр погонный).


На станах можно прокатывать около 70 позиций размеров круглого проката из одной заготовки. Время перенастройки стана на прокатку нового размера не превышает 15 мин.


Список использованной литературы:

1. Патент. РФ №2009736. Способ винтовой прокатки круглых профилей. Галкин С.П., В.К. Михайлов, Б.А. Романцев. Опуб. В Б.И. 1994 № 6.
   
2. Патент РФ № 2009737. Трехвалковый стан винтовой прокатки и технологический инструмент стана винтвой прокатки Б.А. Романцев, В.К. Михайлов, С.П. Галкин. Опуб. В Б.И. 1994, № 6.
   

Современная концепция производства болтов и специальных изделий


Зайцев Антон

«SACMA», Италия


Компания «SACMA» представлена на рынке холодновысадочного оборудования с 1939 года. В течение этих лет, благодаря твердой основе и огромной поддержки группы «Entrepreneur», компания имеет постоянное и преуспевающее развитие. Ключевыми факторами, которые позволяют достигать таких результатов, были и остаются главным образом постоянное и пристальное внимание, уделяемое технологическим новшествам и исследовательской работе, которые воплощались и воплощаются в создаваемом оборудовании, ориентированная на клиента философия, и высокопродуктивная структура с индивидуальным подходом к менеджменту для мотивации работников компании. Компания «SACMA» в настоящий момент имеет лучший производственный ряд на рынке, который включает двухударные комбайны с накатной станцией, а также четырех-, пяти- и шестипозиционные высадочные прессы с диаметром заготовки от 2 до 30 мм, а также сходные по параметрам прессы-комбайны с фаскоподрезной и накатной станциями.

Главная характеристика оборудования «SACMA» – это полная интеграция производства всех компонентов, произведенных на предприятии. На двух наших производственных предприятиях в Италии производится более 25000 различных деталей. Основное производственное предприятие находится в Лимбиате, а второе – в Вимеркатее. Оба предприятия имеют самое современное и модернизированное производственное оборудования, такое как гибкие производственные центры механической обработки, гибкие производственные линии, которые позволяют осуществлять процесс производства 24 часа в сутки. В составе предприятия гибкие производственные робототезированкомплексы с 80 рабочими столами. Все это позволяет производить детали с очень высокой точностью, в соответствии с жесткими допусками, с постоянным высочайшим качеством, абсолютной взаимозаменяемостью, что положительно сказывается при сборке и установке запасных частей.


Специальные изделия для однопозиционных двух ударных прессов фирмы «SACMA»


Машины «SACMA» спроектированы таким образом, чтобы позволять производить изделия очень сложной формы с высокой эффективностью и точностью. Это достигается благодаря точным настройкам, и их точным воспроизведением и повторяемостью.

Холодновысадочный комбайн с накатной станцией и приводом от основного двигателя позволяет получить большие преимущества в процессе производства.

Такая философия пресса-комбайна позволяет снизить количество обслуживающего персонала, уменьшить производственные площади, снизить расход электроэнергии.

Такой подход, заложенный в конструкцию пресса, позволяет сократить промежуточные места складирования, необходимые для технологического перемещения заготовки в процессе производства. Кроме того, в комбайне, изделие поступает на накатку еще горячим, в масле, что снижает трение и позволяет повысить стойкость технологического инструмента. Опасения возникновения проблем, связанных с одновременной остановкой и высадки, и накатки, компенсируются явными преимуществами этого оборудования. Такое опасение могло бы иметь смысл только в случае «ненадежных» машин, с частыми остановками. Используя холодновысадочные пресса комбайны, вы получаете законченный процесс производства изделия на одной машине. На однопозиционном двухударном прессе с закрытым ножом, и выталкивателем из пуансона вы сможете произвести относительно сложные изделия, например, такое, которое показано на чертежах, приведенных ниже. Существует много специальных изделии, при производстве которого требуется выталкиватель в пуансоне, для того чтобы сформировать головку, обеспечивая большую производительности оборудования. Первый удар пунсона позволяет точно и надлежащим образом подготовить заготовку для формирования головы. Большое высадочное усилие пресса позволяет производить редуцирование стержня и формирование головки одновременно, даже при производстве изделий из нержавеющей стали.