Технологический процесс производства проволоки

⇐ ПредыдущаяСтр 34 из 54Следующая ⇒

Выше были перечислены основные операции технологического процесса производства проволоки волочением. Рассмотрим несколько конкретных схем технологического процесса производства проволоки из наиболее широко применяемых сталей. Более 70 % проволоки производится из низкоуглеродистой стали (0, 15 7о С). Это проволока общего назначения, для воздушных линий, берд-ная, полиграфическая и др.
Травление — сложная операция технологического процесса производства горячекатаного и холоднокатаного листа, проволоки, сортового металла и др., особенно в случае нержавеющих, кислотостойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Было проведено исследование влияния добавок титана на технологические свойства бронзы Бр.ОЦ 4-3 в процессе производства проволоки. Испытания подтвердили данные о положительном влиянии титана на пластические свойства бронзы Бр.ОЦ 4-3 при повышенной температуре.

Основные узлы намечается выполнять автоматической сваркой под слоем флюса, а часть узлов, как, например, патрубок, опорные лапы и некоторые другие, — в среде углекислого газа. Руководствуясь этим исходным положением, устанавливаем ТУ на изготовление, требования к оборудованию и другие данные технологического процесса производства сварного корпуса подогревателя. При этом следует установить ТУ на изделие, основной материал, сварочную проволоку, электроды, флюс и защитные газы, применяемые для изготовления проектируемого изделия.

Лазерные дифракционные измерители могут широко использоваться в микроэлектронике, волоконной оптике, точной механике, текстильной промышленности, производстве химических, синтетических и искусственных волокон и т. д. как в качестве измерительной аппаратуры, например для определения диаметра и формы поперечного сечения тонких проволок и волокон, так и в качестве высокочувствительных датчиков вавтоматических системах управления технологическими процессами.

Борные волокна имеют плотность 2, 63 г/см, прочность при растяжении 4300 МПа и модуль упругости 380 ГПа по сравнению с углеродными волокнами они обладают преимуществами благодаря сочетанию высоких прочностных и упругих свойств. Механические характеристики борных волокон практически совпадают с аналогичными характеристиками углеродных волокон. Следует отметить, что диаметр борных и углеродных волокон сушественно различается. Это необходимо иметь в виду при оценке их работоспособности в составе армированного материала в условиях различного напряженного состояния. Борные волокна обычно имеют диаметр 100 мкм выпускаются также борные волокна диаметром 140 и 200 мкм. По сравнению с углеродными волокнами, диаметр которых составляет 5-6 мкм, площадь поперечного сечения борных волокон на 2—3 порядка выше. При производстве борных волокон химическим осаждением на сердечник из вольфрамовой проволоки или на углеродное волокно [7] увеличение диаметра борных волокон приводит к повышению производительности технологического процесса их производства. Больший диаметр волокон дает следующие преимущества 1) простоту в обращении 2) хорошее проникновение матрицы в межволоконное пространство вследствие малой удельной внешней поверхности 3) высокое сопротивление потере устойчивости при сжатии.
Второй этап контроля производится при подготовке и осуществлении технологического процесса. Он состоит из проверки свариваемости с использованием запускаемых в производство материалов, которая проводится в связи с возможными отклонениями плавок основного металла, электродов, проволоки и флюсов от сертификатных значений, проверки условий подготовки и хранения исходных материалов (например, просушки электродов или очистки сварочной проволоки) проверки исправности оборудования и аппаратуры -проверяют исправность регулирующих механизмов, измерительных приборов, состояние токопродводов и газовой арматуры. На этом же этапе проверяют качество заготовок, сборки, выполнения технологии сварки (для быстротекущих и ответственных процессов - с непрерывной записью желателен активный контроль с возможностью автоматической корректировки режимов сварки), а также квалификацию и дисциплину сварщиков.

Сварочные аппараты следует снабжать средствами измерения силы сварочного тока и напряжения на дуге, скорости подачи проволоки, скорости сварки, расхода и состава защитного газа, наличия и влажности флюса, а также средствами измерения параметров соединения, подготовленного под сварку, и параметров сварных швов. Кроме того, сварочные автоматы должны оснащаться исполнительными механизмами и устройствами, пригодными для автоматического управления процессами, и операциями сварочного производства. Это создает возможность широко применять автоматизированные системы управления технологическими процессами сварки.

