L = Lср - 0.5(Dк - d)/tg - длина распрессованного слитка за вычетом жесткой (мертвой) зоны, мм;
Lср = D2Lc/ Dк2 - длина распрессованного слитка, мм;
Dк , D и Lc - диаметр контейнера, диаметр и длина слитка, мм;
- угол обжимающей части пластической зоны, .
Последний угол равен углу естественного истечения металла (60…65) при полуугле образующей матрицы больше 60…65, в том числе при плоской матрице, и равен полууглу наклона образующей матрицы к оси прессования, если последний полуугол меньше угла естественного истечения. Примем ? = 60.
Коэффициенты трения к , м , п соответственно на контейнере, матрице и калибрующем пояске являются справочными данными. В случае прессования со смазкой к = м = п = 0.25.
Особую трудность вызывает определение величины сопротивления деформации, поскольку кривые упрочнения при сверхвысоких значениях пенсии деформации, характерных для прессования, до сих пор не построены из-за отсутствия соответствующих методик. В связи с этим пользуются имеющимися зависимостями величины сопротивления деформации s = (, , ), где - скорость деформации, - температура, экстраполируя данные в область высоких степеней деформации.
Температурно-скоростные параметры процесса назначают, применяя результаты расчета энергосиловых параметров и тепловых полей с учетом прочности и пластичности металла, а большей частью используя рекомендации, полученные в практике прессования, то есть учитывая, что максимальная скорость истечения АМг6 при прессовании 25 м/с. Указанная скорость не приводит к перегреву металла из-за выделения тепла деформации и в то же время к захолаживанию слитка промышленных размеров и массы.
Из условия постоянства секундных объемов скорости истечения u можно пересчитать на скорости прессования n по формуле
n = u/, [3] (9)
Степень деформации определяется по формуле
= ( - 1)/, [3] (10)
= (24.096 - 1)/24.096 = 0.958.
Теперь по кривым упрочнения [4] при заданных , и = 0 определяем s0 = 20МПа. При рассчитанном значении степени деформации определяем sk = 50МПа.
Значение среднего сопротивления деформации ср оценим, исходя из кривой упрочнения . Так как процесс деформирования осуществляется при больших степенях деформации, принимаем ср = s0 .
После расчета усилия деформации рассчитываем напряжение прессования p по формуле
p = 4P/(Dк2). [3] (11)
Это напряжение действует на пресс-шайбу, поэтому произведем проверку условия p < kв , где k > 1 - коэффициент запаса, в - предел прочности инструментального материала с учетом температуры нагрева этого инструмента.
Ниже приведен расчет параметров прессования прутка (табл. 13).
Таблица 13
Исходные данные и результаты расчета параметров прессования прутка
Параметр
Обозначение
Значение
Единица измерения
Исходные данные
Способ прессования
прямое
Прессуемый материал
АМг2
Диаметр слитка
D
165
мм
Диаметр контейнера
Dк
170
мм
Длина слитка
Lс
449.625
мм
Диаметр изделия
d
20
мм
Длина калибрующего пояска
lк
5
мм
Угол естественного истечения металла
?
60
Сопротивление деформации начальное
s0
20
МПа
Сопротивление деформации конечное
sk
50
МПа
Сопротивление деформации среднее
ср
50
МПа
Коэффициент трения на контейнере
к
0.25
Коэффициент трения на матрице
м
0.25
Коэффициент трения на пояске
п
0.25
Результаты расчета
Коэффициент вытяжки
24.096
Логарифмическая деформация
i
3.182
Степень деформации
0.958
Длина слитка после распрессовки
Lср
423.565
мм
Длина поверхности трения
L
380.264
мм
Доля усилия на деформацию
Rм
4620.264
кН
Доля усилия на трение о контейнер
Tкр
507.72
кН
Доля усилия на трение о матрицу
Tм
663.663
кН
Доля усилия на трение о поясок
Tп
47.312
кН
Усилие прессования
P
5838.959
кН
Напряжение прессования
p
257.245
МПа
Следовательно, данный процесс можно осуществить на прессе усилием 24.517 МН. Проект пресса и руководство разработаны Коломенским СКБТСГ [5]. Пресс предназначен для прессования прямым методом прутков и профилей из алюминиевых сплавов. Завод-изготовитель - Коломенский ордена Трудового Красного Знамени завод тяжелого станкостроения. Тип пресса - прутковопрофильный горизонтальный гидравлический. Модель пресса - ПА8744. Габариты пресса в м (длинаxширинаxвысота) - 19.500x9.800x5.120. Вес пресса в кг - 277000. Общий вид пресса - чертеж ПА8744.00.001.
