Разработка и исследование ресурсосберегающего способа ковки заготовок, обеспечивающего повышение качества поковок

     5. Установлено, что реализация интенсивных сдвиговых деформации предлагаемым способом деформирования и инструментом для его реализации является достаточно эффективным способом устранения осевой усадочной рыхлости в заготовках и позволяет повысить качество заготовок за счет активной проработки осевой зоны.

     6. По результатам опытно-промышленного опробования установлено, что при деформировании новым способом и инструментом, реализующих интенсивные сдвиговые деформации,  обеспечивается повышение механических свойств металла на   15-20% чем при ковке действующим способом. При ковке новым способом макроструктура металла более плотная, с мелкими дендритами, а микроструктура по всему сечению на 1...2 балла выше и имеет более равномерно распределенные равноосные зерна по всем направлениям и зонам чем у металла поковок, откованных действующим способом. 

      Список  публикации 

      Основное  содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

     1. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев  К.А., Геометрические основы деформации при реализации поперечного сдвига // Сб. трудов межд. конф. «Научно-технический прогресс в металлургии».–Темиртау, 2001.– С.183-188.

      2. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев  К.А., Определение поля скоростей при реализации сдвиговых деформаций клиновидными бойками // Сб. трудов межд. конф. «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан-2030».–Караганды, 2002.–С.146-148.

     3. Найзабеков А. Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Определение параметров кузнечного инструмента, реализующего ковку сдвигом. // Технология производства металлов и вторичных материалов. – Темиртау, 2002.–№2.–С.61-66.

     4. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Анализ распределения контактных напряжений при поперечном сдвиге заготовок // Технология производства металлов и вторичных материалов.–Темиртау, 2003.–№1.–С.90-92.

      5. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Использование начало виртуальных скоростей при исследовании ковки сдвигом // Сб. трудов межд. конф. «Научно-технический прогресс в металлургии».–Темиртау, 2003.–С.329-333

      6. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Математическое моделирование процесса поперечного сдвига при различных контактных условиях // Технология производства металлов и вторичных материалов.–Темиртау, 2003.–№2.–С.59-63.

      7. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Деформирование заготовок плоскими бойками с наложением дополнительных сдвиговых деформаций // Изв. вузов. Черная металлургия.–2004.–№6.–С.24-26.

      8. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А. Исследование работы кузнечного инструмента, реализующего поперечный сдвиг заготовки // Технология производства металлов и вторичных материалов.–Темиртау, 2004.–№1.– С.45-49

      9. Найзабеков А.Б., Ногаев К.А. Исследование работы кузнечного инструмента, реализующего поперечный сдвиг заготовки. // Труды университета.–Караганды, 2005.–№1.–С.43-45.

      10. Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Ногаев К.А., Абаева С.С. Деформированное состояние при ковке заготовок поперечным сдвигом // Изв. вузов. Черная металлургия.–2005.–№8.–С.67.

      11. Найзабеков А.Б., Кулжабаева А.А., Ногаев К.А. Моделирование на  ЭВМ методом конечных элементов  процесса деформирования заготовок в замковых бойках // Технология производства металлов и вторичных материалов.– Темиртау, 2004.–№1.–С.59-63.

      12. Предпат. 14306. РК. Кузнечный инструмент. / А.Б. Найзабеков, Ж.А. Ашкеев, К.А. Ногаев и др.; опубл.05.05.2004. Бюл. №5. 3с: ил.

      13. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Ногаев К.А., Голумбовская С.Ю. Роль конструктивных параметров кузнечных инструментов при реализации поперечного сдвига заготовок. // Труды университета.– Караганды, 2005.–№4.–С.37-39.

 

Ноғаев Қайрош Әбілұлы

Ұсталық бұйымдардың сапасын  арттыруды қамтамасыз ететін, ресурс үнемдейтін ұсталау тәсілін жасау және зерттеу 

Мамандық 05.03.05 – Қысыммен өңдеу технологиялары және машиналары 

ТҮЙІН 

      Зерттеу нысаны дайындамаларды қарқынды ығысу  деформацияларын іске асыратын аспапен ұсталау процессі.

