Раздел 8. Промышленное производство, материалы и транспорт

8.24 Технология поперечно-клиновой прокатки (ПКП) и создание новых технологий, оборудования и инструмента для их реализации

Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо

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

Аннотация проекта

Поперечно-клиновая прокатка − высокопроизводительная ресурсосберегающая технология обработки металлов давлением с коэффициентом использования металла (КИМ) 0,8-0,98, предназначенная для получения осесимметричных деталей, преймущественно типа ступенчатых валов.

Описание проекта

Назначение разработки – максимальная экономия материальных и энергетических ресурсов с созданием высококачественных деталей в кузнечно-штамповочное производстве. Поперечно-клиновая прокатка − 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.
Важным преимуществом плоскопрокатного оборудования является простота изготовления, высокая точность и низкая себестоимость плоского клинового инструмента.

Плоский клиновой инструмент

Плоский клиновой инструмент

Низкая себестоимость обеспечивается использованием при изготовлении универсального фрезерного и шлифовального оборудования. В разработанных технологиях конструкция инструмента оптимизирована как по количеству составных частей, так и по выбору оптимального соотношения конструктивных параметров. Оптимизация выполнялась на основе результатов исследования корреляционных зависимостей напряженного состояния, формоизменения заготовки и геометрии очага деформации, с учетом жёсткости инструмента и реальных механических свойств прокатываемого металла.

Тип технологии

• Процесс
• Другое:
  Оборудование.
  Инструмент.

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,
  • Положительное решение по заявке №u20080095 от 12.02.08, МКИ В21 H 1/18. Инструмент поперечно-клиновой прокатки трубных заготовок на оправке
  • Заявка полезная модель №u20080073 от 05.02.08, МКИ В21 H 1/18. Инструмент поперечно-клиновой прокатки

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