Металлические материалы поставляются в виде рулонов, лент, листов, полос. Отдельные детали, требуюш, ие штамповочных операций, могут также изготовляться из различных профилей, труб, проволоки и пр. Для массового и крупносерийного производств наиболее удобны непрерывные материалы (рулоны, ленты), так как при их использовании облегчается и удешевляется автоматизация технологических процессов.

В кабельном производстве скрутка является одним из основных технологических процессов. Из отдельных проволок скручиваютсятокопроводящие жилы, которые в свою очередь скручиваются в кабель.

ВТМО на стадии получения полуфабрикатов на металлургических заводах. Этот путь предусматривает проведение ВТМО в технологических процессах металлургического производства — прокате сорта, листов волочениия проволоки, фасонных профилей и т. д. Практически такой полуфабрикат может найти применение в производстве деталей простой формы, которые не требуют трудоемкой механической обработки.

Проведенные исследования и полученные результаты, позволившие сформулировать основные принципы технологических процессов термомеханической обработки деталей машин, легли в основу разработки схем и технологии производства и упрочнения реальных деталей машин. Были разработаны технологические процессы изготовления таких деталей, как пружины, различные пальцы, оси, цементируемые детали. Результаты исследований использованы также при создании промышленных участков для термомеханической обработки валков станов холодной прокатки и производстве пружинной проволоки с термомеханическим упрочнением.

При производстве пружин из закаливаемых сталей основные технологические операции — навивка (холодная или горячая) и закалка с отпуском. Технологический процесс должен быть комплексным, учитывающим как технологию получения проволоки, так и технологию получения пружин. На основании результатов исследований, приведенных выше, можно наметить схему комплексного процесса производства высокопрочных винтовых пружин ВТМО проволоки — термическая обработка проволоки — навивка — окончательная термическая обработка— окончательная отделка.

Испытания на перегибы не дают однозначной оценки эксплуатационных свойств проволоки в изделиях, но позволяют исключить из годной проволоку с резко пониженной пластичностью, которая может возникнуть в процессе производства из-за нарушений технологического режима.

Регулирование скорости подачи электродной проволоки (плавное).Программное управление процессами сварки с заложенными в память технологическими параметрами сварки (в том числе синергетическое) При производстве особо ответственных конструкций на участках или в составе РТК с применением режимов, изменяемых в процессе сварки

В зависимости от конфигурации упругих элементов, их размеров, требуемых свойств и экономичности технологического процессапроизводства для изготовления этих изделий применяют пружинную сталь1) холоднодеформированную, предварительно термически обработанную, обычно патентированную, проволоку или ленту 2) термически обработанную закалкой и последующим отпуском до заданной прочности ленту или проволоку 3) холоднокатаную и горячекатаную сталь для пружин, подвергаемых затем закалке.

Лазерные дифракционные измерители позволяют производить измерения размеров в диапазоне от единиц до сотен микрометров с точностью до десятых долей процента. При этом удовлетворяются следующие требования бесконтактность измерения, высокая точность, малое время и высокая локальность измерения, отсутствие необходимости фиксации объекта измерения, широкий диапазон измеряемых размеров, автоматизация процесса измерения и обеспечение сигнала обратной связи для активного влияния на технологический процесс. Такие измерители позволяют, например, производить измерение диаметра проволок и волокон непосредственно в процессе их изготовления и своевременно корректировать параметры технологического процесса, причем эффективность промышленного производства и использования проволок и волокон значительно повышается.

Контролируют также наличие комплекта технологических документов по Единой системе технологической документации (ЕСТД) и Единой системе технологической подготовки производства (ЕСТПП) — маршрутных карт, карт технологических процессов, технологических инструкций и др.нормативно-технических документов и журналов, формуляров и т. п., регламентирующих организацию приемки, хранения, маркировки, учета и выдачи в производство металла, деталей и сборочных единиц, электродов, сварочной проволоки, флюсов, исключающих применение приизготовлении объектов котлонадзора металла несоответствующих марок, а также порядок погрузки и транспортировки объектов котлонадзора, обеспечивающий безопасность выполнения этих работ и исключающий возможность повреждений этого оборудования.