Органы управления:
- главный пульт управления (ПА8744.121);
- пульт управления (ПА8744.122).
Техническая характеристика пресса приведена в табл. 14.
Таблица 14
Техническая характеристика пресса
№№ п/п
Наименование параметра
Величина
Прессующая группа
1
Номинальное усилие пресса, МН
24.517
2
Номинальное усилие главного цилиндра, МН
23.536
3
Номинальное усилие двух форсирующих цилиндров, МН
0.981
4
Номинальное усилие холостого хода, МН
1.716
5
Номинальное усилие двух возвратных цилиндров, МН
1.618
6
Максимальный ход, м
2.110
7
Скорость рабочего хода с автоматическим регулированием, м/с
(0.2-20)10-3
8
Точность регулирования, %
5
9
Скорость холостого хода, м/с
До 0.350
10
Скорость обратного хода, м/с
До 0.350
Контейнер
11
Длина втулки, м
0.950
12
Номинальное усилие двух цилиндров контейнеродержателя:
Прижим, МН
2.393
Отрыв, МН
3.923
13
Максимальный ход, м
0.550
14
Скорость перемещения, м/с
0.150
15
Скорость подвода/отвода, м/с
До 0.200
16
Рабочий ход, м
0.540
17
Полный ход, м
1.350
18
Диаметры входов контейнера, м
0.200, 0.225, 0.2
Наибольшее допускаемое удельное давление, м/МПа
0.200/784.5; 0.225/617.8
19
Наибольшая длина слитка, м
0.800
20
Температура нагрева, К
До 723
21
Максимальный вес контейнера, кг
6000
Ножницы отделения изделия
22
Номинальное усилие, МН
1.128
23
Номинальное усилие при возврате, МН
0.392
24
Максимальный ход, м
0.960
25
Скорость рабочего хода, м/с
0.150
26
Скорость обратного хода, м/с
До 0.400
27
Ход ножей, м
1.050
Ножницы отделения прессшайбы
28
Номинальное усилие, МН
0.343
29
Максимальный ход, м
0,350
30
Скорость рабочего хода, м/с
0.100
31
Скорость обратного хода, м/с
0.100
Податчик слитков
32
Скорость перемещения:
В пресс, м/с
До 0.700
Из пресса, м/с
До 0.700
33
Ход, м
2.050
Приемник прессостатка с прессшайбой
34
Скорость перемещения:
В пресс, м/с
До 0.700
Из пресса, м/с
До 0.700
35
Ход, м
2.050
Приемный стол изделий
36
Длина стола, м
-
37
Ширина стола, м
0.370
38
Скорость перемещения стола (регулирования), м/с
0.083-1.417
39
Длина изделия, м
-
Привод пресса
40
Насосно-аккумуляторный для основных силовых цилиндров на эмульсии с давлением, МПа
31.381
41
Насосно-индивидуальный на масле для вспомогательных цилиндров и управления с давлением, МПа
4.903
42
Бак наполнения с давлением, МПа
0.785-0.981
43
Установленная мощность, кВт
233
Вес пресса, кг
457 000
В том числе:
44
Вес собственно пресса, кг
275 000
45
Вес узлов механизации подачи слитка и разделки прессостатка, кг
38 000
46
Вес узлов механизации выходной стороны пресса, кг
13 500
47
Вес гидрооборудования с трубопроводом, кг
45 000
48
Вес двух комплектов инструмента, принадлежностей, запасных частей, кг
28 500
49
Вес электрооборудования, кг
11 000
50
Вес перекрытий и закладных частей, кг
46 000
Габариты пресса
51
Длина установки с перекрытием, м
35.780
52
Ширина установки с перекрытием, м
10.610
53
Высота над уровнем пола, м
5.150
54
Наибольшая глубина подвала, м
4.500
Примечания: 1. Номинальное усилие пресса при использовании контейнера диаметром 170 мм должно быть снижено до 19.613 МН путем соответствующего снижения давления рабочей жидкости от НАС в магистрали главного цилиндра.
