Производство прессованных прутков общего назначения из сплава марки 2024 диаметром 300,00 мм

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: Al – основа; процентное содержание Al дано приблизительно

 

 (  Mn, Cr, Zr ), и нагреваются под закалку при высокой температуре (530 0С), поэтому термообработанные прессованные полуфабрикаты имеют рекристаллизованную структуру независимо от состояния исходной заготовки, температуры прессования и времени выдержки при нагреве под закалку.

 

 

   1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовой продукции

  1.2.1 21488-97 «Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов»

 Нормативный документ:

ASTM B 221 – 02

Российским аналогом данного стандарта является:

 ГОСТ 21488-97 «Прутки прессованные  из алюминия и алюминиевых  сплавов» 

Настоящий стандарт распространяется на прессованные прутки круглого, квадратного, шестигранного сечений из алюминия и алюминиевых сплавов, применяемые в различных отраслях промышленности: авиации, судостроении, машиностроении и другие.

1.2.2 Классификация:

Прутки подразделяют:

• По форме сечения: круглые, квадратные, шестигранные.
• По состоянию материала: без термической обработки (горячепрессованные), мягкие (отожженные), закаленные и естественно состаренные, закаленные и искусственно состаренные.

          По виду прочности: нормальной прочности, повышенной прочности.

      1.2.3 Основные параметры и размеры:

     1.2.4 Прутки изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденном в  установленном порядке.

 

 

     

 

 

 

      1.2.5 Овальность круглых прутков не должна выдавать их размеры за предельные отклонения по диаметру.

      1.2.6 Вид прочности и точности изготовления прутков предприятие-

потребитель указывает в заказе.

         В случае отсутствия в заказе указания о виде прочности изготовления прутков – последние изготовляют нормальной прочности     и точности.

1.2.7 Технические требования:

   1.2.8 Прутки должны быть выправлены:

  Кривизна прутков нормальной и повышенной точности  изготовляются       на 1метр длины во всех состояниях материала, за исключением мягкого     не должна превышать размерам (приведено в таблице 3).

Диаметр прутка, мм.	Величина прогиба прутка, мм.
до 100	3
100 - 120	6
120 - 150	9
150 - 200	12
200 - 300	15
300 - 400	20

         1.2.11 Процессы производства и обработки:

Если в закалке не определен иной способ, процесса обработки и производства должны быть оставлены на усмотрение производителя. Если это ясно не изложено  заказе, ни какое 1.2.11 Поверхность не должна иметь трещин, расслоений, неметаллических включений, плен коррозионного происхождения и следов селитры.

1.2.12 На поверхности прутков допускается:

Плены, забоины, вмятины, царапины, риски, единичные пузыри, различного рода запрессовки, если глубина их заливания не выводила пруток за минусовые предельные отклонения по размеру.

Цвета побежалости должны выглядеть таким образом: темные и светлые пятна и полосы, в том числе кольцеобразной и  спиральной формы, являются следами правки.

1.2.13 Приемка:

1.2.14 Прутки принимают партиями. Партия должна состоять из одной марки сплава на основе алюминия, одного состояния материала, одной садки термической обработки, одного вида прочности, одного сечения, одного размера, одной точности изготовления и оформлена одним документом качества.

1.2.15 Методы испытаний:

1.2.16 Для проверки химического состава отбирают по одному образцу от каждого отобранного по 6 – 2 прутка или профиля. Отбор и подготовка проб для определения химического состава – ГОСТ 24231-95

1.2.17 Проверку проводят на каждом отобранном по 6 – 2 прутка или профиля. Размеры прутков поперечного сечения измеряют микрометром с ценой деления 0,01 мм. по ГОСТ 166.

1.2.18 Прутки при хранении должны, защищены от механических повреждений, действия влаги и активных химических веществ.

 1.3 Описание существующей технологии, ее анализ

1.3.1 Требования:

обязательство не должно быть возложено на производителя для использования тех же процессов для подобных последующих заказов.