Использование кислых технологических сред, а также применение кислот для различного рода технологических операций приводят к интенсивной коррозии металлического оборудования, трубопроводов, емкостей, машин, агрегатов, арматуры и т. п. Так, например, интенсивной коррозии подвергается оборудование нефтеперерабатывающих заводов, где в ходе технологического процесса переработки нефти образуются соляная, сероводородная, уксусная, нафтеновая кислоты. В нефтегазодобывающей промышленности коррозии подвержены оборудование скважин, насосно-компрессорные трубы, установки сбора и перегонки нефти и газа из-за наличия сопутствующих кислых газов сероводорода, углекислоты. В химической промышленности коррозионному разрушению подвергаются емкости для хранения кислот, реакторы, перекачивающие насосы (например, крыльчатки насосов, перекачивающих катализат в производстве уксусного альдегида, выходят из строя через 2—3 сут).Химическая обработка металлоизделий, проката, труб, проволоки в кислотах и кислых средах вызывает интенсивное растворение металла и значительные безвозвратные потери его. Считают, что при травлении окалины с поверхности стальных горячекатанных полос в кислотах теряется от 2 до 4 % протравливаемой стали, что при годовом производстве в млн. т составляет 3—6 млн. т металла. Еще более опасны сопутствующие равномерной коррозии процессы локальной коррозии, наводороживания, коррозионного растрескивания, усталостного разрушения сталей. Так, по данным обследования химических заводов Японии, в 1979 г. более 50 % оборудования, разрушенного под воздействием кислых агрессивными сред, приходилось на локальную коррозию, коррозионное растрескивание, коррозионную усталость и лишь 33 % — на общую коррозию.

Технологический процесс включает ряд операций подготовку исходного материала, волочение, термическую обработку, покрытие и отделку. Исходным материалом для производства стальной проволоки является катанка диаметром от 5 до 15 мм в бунтах массой до 600 кг. Перед волочением катанку подвергают травлению для удаления окалины с поверхности. Наряду с травлением в кислотных растворах окалину с поверхности катанки удаляют также механическим или электрохимическим способом. При производстве высокопрочной проволоки из сталей типа ЗОХГС, 50ХФ и др. катанку подвергают патентированию. Патентирование заключается в нагреве стали до температуры однофазного состояния аустенита, выдержке в соляном растворе при 450—550 °С и охлаждении на воздухе. Сорбитная структура, полученная после патентирования, улучшает механические свойства катанки — повышается пластичность и прочностные характеристики металлов. Силы трения в зоне контакта металла с каналом волоки являются вредными, препятствующими повышению эффективности процесса. Для уменьшения коэффициента трения поверхность катанки подвергают меднению, фосфатнированию, желтению, известкованию. Перед подачей в волочильную машину бунты катанки укрупняют на стыкосварочной машине. Перед задачей в волоку конец катанки заостряется на острильных станках. Операция острения может проводиться перед задачей в каждую волоку, если волочение осуществляется через несколько волок.

К первой группе относятся прокатка, прессование, волочение, т. е. процессы, в основе которых лежит принцип непрерывности технологического процесса. Продукцию металлургического производства (листы, полосы, ленты, трубы, профили, проволоку и т. п.) ИС пользуют как заготовку в кузнечно-штамповочных и механических цехах и как готовую продукцию для С9здания различных конструкций. Во вторую группу входят такие процессы, как ковка, объемная штамповка (горячая и холодная), листовая штамповка и специальные виды обработки давлением (калибровка, редуцирование, обкатка, раскатка и т. д.). Эти процессы обеспечивают получение заготовок и готовых деталей, не требующих последующей механической обработки.