     Диссертациялық  жұмыстың мақсаты ұсталық бұйымдардың  сапасын арттыруды қамтамасыз ететін, дайындамаларды ұсталаудың ресурс үнемдейтін тәсілін жасау және зерттеу.

     Айтылған  мақсат келесі есептерді қою және шешу арқылы орындалған:

     - энергия үнемдеуші деформациялау тәсілін және оны іске асыратын аспапты жасауды теориялық және экспериментті түрде негіздеу;

     - деформациялау тәсілін зерттеу әдістемесін математикалық моделдеудің сандық әдістері  негізінде жетілдіру;

     - жаңа аспаппен деформациялағандағы  дайындаманың кернеулі-деформацияланған күйін анықтау;

     - жаңа әдіспен алынған ұсталық  бұйымдардың сапасн бағалау. 

     Жұмыстың  ғылыми жаңалығы:

     Математикалық моделдеудің сандық әдістері негізінде  деформациялау процессінің технологиялық көрсеткіштеріне байланысты металл көлемінде қарқынды ығысу деформацияларының дамуы және энергия күштік параметрлерінің  өзгеру заңдылықтары табылды. Деформация ошағының және деформациялау процессінің энергия күштік параметрлерінің тиімді сипаттамалары қамтамасыз етілетін, деформациялаушы аспаптың рационал конструкторлық параметрлері және жұмыс жағдайы  анықталды.

     Жұмыстың  негізгі сипаттамалары. Жұмыста дайындамалардың қарқынды ығысуын іске асыратын аспаппен ұсталық бұйымдардың сапасын арттырудың теориялық және эксперименттік мәселелері келтірілген. Дайындама металлы көлеміндегі қарқынды ығысу деформациялары жұмыс беті жазық аспатармен іске асырылатын деформациялау әдісі негізделді және шекті элементтік моделдеу нәтижесінде деформациялау процессінің технологиялық көрсеткіштері болатын жоғарғы жұмыс бетінің орын ауыстыруының көлденең және тік құраушыларының қатынасына и_г/и_в және дайындама мен аспап арасындағы үйкеліс коэффициентіне m байланысты металл көлемінде қарқынды ығысу деформацияларының дамуы және энергия күштік параметрлерінің өзгеру заңдылықтары табылды. Кернеулі деформацияланған күйдің және энергия күштік параметрлердің үздік көрсеткіштері и_г/и_в=2÷3 қатынастарында және майлау қоданылмайтын кедір-бұдырлы жұмыс беттерімен деформациялағанда алынатындығы анықталды. Бұл жағдайда дайындамалардың өстік аймақтары қарқынды өнделіп деформациялау күші отырғызумен салыстырғанда 2 есеге азаяды. Бар аспатардан конструкциясының қарапайымдылығымен, күрделі түйіндерінің жоқтығымен ерекшеленетін, ұсынылған деформациялау әдісін іске асыратын аспап жасалды. Аспаптың жұмысын математикалық моделдеу нәтижесінде аспап параметрлерінің деформациялау процессінің технологиялық көрсеткіштеріне ықпалы табылды және деформациялау процессінің неғұрлым үздік көрсеткіштері көлбеулік бұрышы a=30° болатын аспапта, жұмысшы қыстырма мен жоғарғы тоқпақ арасындағы түйісу бетін майлағанда алынатындығы анықталды. Деформациялау процессін және аспап жұмысын математикалық моделдеудің дұрыстығы, алынған заңдылықтардың сапалық дәл келуі және теориялық пен эксперименттік зерттеулердің сандық нәтижелерінің жақын болуы арқылы эксперименттік түрде дәлелденді.

     Ұсынылған аспапты «Миттал Стил Теміртау»  АҚ-ның ұсталау-пресстеу цехы жағдайында өнеркәспітік-тәжірибелік сынақтан өткізу оны жоғары тиімділігін көрсетті. Жүргізілген зерттеулер нәтижелері дайындамаларды ұсынылған аспаппен ұсталаудың жазық тоқпақтармен ұсталауға қарағанда ұсталық бұйымдардың сапасын төменгі энергия шығынымен арттырадындығын көрсетті.