   1.3.2 Контроль качества:

Поставщик должен быть ответственен за выполнение всех проверок и испытаний, требуемых соответствующим Европейским Стандартам и или определенной спецификации предшествующей отгрузке. Если покупатель желает проверить продукцию в работе производителя, он должен уведомить поставщика при размещении заказа.

1.3.3 Химический состав:

Химический состав должен быть подчинен ограничениям определенными в EN 573 – 3 (это область применения; предельное отклонение допуски на отклонение от заданной формы: диаметр, овальность, прямизна, длина, прямоугольность отрезка). Если покупатель требует содержание ограничений для элементов не определенных в выше упомянутом стандарте, эти ограничения должны быть оговорены в заказе после соглашения между покупателем и поставщиком.

 1.3.4 Механические свойства:

Механические свойства должны быть в соответствии с теми, что определены в EN 755 – 2 (это испытания на растяжения) или с теми, что были согласованы с поставщиком и покупателем, и оговорены в заказе.

1.3.5 Отсутствие поверхностных дефектов:

Прессованная поверхность должна быть свободна от дефектов вредных для ее пригодности и должного использования. Продукция должна иметь гладкую и чистую поверхность. Однако небольшие поверхностные дефекты – такие как легкие царапины, зубцы, расслоения, изменения цвета и однородности внешнего вида поверхности в результате термической обработки и так далее, которые не всегда можно избежать, в общем, разрешены в поверхностях изделия.

1.3.6 Допуски на размеры и форму:

Для различной формы продукции, если нет иного соглашения между поставщиком и заказчиком, допуски на размеры и форму должны быть соответствующими с Европейскими Стандартами: EN 755 – 3 – это допуска на размеры продукции (пруток диаметром 30 – 120 допуска по размеру +/-0,35 – 0,45; отклонения по прямизне 2мм/метр и на 300мм. длины 0,6мм.)

Если не согласованно, покупатель может отбраковать только те продукции, которые имеют размеры, не отвечающие определенным допускам.

1.3.7 Другие допуска:

Дополнительные требования могут быть согласованы между поставщиком и покупателем и оговорены в заказе.          

          

 1.3.81.3. Описание существующей технологии, и ее анализ

       Технологический процесс получения  прессованных прутков круглого сечения размерами 300,0х1100,0мм , из сплава 2024

    Слитки размером 300,0х1100,0 порезанные и обточенные из литейного цеха доставляются в прессовый цех автотранспортом. В прессовом цехе заготовки подвергаются приемке ОТК.

    Перед прессованием слитки нагреваются в индукционной печи типа ИН-31.   Температура слитка 380 – 460°С. 120 МН из контейнера диаметром 650,0 мм в 1 очка прямым методом прессования. Прессуемая длина - 4960,0 мм при расчете сдаваемой длины 1270,0 мм. Высота прссостатка- 60,0 мм. Длина выходного приемочного стола  пресса- 2000,0 мм.

    После прессования – транспортирование электромостовым краном на передаточную тележку и далее партия прутков складируется в стеллаж на участке термической обработки.

     Закалка производится в вертикальной закалочной печи (ВЗП). Температура нагрева под закалку 380±5ºС. После закалки происходит старение прутков в течении 4-5 суток. Затем прутки правятся на правильно – растяжной машине120 МН. Затем  отбираются образцы для испытания

     Образцы отправляются в центральную заводскую лабораторию, где происходит контроль их механических свойств и микроанализ. Макроанализ структур проводится в цеховой заключительной лаборатории.

После получения годных протоколов контроля образцов прутки режутся в меру на ленточной пиле и клеймятся.

    Далее прутки поступают в отдел технического контроля (ОТК), где происходит замер по допускам изделия. Габаритные размеры замеряются микрометром (с ценой делений 0,01 мм) и штангенциркулем, также происходит контроль качества поверхности прутков.

    Если на прутках имеются дефекты, которые можно исправить, то проводится зачистка дефектов и протирка прутков ,для  этого применяется мел и шкурка, если нужно то прутки еще и правятся.  После происходит повторная приемка ОТК – окончательный замер  геометрических размеров при помощи мерительного инструмента, проверка поверхности.

