PREZENTATsIYa-1

1.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»
ФИЛИАЛ В Г. БЕЛОРЕЦКЕ
Выпускная квалификационная работа
РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МАРШРУТОВ
ВОЛОЧЕНИЯ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННОЙ
ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ 1 КЛАССА
ГОСТ 9389-75 В УСЛОВИЯХ 1СПКЦ АО «БМК»
Выполнил:
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ
Белорецк, 2023
студент гр. БММб-19 Толменева Анна Алексеевна
Руководитель ВКР:
к.т.н., доцент кафедры МиС Хоритонов Вениамин Александрович

2.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВКР
Цель: Разработка эффективного маршрута волочения холоднодеформированной
пружинной проволоки за счет сокращения кратности и улучшение за счет этого
качества проволоки.
Задачи:
1)Изучить существующий процесс изготовления пружинной проволоки;
2)Проведение анализа и совершенствование действующего маршрута волочения
пружинной проволоки;
3)Разработка нового
маршрута волочения пружинной холоднодеформируемой
проволоки в условиях 1СПКЦ.
2

3.

ПРИМЕНЕНИЕ ХОЛОДНОТЯНУТОЙ ПРУЖИННОЙ
ПРОВОЛОКИ ПРОВОЛОКИ
Проволока пружинная (ГОСТ 9389-75) применяется для изготовления пружин,
навиваемых в холодном состоянии и не подвергаемых закалке
3

4.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ
Химический состав стали У9А по ГОСТ 1435-90
Массовая доля элементов, %
Марка стали
У9А
углерод
кремний
марганец
0,57 – 0,65
0,50 – 0,80
0,17 – 0,37
хром
0,25
Не более
сера
фосфор
0,0035
0,0035
медь
0,20
Технические требования к холоднотянутой пружинной
проволоке диаметром 1.5 мм
Временное
сопротивление
разрыву, Н/мм2
Разбег в мотке,
Н/мм2
Число скручиваний
Число
перегибов
не более
не менее
не менее
ГОСТ 9389-75 (1класс марка А)
2210-2500
100
20
-
EN 10270-1: 2012 (марка SH)
2090-2310
100
22
-
ТУ 14-4-122-73 (диаметр 1.5мм)
2040-2330
100
20
-
ТУ 14-4-373-73 (группа ПП)
2400-2640
100
18
7
Нормативный документ
4

5.

ДЕЙСТВУЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ ПО ГОСТ 1071-81
Катанка диаметром 6,50 мм
Подготовка поверхности к волочению
Волочение проволоки по
действующему маршруту
осуществляется на стане типа UDZSA 2500/9, обладающим
следующими характеристиками:
- кратность - 9 протяжек;
- диапазон диаметров протягиваемой проволоки – 1,40-3,00
мм;
Волочение проволоки диаметром 4,60 мм
- максимальная скорость волочения – 7,5 м/с;
- мощность двигателя каждого блока стана - 55,0 кВт;
Патентирование и подготовка
поверхности к волочению
- система водяного охлаждения волоки и барабанов;
- возможность заправки проволоки с пропуском одного или
нескольких блоков;
Волочение проволоки диаметром 1,50 мм
- намотка готовой проволоки - в мотки и на катушки.
5

6.

ДЕЙСТВУЮЩИЙ МАРШРУТ ВОЛОЧЕНИЯ
ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ
Номер перехода
Диаметр проволоки, мм
Единичное обжатие, %
Суммарное обжатие, %
Единичная вытяжка
Суммарная вытяжка
Полуугол рабочего конуса волоки, град.
Степень неравномерности деформации
Фактор формы
Зона растяжения, мм
Степень проработки
Фдоп
Площадь поперечного сечения проволоки, мм2
Среднее значение прочности, кг/мм2
Усилие волочения, Н
Усилие волочения (суммарное), Н
Напряжение волочения, Н
Временное сопротивление разрыву, кг/мм2
Коэффициент запаса прочности
0
4,64
16,9
1340
1
4,10
21,9
22
1,28
1,28
6,0
1,69
0,59
1,80
0,56
1,08
13,2
1383
8619
8619
653
1426
2,12
2
3
4
5
6
7
8
9
3,60
3,17
2,79
2,45
2,15
1,89
1,66
1,48
22,9
22,5
22,5
22,9
23,0
22,7
22,9
20,5
40
53
64
72
79
83
87
90
1,30
1,29
1,29
1,30
1,30
1,29
1,30
1,26
1,66
2,14
2,77
3,59
4,66
6,03
7,81
9,83
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
1,61
1,65
1,64
1,61
1,61
1,63
1,62
1,83
0,62
0,61
0,61
0,62
0,62
0,61
0,62
0,55
1,47
1,34
1,17
1,00
0,87
0,78
0,68 0,71
0,59
0,58
0,58
0,59
0,59
0,59
0,59
0,52
1,07
1,08
1,08
1,07
1,07
1,08
1,07
1,10
10,2
7,9
6,1
4,7
3,6
2,8
2,2
1,7
1473 1571 1675 1786 1906 2034 2170 2306
7375 5989 4960 4138 3416 2786 2305 1763
15995 21983 26943 31081 34497 37283 39588 41351
725
759
811
878
941
993
1065 1025
1521 1621 1728 1844 1969 2100 2240 2373
2,03
2,07
2,06
2,03
2,03
2,05
2,04
2,25
6

