|
Физико-технический
институт Национальной академии наук Беларуси был
основан в 1932 году.
В институте работает
работает 370 сотрудников.
ФТИ НАНБ проводит
фундаментальные исследования в области теории
пластичности и прочности, фазовых и структурных
превращений в металлах и сплавах, импульсных и
электрофизических методов обработки металлов,
разрабатывает новые процессы получения и
обработки машиностроительных материалов и
изделий.
Разработка теоретических основ
процесса поперечно-клиновой прокатки (ПКП) и
создание новых технологий, оборудования и
инструмента для их реализации является основным
направлением деятельности отдела технологической
деформируемости. Руководит отделом с момента его
основания кандидат технических наук, Лауреат
Государственной премии БССР в области науки и
техники, Заслуженный изобретатель Республики
Беларусь Щукин В.Я. Созданная им школа
специалистов в области поперечно-клиновой
прокатки признана ведущей в мире. Здесь
разработана классическая теория поперечной
прокатки, проводятся фундаментальные и
прикладные исследования, цель которых - решение
научной проблемы повышения эффективности
процессов обработки металлов давлением (ОМД) за
счет наиболее полного использования пластических
свойств металлов; 30% мировых изобретений
по ПКП принадлежат институту; 50%
оборудования ПКП в мире производится в Беларуси.
Более 100 единиц прокатного оборудования
различной модификации поставлено в страны
ближнего и дальнего зарубежья. Белорусское
оборудование работает в России, на Украине, в
Болгарии, Чехии, Германии, Испании, США, Польше,
Турции. Один деталепрокатный стан конструкции
«ФТИ НАН Беларуси» заменяет не менее 5 единиц
токарного оборудования и при двусменной работе
экономит в год до 800 тонн металла. Срок
окупаемости стана менее одного года.
Что такое ПКП
|
Стан ПКП
Схема
ПКП
Процесс
ПКП
Инструмент
ПКП
| |
Поперечно-клиновая
прокатка (ПКП) - высокопроизводительная
ресурсосберегающая технология обработки металлов
давлением с коэффициентом использования металла
(КИМ) 0,8-0,98. Методом ПКП изготовляют детали
типа тел вращения с удлиненной осью,
формообразование которых осуществляется путем
перераспределения металла вдоль оси заготовки
движущимся поперек оси плоским клиновым
инструментом. Конфигурация деталей весьма
многообразна: с цилиндрическими, коническими и
сфероидальными поверхностями со всевозможными
канавками и выступами. Получаемые детали
отличаются высокими прочностью и
износостойкостью в процессе эксплуатации.
Методом ПКП могут обрабатываться практически все
конструкционные стали, а также латунь, титан,
цирконий и никель.
Описание технологического
процесса.
Механизмом передачи заготовка
подается в рабочую клеть стана и укладывается
поперек заходной части неподвижного клинового
инструмента. При прямом ходе верхней плиты стана
заготовка-полуфабрикат прокатывается между
подвижным верхним и неподвижным нижним клиновыми
инструментами. Оба инструмента имеют боковые
наклонные грани, которые заставляют перемещаться
избытки металла по направлению к торцам, тем
самым удлиняя заготовку; оставшаяся часть
металла прокатывается между инструментами.
На
заключительной стадии профилирования
ножи, установленные по обе стороны инструмента,
отрезают концевые отходы от окончательно
оформленной детали и она скатывается в приемную
тару. Подвижный инструмент возвращается в
исходное положение. Цикл обработки
повторяется.
Преимущества процесса
ПКП.
Из известных принципиальных схем ПКП
наибольшее применение получили плоско-клиновая и
валковая, на основе которых спроектированы
соответствующие виды оборудования. В процессе
эксплуатации каждого вида определились их
преимущества и недостатки.
К недостаткам
валковых станов следует отнести сложность и
высокую трудоемкость изготовления гравюры
валкового инструмента, которая выполняется на
специальных токарных станках. Применяемая
последующая термообработка не обеспечивает
высокую твёрдость, в результате чего стойкость
валкового инструмента ниже стойкости плоского
инструмента. Кроме того, токарная обработка
гравюры обеспечивает более низкую её точность по
сравнению со шлифованной гравюрой плоского
инструмента, что ведёт к снижению точности
прокатанных изделий.
Плоско-прокатные станы
обладают рядом преимуществ по сравнению с
валковыми станами:
• простота
изготовления и низкая стоимость плоского
клинового инструмента, изготавливаемого на
универсальных фрезерных и шлифовальных
станках;
• стабильное положение детали
на плоскости инструмента;
• высокая
точность размеров (
0,01…
0,5 мм) прокатываемых деталей;
•
высокая стойкость плоского клинового инструмента
(до 500000 деталей);
• низкая
металлоемкость оборудования;
• низкая
себестоимость прокатываемых деталей (на 10%
ниже, чем на валковых станах);
•
простота в управлении и наладке
стана;
• быстрая переналадка
оборудования на выпуск новых деталей, полная
автоматизация
процесса | 
