Раздел 8. Промышленное производство, материалы и транспорт

8.22 Комбинированные технологии пластического формообразования на базе поперечно-клиновой прокатки и штамповки

Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо

ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси»
220141, г. Минск, ул. академика В.Ф. Купревича, 10

Аннотация проекта

Комбинирование технологий поперечно-клиновой прокатки и штамповки позволяет создавать практически безотходные технологические процессы с коэффициентом использования металла до 0,98. Поперечно-клиновая прокатка используется для производства промежуточных профилированных заготовок под последующую точную штамповку или иные процессы пластического формообразования.

Описание проекта

Назначение разработки – максимальная экономия материальных и энергетических ресурсов с созданием высококачественных деталей в кузнечно-штамповочное производстве. Комбинирование технологий поперечно-клиновой прокатки и штамповки позволяет создавать практически безотходные технологические процессы. Поперечно-клиновая прокатка используется для производства промежуточных профилированных заготовок под последующую точную штамповку или иные процессы пластического формообразования. Примером является разработанный и с успехом применяемый технологический процесс получения шурупов путевых. Технология включает зонный нагрев заготовки диаметром 24 мм и штамповку головки шурупа на механическом прессе, затем второй зонный нагрев и прокатка резьбы диаметром 24 мм методом поперечно-клиновой прокатки. Получаемые изделия соответствует требованиям ГОСТ 809-71.
Разработан ряд ресурсосберегающих технологий изготовления различных деталей, включающих операцию поперечно-клиновой прокатки предварительной заготовки и последующую безоблойную штамповку с того же нагрева. Например, технология получения гаечного ключа состоит из двух этапов: автоматическое получение предварительной заготовки из прутковой заготовки методом поперечно-клиновой прокатки и штамповку на молоте или прессе.

Для ОАО «БЕЛКАРД» (Гродненский завод карданных валов) (РБ) разработана и внедрена в производство технология поперечно-клиновой прокатки профилированной заготовки и последующей штамповки вилки карданного вала. За период с декабря 2006г. по ноябрь 2007г. на ОАО «БЕЛКАРД» было отштамповано 46675 шт. поковок. Суммарная экономия за этот период составила 56000USD.

1

2

1 – получение предварительной заготовки методом поперечно-клиновой прокатки; 2 – с того же нагрева на горячештамповочном прессе производится штамповка

Поковка вилки карданного вала

Тип технологии

• Процесс

Технические и экономические преимущества

Конкурентные преимущества:

• уменьшение нормы расхода металла на 30–60 %;
• увеличение производительности труда;
• высокая точность и чистота поверхности изделий;
• улучшение эксплутационных характеристик получаемых изделий на 20–30 %;
• стойкость инструмента до его полного выхода из строя составляет 1 млн. изделий;
• исключение или сведение к минимуму заключительной чистовой обработки изделий;
• снижение энергопотребления процесса.

Инновационные аспекты предложения

Срок окупаемости менее одного года.

Где была представлена технология

Ганноверская промышленная ярмарка, Московский международный салон инноваций и инвестиций, «Белпромэкспо», «Вьетнам ЭКСПО», Международная Индийская торговая ярмарка.

Ключевые слова

Пластическое деформирование, прокатка, штамповка.

Текущая стадия развития

• Находится в эксплуатации/производстве

Статус прав интеллектуальной собственности

• Патент получен
• Точные сведения о патентованных правах:
  Патент РБ 3560, МКИ В21 H 1/18. Способ получения деталей из прутка путем поперечно-клиновой прокатки и устройство для осуществления этого способа, от 16.06.1998,
  Патент РБ 298, МКИ В21 H 1/18. Стан для редуцирования заготовок из прутка, от 03.11.2000,
  Заявка на патент РБ №а20061247, МКИ В21 H 1/18. Способ изготовления изделий типа ступенчатых валов поперечно-клиновой прокаткой, от 11.12.06,
  Заявка на патент РБ №а20071570, МКИ В21 H 1/18. Способ изготовления изделий типа ступенчатых валов поперечно-клиновой прокаткой, от 18.12.07, и др.

Область применения технологии

Используется для производства деталей в автомобилестроении, станкостроении, приборостроении, сельхозмашиностроении, тракторостроении, авиастроении, мотовелостроении, горнодобывающей и атомной промышленности. Обрабатываться практически все конструкционные стали, а также латунь, титан, цирконий и никель.

Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC

• Промышленное производство, материалы и транспорт

Предпочитаемые регионы

• Северная Америка
• Европа
• Азия
• Австралия

Практический опыт

Государственное научное учреждение «Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси» 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 и создание новых технологий, оборудования и инструмента для их реализации является основным направлением деятельности отдела технологической деформируемости. Созданная им школа специалистов в области поперечно-клиновой прокатки признана ведущей в мире. Научное сотрудничество по инновационной разработке осуществляется с университетами и НИИ России, США, Китая, Польши, Германии, Турции, Бразилии, Индии, Южной Кореи, Вьетнама, Румынии, Чехии.

Влияние на окружающую среду

Минимально.

Предлагаемые формы сотрудничества

• Другое:
  
  • поставка деталей,
  • передача технологии,
  • создание производства,
  • передача чертежей оборудования и инструмента,
  • обучение специалистов,
  • продажа лицензии.

Условия и ограничения при передаче технологии

—

Поддержка, предоставляемая при передаче технологии

• Техническая документация
• Услуги персонала