Министерство
образования и науки Челябинской области
государственное
автономное учреждение среднего профессионального
образования
(ССУЗ) ЧО
«Политехнический колледж»
150106 |
| |
«Обработка
металлов давлением» |
| |
Проверил: преподаватель
____________(И.М. Курлова)
«____»____________2013 г
Выполнил: студент
группы ОМ9-10
__________(Кураков А.Е)
«____»____________2013 г
Магнитогорск,2013
Введение
Волочение — обработка металлов давлением,
при которой изделия (заготовки) круглого
или фасонного профиля (поперечного сечения)
протягиваются через отверстие, сечение
которого меньше сечения заготовки.
В настоящее
время одним из актуальных вопросов в
металлургической промышленности является
разработка новых и совершенствование
имеющихся технологий, позволяющих вести
обработку металла давлением с наименьшими
затратами. Одним из ресурсосберегающих
направлений развития волочения можно
считать волочение на основе применения
процессов с комбинированным погружением
и сокращением количества циклов термической
обработки.
Как известно
производство проволоки включает три
главные операции: термическую обработку,
подготовку поверхности к волочению и
волочение.
В связи
с многообразием требований, предъявляемых
к проволочной продукции, применяются
различные сочетания операций волочение
термической обработки, а так же подбираются
режимы исполнения.
Целью дипломного
проекта является оптимизация технологического
процесса волочения углеродистой проволоки
и прутков для армирования железобетона
в условиях КПЦ ОАО «ММК-Метиз».
Для достижения
цели были поставлены следующие задачи:
описать сортамент продукции;
проанализировать существующие конструкции
волочильных станов;
рассчитать мощность привода и выбор
элементов привода стана В-1/750;
представить правила технической эксплуатации
волочильного стана;
описать виды и методы контроля качества
проволоки;
проанализировать опасные и вредные
факторы производства;
проанализировать экологическую обстановку
в КПЦ ОАО
«ММК-Метиз».
Практическая
значимость дипломного проекта заключается
в предложении мероприятий для процесса
модернизации разматывателя волочильного
стана В-1/750, который позволит применять
данный процесс с большой эффективностью
при наименьших экономических затратах.
1.Теоретическое
обоснование выбора оборудования стана
В-1/750 КПЦ ОАО «ММК-Метиз».
1.1 Краткая
характеристика технологического
процесса и механического оборудования
на участке волочения.
Однократные волочильные машины предназначены
для волочения проволоки через одну волоку
и имеют следующую область применения:
калибровка – отделочная протяжка
заготовки для получения готовой проволоки
требуемых геометрических размеров, формы
а также качества поверхности;
подтяжка
на передел заготовки толстых размеров
для для дальнейшего волочения;
волочение
сложных фасонных профилей, которые в
силу технических причин не могут быть
протянуты на многократных волочильных
машинах;
волочение трудно деформируемых металлов
и сплавов, которые из-за низкой пластичности
металла не могут быть подвергнуты многократному
волочению со сколько-нибудь значительными
суммарными обжатиями и которые после
каждой очередной протяжки подлежат термической
обработке для возможности дальнейшего
волочения.
В проволочно-волочильном производстве
применяются следующие типы однократных
волочильных машин:
1) однократная
волочильная машина с вертикальным расположением
от барабана и со съемом проволоки вверх
(рисунок 1).
1 – волока;
2 – направляющий ролик; 3 – нижний волочильный
барабан;
4 –
верхний волочильный барабан.
Рисунок
1 – Схема заправки барабана
Волочильный барабан данной конструкции
может принять достаточно большое
количество проволоки (200 кг и
более), а при приеме проволоки
на катушку намоточного аппарата
– значительно больше в зависимости
от емкости катушки.
На рисунок 1 показана схема вертикальной
однобарабанной волочильной машины, у
которой барабан выполнен в виде двух
ступеней разного диаметра, что позволяет
осуществлять двухкратное волочение.