В промышленности начал развиваться новый технологический процесс — процесс теплой обработки давлением. В частности, разработано и освоено теплое волочение труб, теплая прокатка труб, теплое волочение прутков и проволоки. Получает распространение теплая прокатка высококремнистых трансформаторных и динамных сталей, теплое прессование. Разрабатываются новые способы механико-термической и термомеханической обработки, включающие теплую обработку давлением. Опробована теплая правка катанки и таврового профиля. Проводят систематические исследования по изучению температурных и скоростных зависимостей сопротивлениядеформированию металлов и сплавов. Разработано и внедрено теплое (полугорячее) выдавливание втулок и сменных головок торцовых гаечных ключей. Все возрастающий интерес к теплой деформации обусловлен тем, что она занимает промежуточное положение между холодной и горячей обработкой давлением и обладает достоинствами, присущими им обоим. Незначительное окисление поверхности, повышенные прочностные характеристики, более высокая точность и чистота поверхности изделий по сравнению с горячей обработкой давлением, более высокие допустимые степени деформации по сравнению с холодной обработкой давлением способствуют дальнейшему развитию теплой обработки давлением. Следует, однако, отметить, что теплая обработка давлением получает применение в основном при производстве труднодеформируемых сплавов. Основное внимание уделяется исследованию энергетических, силовых и других параметров, относящихся к области обработки давлением.

Производство биметаллической проволоки сталь медь и сталь латунь ведется главным образом по способу литого плакирования. Детальная разработка технологического процесса получения биметаллической проволоки и подробное изучение ее свойств выполнены Магнитогорским метизным металлургическим заводом и НИИМетизом и освещены в работе А. Л. Тарнавского,

Термическая обработка стала в наше время одним из важнейших элементов технологических процессов в металлургической промышленности, в машиностроении, приборостроении, станкостроении инструментальном производстве. Многие миллионы тонн стальных поковок и стального проката — листы, рельсы, бандажи, трубы и проволока — подвергаютсятермической обработке на металлургических заводах. На любом машиностроительном заводе имеются специальные термические цехи. Все ответственные детали машин подвергаются термической обработке. По подсчетам А. П. Гуляева, около 90% стальных деталей авиационного мотора и около 50% стальных деталей автомобильного двигателя поступают в сборку после термической обработки. Продукция шарикоподшипниковых заводов—шарики и ролики—полностью (100%) подвергается термической обработке.

Структура средств автоматизации и механизации. Кузнечно-штамповочное производство характеризуется большим разнообразием технологических процессов, отличающихся видом исходного материала (непрерывный, в виде ленты, прутка, полосы, проволоки или штучная заготовка), типом заготовки (плоская или объемная), условиями обработки (холодная или с предварительным нагревом), характером технологических операций(листовая или объемная штамповка, ковка свободная или ротационная, операции разделительные или формообразующие и т. д.), числом операций, выполняемых на технологическом обооудовании (одно- и многооперационная штамповка). Каждая из этих особенностей накладывает свои требования на принцип действия и конструкцию применяемых средств автоматизации и механизации.
Ряд деталей, изготовляемых из стальной проволоки, в процессе их производства или применения (заклёпки, болты, спицы и др.) подвергаются операции высадки головки часто в холодном состоянии. Эта весьма ответственная операция требует высоких пластических свойств проволоки, определяемых технологической пробой на осадку (ОСТ 1686) или иа высадку головки (ГОСТ 311U-46).

Автомат АД380.05.00.000 является одним из примеров возможнойкомпоновки автоматов для сварки трехфазной дугой на блочно-модульной основе с использованием модулей автоматов общего назначения для сварки однофазной дугой, имеющихся в производстве. В результате это дает возможность расширить применение трехфазной сварки на производстве. Технологический модуль автомата состоит из двух мундщтуков /, двух механизмов подачи 2, кассет 7 для электродной проволоки, флюсоподающей системы 6, конструктивно объединенных всварочную головку. Учитывая повышенные требования к качеству подачиэлектродной проволоки, в состав головки включают два механизма 8 объемной правки электродной проволоки, работающих от приводов механизмов подачи. Модуль адаптации обеспечивает автоматический поиск оси стыка, установку электродов по высоте перед сваркой и слежение за положением электродов относительно оси стыка в процессе сварки. В состав модуля адаптации также входит система автоматического регулирования, которая обеспечивает выход на заданный режим и автоматически поддерживает силу тока в детали постоянной в процессе сварки, регулируя положение электродов по высоте.

УРОК № 42

ПРИБОРЫ СРАВНЕНИЯ

⇐ Предыдущая 29 30 31 32 333435 36 37 38 Следующая ⇒