7.

ПРЕДЛАГАЕМЫЙ МАРШРУТ ВОЛОЧЕНИЯ
ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ
Номер перехода
Диаметр проволоки, мм
Единичное обжатие, %
Суммарное обжатие, %
Единичная вытяжка
Суммарная вытяжка
0
4,64
1
3,94
0,279
0,28
1,39
1,39
2
3,36
0,273
0,48
1,38
1,91
3
2,88
0,265
0,61
1,36
2,60
4
2,49
0,252
0,71
1,34
3,47
5
2,17
0,241
0,78
1,32
4,57
6
1,90
0,233
0,83
1,30
5,96
7
1,67
0,227
0,87
1,29
7,72
8
1,48
0,215
0,90
1,27
9,83
Полуугол рабочего конуса волоки, град.
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
Степень неравномерности деформации
1,28
1,32
1,36
1,44
1,52
1,58
1,63
1,74
Фактор формы
Зона растяжения, мм
Степень проработки
Фдоп
Площадь поперечного сечения проволоки,
16,91
мм2
0,78
0,96
0,76
1,03
0,76
0,89
0,73
1,04
0,73
0,84
0,71
1,04
0,69
0,83
0,67
1,05
0,66
0,81
0,63
1,06
0,63
0,75
0,60
1,07
0,62
0,69
0,59
1,08
0,58
0,67
0,55
1,09
12,19
8,87
6,51
4,87
3,70
2,84
2,19
1,72
Среднее значение прочности, кг/мм2
1397
1514
1638
1765
1894
2027
2164
2303
Усилие волочения, Н
Усилие волочения (суммарное), Н
Напряжение волочения, Н
10145
10145
832
7819
17965
882
6044
24009
928
4639
28647
953
3608
32256
976
2876
35132
1014
2316
37448
1057
1835
39282
1066
Временное сопротивление разрыву, кг/мм2 1340
1454
1575
1701
1829
1959
2094
2234
2373
Коэффициент запаса прочности
1,68
1,72
1,77
1,85
1,94
2,00
2,05
2,16
7

8.

ВЫБОР ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА
Для производства проволоки по новому
маршруту рекомендуется использовать стан типа
S710/1-S630/11 от компании (MFL).
Основные характеристики стана:
- кратность - 11 протяжек;
- диаметр протягиваемой проволоки - мм;
- максимальная скорость волочения - 20,0 м/с;
- мощность двигателя 1 блока стана - 74,0 кВт, 2
блока - 51,0 кВт, 3-11 блока - 37,0 кВт;
- система водяного охлаждения волоки и
барабанов;
- возможность заправки проволоки с пропуском
одного или нескольких блоков;
- намотка готовой проволоки - в разъемные
катушки, в мотки с розетточной укладкой витков.
8

9.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. При использовании нового маршрута волочения пружинной проволоки
диаметром 1,50 мм степень неравномерности деформации и величина зоны
растяжения, в целом, уменьшаются, то есть улучшается проработка сечения
металла. Суммарное усилие волочения также снижается, при этом
увеличивается КПД двигателей волочильного стана.
2. Для наилучшего протекания процесса волочения рекомендуется
использование сборных волок вместо одинарных (применяемых в
действующем производстве). Сборные волоки позволяют производить
волочение в режиме гидродинамического трения. Нагнетание смазки в очаг
деформации металла в волоке самой движущийся проволокой, отличаясь
простотой создания необходимого давления смазки и увеличения толщины ее
слоя на протягиваемом металле, позволяет повысить стойкость волок, а
также вести процесс волочения с более высокими скоростями и обжатиями
9