2) Однократная
волочильная машина с вертикальным расположением
оси барабана, но со съемом проволоки вниз
(рисунок 2);
1 – волочильный
барабан; 2 – приемное устройство;
3 – конечная волока.
Рисунок
2 – С вертикальной осью и
съемом проволоки вниз на синхронно
вращающееся приемное устройство.
3) Однократная
волочильная машина с горизонтальным
расположением оси волочильного барабана
принимает на барабан небольшое количество
проволоки (всего один слой), но при сканировании
с намоточным аппаратом этот недостаток
устраняется (рисунок 3);
Рисунок 3 – С горизонтальной осью.
1.2 Сортамент продукции
Габаритные
размеры и масса бунтов стальной катанки
Диаметр
катанки 5,5-10,0
Наружный
диаметр 1200-1400
Внутренний
диаметр 950-100
Высота
400-500
Масса 300-600
Геометрическую
форму, размеры и предельные отклонения-
для катанки фасонного сечения;
Массу бунта
в зависимости от способа прокатки, а также
габаритные размеры бунта катанки;
Химический
состав металла катанки (массовое содержание
основных компонентов и максимально допустимое
содержание примесей в процентах) либо
ГОСТ на металл, из которого должна быть
изготовлена катанка.
Таблица
1 - Механические свойства катанки канатной
класса КК по ОСТ 14-15-37-85.
|
Марка стали |
Предел
прочности |
Относительное
Удлинение
не менее, % |
Относительное
сужение, не менее, % |
60 |
980 |
10 |
30 |
70 |
1080 |
8 |
25 |
75 |
1130 |
8 |
20 |
80 |
1180 |
7 |
18 |
85 |
1230 |
6 |
16 |
Катанка,
ускоренно охлажденная с прокатного нагрева.
Структура катанки - сорбитообразный перлит
с величиной зерна в пределах 6 - 9 номеров
по ГОСТ 5639-82 с разбегом в плавке не более
трех номеров.
1.3. Назначение,
устройство и работа стана
Волочильный стан представляет собой
однобарабанный блок вертикально расположенного
барабаном 750 мм. Привод к барабану осуществляется
от электродвигателя с фазовым ротором
через коническую пару, смонтированную
в одном корпусе. Электродвигатель монтируется
на отдельной сварной плите.
С левой стороны к корпусу крепится кронштейн,
на котором устанавливаются волокодержатель,
направляющие ролики и поворотная консоль
с гидроножницами.
С рабочей стороны на верхней плите устанавливается
прижимной ролик для прижима выходного
конца из фильеры.
На передней стенке корпуса редуктора
стана предусмотрен барьерный выключатель
для быстрой остановки стана.
На боковой стенке ограждения установлена
площадка для обслуживания барабана стана.
Механизм переключения скоростей смонтирован
механиком при оттянутом фиксаторе.
Съем готового бунта с грейфера производится
на опрокидывающийся стеллаж.
Волочильный
стан - машина для обработки металлов волочением.
Волочильный
стан состоит из двух основных элементов:
рабочего инструмента - волоки
тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому
металлу движение через волоку.
Вращение от двигателя к тянущему устройству
передаётся через редуктор. При волочильном
стане имеется ряд вспомогательных устройств
для механизации и автоматизации производства.
В зависимости от принципа работы тянущего
устройства волочильные станы подразделяются
на:
станы
с прямолинейным движением обрабатываемого
металла
станы
с наматыванием обрабатываемого металла
(барабанные).
Волочильные
станы с прямолинейным движением обрабатываемого
металла применяются для получения прутков
и труб, барабанные — для волочения проволоки
и металла других профилей, сматываемого
на бунты.
1.4 Правила
технической эксплуатации волочильного
стана.
Регулярный
уход и техобслуживание машины способствует
надежной работе машины.
При работах
по уходу и техническому обслуживанию
следует соблюдать общие законодательные
предписания, особенно те, которые касаются
работы с промышленными силовыми установками.
Носите защитную одежду.