2. Значения параметров, приведенных с п.18 по п.31, взяты с чертежа П8744МА.00.001.
3.5. Расчет производительности основного оборудования, его количество. Построение графика загрузки оборудования
Машинное время будет равно
tм = Lпр/ист , [7] (12)
tм = 9.015 м/0.047 м/с = 191.809 с.
Вспомогательное время определим как максимальное среди значений времени для осуществления вспомогательных операций.
Время быстрого обратного хода прессующей траверсы
t1 = 2.460 м/0.350 м/с = 7.029 c. [7] (13)
Время, затрачиваемое на подачу слитка и прессшайбы из пресса или в пресс
t2 = 1.420 м/0.500 м/с = 2.84 с. [7] (14)
Время работы ножниц отделения прессшайбы
t3 = 0.350 м/0.100 м/с = 3.5 с. [7] (15)
Время, затрачиваемое на заталкивание или возврат заталкивателя прессшайбы
t4 = 0.610 м/0.100 м/с = 6.1 с. [7] (16)
Время, затрачиваемое на передачу прессшайбы
t5 = 1.570 м/0.300 м/с = 5.233 с. [7] (17)
Время, затрачиваемое приемником прессостатка с прессшайбой
t6 = 2.030 м/0.500 м/с = 4.06 с. [7] (18)
Время, уходящее на передачу слитков
t7 = 0.550 м/0.100 м/с = 5.5. с. [7] (19)
Время, требующееся на заталкивание прессостатка с прессшайбой
t8 = 1.070 м/0.250 м/с = 4.28 с. [7] (20)
Время, затрачиваемое на заталкивание слитка
t9 = 0.990 м/0.150 м/с = 6.6 с.
Следовательно, tв = t1 = 7.029 с.
Теперь можно определить время, затрачиваемое на производство одного изделия
tизд = (tм + tв )(1 + a/100), [7] (21)
где a - коэффициент потерь рабочего времени.
Примем a = 10%.
tизд = (191.809 с + 7.029 с)(1 + 10/100) = 218.722 с.
Мощность правильной машины определяется по формуле:
N = P/tизд N=108870.3кН/45.157с=2410.9кВт
Требуемое количество правильных машин определяется по формуле
Ар = Q/(ФэфHв), [7] (33)
Ар = 3500 т/(3212.8 ч 79.722 т/ч) = 1.4.
Следовательно, для выполнения данной производственной программы достаточно двух правильных машин.
Коэффициент загрузки правильной машины будет равен
Кз = Ар/Апр100%, [7] (34)
Кз = 1.4/2100% = 70%.
Далее приведены графики загрузки, пресса, печи и правильной машины (рис. 4).
Графики загрузки
Рис. 4
Литература
1. Л.М. Грабарник, А.А Нагайцев Прессование цветных металлов и сплавов. 2-е изд., дополн. и перераб. - М.: Металлургия, 1991, 342с.
2. В.И. Елагин и др. Справочник по алюминиевым сплавам. - М.: ВИЛС, 1978. 132 с.
3. Ю.Н Логинов., С.П Буркин Технология прессования и листовой прокатки специальных сплавов в решениях задач. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 118 с.
4. П.И. Полухин, Г.Я. Гун, А.М. Галкин Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1976. 488 с.
5. Пресс прутковопрофильный горизонтальный гидравлический усилием 2500 тс модели ПА8744. Руководство к прессу в 2*-х т. т.1.
6. А.М. Галкин, В.А. Винцевич Проектирование цехов обработки цветных металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1980. 256 с.
7. В.М. Куимов Организация и управление производством: Методические указания. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. 21с.
8. Технологическая инструкция прутково-профильного производства. 35с.
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.