          Затем партия упаковывается при помощи бумаги, гофрокартона, стальной ленты, взвешивается  и сдается на склад при помощи электромостового крана.

         При рассмотрении данной технологи можно сделать вывод, что произведен нерациональный выбор слитка, так как не использована вся мощность пресса. Во время процесса образуются большие потери  на обрезку концов, также происходят потери при контроле ОТК, вследствие чего образуются большие отходы, что приводит к увеличению заправочного коэффициента.Так же я предлагаю увеличить длину выходного приемочного стола у пресса, что приведет к увеличению выхода годного.         

       

                             

1.4 Выбор и описание новой технологии.

          Технологический процесс получения  прессованных прутков круглого  сечения размерами 300,0х1100,0 мм , из сплава 2024

На основании анализа существующей технологии, выбирается новая технология прессования прутков, заключающаяся в увеличении размера слитка и выходного приемочного стола пресса в результате чего выход годного увеличится.

Слитки размером 300,0,0х1100,0 порезанные и обточенные из литейного цеха доставляются в прессовый цех автотранспортом. В прессовом цехе заготовки подвергаются приемке ОТК.

    Перед прессованием слитки нагреваются в индукционной печи типа ИН-31.   Температура слитка 380 – 460°С.

    Прутки прессуются на прессе усилием 120 МН из контейнера диаметром 640,0 мм в 2 очка прямым методом прессования. Прессуемая длина - 16606,0 мм при расчете сдаваемой длины -5300,0 мм. Высота прссостатка- 60,0 мм. Длина выходного приемочного стола  пресса- 15000 мм.

    После прессования – транспортирование электромостовым краном на передаточную тележку и далее партия прутков складируется в стеллаж на участке термической обработки.

     Закалка производится в вертикальной закалочной печи (ВЗП). Температура нагрева под закалку 380±5ºС. После закалки происходит старение прутков в течении 4-5 суток. Затем прутки правятся на правильно – растяжной машине. Затем  отбираются образцы для испытания

     Образцы отправляются в центральную заводскую лабораторию, где происходит контроль их механических свойств и микроанализ. Макроанализ структур проводится в цеховой заключительной лаборатории.

После получения годных протоколов контроля образцов прутки режутся в меру на ленточной пиле и клеймятся.

    Далее прутки поступают в отдел технического контроля (ОТК), где происходит замер по допускам изделия. Габаритные размеры замеряются микрометром (с ценой делений 0,01 мм) и штангенциркулем, также происходит контроль качества поверхности прутков.

    Если на прутках имеются дефекты, которые можно исправить, то проводится зачистка дефектов и протирка прутков ,для  этого применяется мел и шкурка, если нужно то прутки еще и правятся.  После происходит повторная приемка ОТК – окончательный замер  геометрических размеров при помощи мерительного инструмента, проверка поверхности.

          Затем партия упаковывается при помощи бумаги, гофрокартона, стальной ленты, взвешивается  и сдается на склад при помощи электромостового крана.

 

  1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования

1.5.1 Индукционные нагревательные печи применяют для нагрева заготовок перед прессованием. Они представляют собой автоматизированные установки, питаемые от сети промышленной частоты.

Нагрев слитков перед прессованием изделий производится в электрической печке:

-индукционные печи ИН-31 (пресса усилием 3500, 5000 т.с. и прошивной пресс усилием 750 т.е.).

 

1.5.2 Технические характеристики прессов приведены в таблице 4.

 

Таблица 4- Технические характеристики горизонтально гидравлического прессов

 

Наименование параметров	Усилие пресса, т.с.
	750	1000	2000	5000
Усилие главного плунжера, тн	750	1000	2000	5000
Рабочее давление жидкости от НАС, атм	220	220	320	320
Диаметр втулок контейнера, мм	95 , 115	115	150 , 170 , 200	280 , 370 ,420
Длина контейнера, мм	450	450	650	1000
Максимальная температура контейнера, оС	450	450	450	450
Длина слитка: максимальная, мм минимальная, мм	450         150	450         150	650         200	1000         450
Максимальная длина прессуемых прутков, мм	7000	7000	10000	16000