При работах
по уходу и техобслуживанию выключайте
основной выключатель на распределительном
шкафу.
Открывать
шкаф разрешается только обученному и
имеющему на это разрешение персоналу.
Измерения
напряжения выше 50 В проводится только
с защитными перчатками.
Проследите,
чтобы средства подачи воды и обеспечения
смазочными материалами были достаточно
удалены от распределительных шкафов
и электрических приводных модулей.
На полу
перед дверцами распределительного шкафа
не должно лежать никаких металлических
листов.
Регулярно
проводите визуальный контроль. Особое
внимание обратите на утечки в пневматическом
и масляном напорном трубопроводах.
Контролируйте
вентиляторы с приводом от постороннего
двигателя на загрязнения.
Регулярно
контролируйте передачи и приводы на необычные
шумы.
На основе
техники безопасности, необходимо регулярно
контролировать следующие части установки:
тормозные
обкладки колодчатого тормоза;
давление
воздуха;
давление
масла.
На основе
техники безопасности, необходимо ежедневно
контролировать следующие части установки:
схемы
переключения АВАР. – ВЫКЛ.;
блокировку,
а также контроль защитных дверей.
У намоточной
машины имеется решетка, которую разрешается
снимать только во время техосмотра и
ремонтных работ. Эта решетка предохраняет
от соприкосновения с вращающими деталями.
Смазка
Конические
роликовые подшипники узла привода и пиноли
смазаны специальным смазочным маслом
– NBU 8 EP – фирмы KLUBER.
Время работы
до следующего смазывания равно около
2000 рабочих часов.
Если отсутствуют
точки для смазки (ниппели смазки), то речь
идет о подшипниках с долговечной смазкой.
В таком случае дополнительная смазка
не требуется.
Направляющие
ролики проволоки оснащены полностью
замкнутыми подшипниками качения ряда
2RS1, которые смазаны долговечной смазкой
и таким образом не требуют никакого
ухода.
Продольная
направляющая укладочного узла имеет
12 штук опорных роликов с дополнительной
смазкой. Такие необходимо еженедельно
смазывать.
Продольную
направляющую вала пиноли смазывайте
регулярно, один раз в неделю.
1.5 Мероприятия
по повышению надежности стана
Процесс производства проволоки
и прутков заключается в чередовании
различных операций, куда относятся
термическая обработка, подготовка
поверхности и волочение. При
осуществлении этих операций
происходит уменьшение сечения и
достигаются необходимые свойства, предусмотренные
техническими требованиями.
При производстве проволоки технологических
операций и число чередований могут быть
различными. Число повторений всех операций
(технологических циклов) зависит от диаметра
готовой проволоки и от пластичности металла.
Чем тоньше готовая проволока и чем менее
пластичен металл, тем больше число циклов
необходимо при ее переработке.
Катанка
из низкоуглеродистой стали диаметром
6,0-9,0 мм проходит операции по
подготовке поверхности и протягивается
в зависимости от назначения
на размеры 0,8 до 1,2 мм. Если нужно
иметь более тонкую проволоку
, то следует ее термически обработать
(отжечь) и затем повторить волочение до
необходимого диаметра. В зависимости
от назначения проволока может быть использована
без дополнительной термической обработки.
Если учесть, что из низкоуглеродистой
стали изготовляется около 70-75% проволоки,
то производство ее должно
быть достаточно дешевым. При
изготовлении этой проволоки
можно применять высокие суммарные
и единичные обжатия, несложную
термическую обработку, наиболее
высокие скорости волочения, сравнительно
наибольшие усилия волочения. Для
волочения с высокими скоростями
требуется металл повышенной
чистоты по неметаллическим включениям
и однородный по химическому составу.
Содержание углерода в стали для катанки
не более 0,15% относительное сужение не
менее 60%. Катанка, предназначенная для
волочения проволоки средних размеров
с высокими обжатиями и скоростями, должна
иметь овальность не более 0,5 мм и высокое
качество поверхности.