     Жұмыстың  тәжірибелік құндылығы:

     - жүргізілген зерттеулер негізінде ұсталық бұйымдардың жоғары сапасын қамтамасыз ететін жаңа ұсталық аспап жасалған (№14306 ҚР алдын-ала патенті);

     - жасалған технологиялық процесс  «Миттал Стил Теміртау» АҚ  ұсталау-пресстеу цехында өнеркәспітік-тәжірибелік  сынақтан өтті және оң баға алды.

 

Nogaev Kayrosh Abilovich

Development and research of resource saving forging method providing increased quality billets 

     Speciality 05.03.05 - Technology and machine of processing by pressure 

     RESUME 

     Object of research is the process of forging by the tool realizing intensive shear deformations of preparations.

     The purpose of the dissertation research is the development and research of resource saving forging method providing increased quality billets.

     The given purpose is concretized in statement and decision of the following tasks:

     - theoretical and experimental substantiation of creation resource saving of a deformation methods and tool for its realization;

     - perfection of a technique of research of deformation methods on the basis of numerical methods of mathematical modeling;

     - definition is intense - is deformed condition of preparations at deformation by the new tool;

     - realization of trial approbation of the developed way and tool under production conditions

     - realization of an estimation of quality billets, received by a new way.

     Scientific novelty of work:

     On the basis of numerical methods of mathematical modeling the laws of development of intensive shear deformation in volume of metal of preparations and change of power parameters are revealed depending on technological parameters of deformation process. The rational design data and conditions of work of deformation tool are established, at which the optimum characteristics of the center of deformations and of power parameters of deformation process will be supplied.

     The basic characteristics of work. In work the theoretical and experimental aspects of increase of quality billets by the tool realizing intensive shear of preparations are given. The deformation methods is proved, at which the intensive shear deformations in volume of metal of preparations can be realized by tools with flat working surfaces, and as a result finite-element modeling of deformation process the laws of development of intensive shear deformation in volume of metal of preparations and change of power parameters are revealed depending on technological parameters of deformation process, with which are a ratio of и_г/и_в of horizontal and vertical making moving of the top working surface of the tool and factor of friction between preparation and tool. Is established, that the best parameters is intense - is deformed condition of preparation and of hower parameters of process turn out at ratio и_г/и_в =2÷3 and at deformation of preparation by the tool with the roughly processed working surface without application of greasing. Thus as a result of development of shear deformations in volume of metal there is an intensive study of an axial zone of preparations to decrease of effort deformation almost in 2 times in comparison with deposit. The tool realizing offered of deformation methods, distinguished from existing by simplicity of a design, absence of difficult units is developed. As a result of mathematical modeling of work of the tool the influence of parameters of the tool on technological parameters of deformation process is revealed and is established, that most best parameters of deformation process turn out for the tool with a corner of an inclination a=30° at application of greasing on a contact surface between a working insert and top brisk. The adequacy of mathematical modeling of deformation process and work tools is experimentally established, that is expressed in qualitative concurrence of the received laws and affinity of quantitative results theoretical and experimental researches. Experimental and industrial try-out of the proposed tool in the conditions of the forge pressing shop of JSC “Mittal Steel Temirtau” showed its high efficiency. The research made showed the advantages of forging with the proposed tool as compared to forging with flat dies which is proved by increasing quality of forgings and cutting down power expenses.

     Practical value of work:

     - a new forging tool (pre-patent RK №14306) providing high quality of forgings at minimum reduction of the billet was developed on the basis of the research made;

     - the developed technological process experimental and industrial try-out in of the forge pressing shop of JSC “Mittal Steel Temirtau” and has received a positive estimation. 
 
 

      

 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Подписано к печати 14.02.2006г. Формат 60х84

.

Заказ №1200. Тираж 100 экз. Бумага типографская №1.

Объем – 1 усл. печ. л. 
 
 
 

ЛОТ АО «КарМетИ»

101400, Темиртау, пр. Республики, 30