Лазерное упрочнение технологического инструмента об- работки металлов давлением

Чиченев Н. А., Иванов С. А., Горбатюк С. М., Веремеевич А. Н.

Рассмотрены вопросы разработки технологии лазерного упрочнения прокатных валков с целью повышения их эксплуатационной стойкости. Изучено влияние технологических факторов лазерного упрочнения на эксплуатационную стойкость валков и качество прокатываемой полосы. Установлены рациональные условия контактного взаимодействия валков с полосой. Даны рекомендации по разработке технологии лазерного упрочнения прокатных валков. Приведены результаты повышения стойкости штампов для горячего деформирования на основе совершенствования технологии лазерной обработки. На основе теоретических и экспериментальных исследований термоусталостного разрушения штамповой стали даны рекомендации по технологии лазерной обработки инструмента для горячей штамповки.
Показана целесообразность применения лазерного упрочнения для повышения эксплуатационной стойкости штампов холодного деформирования.
Изучено влияние параметров лазерного излучения на глубину закаленного слоя и шероховатость поверхности. Обоснован выбор параметров для описания процесса лазерной закалки. На основе анализа температурных условий работы вырубных штампов и цилиндрического пуансона для холодной вырубки отверстий разработаны технологии лазерной обработки инструмента для холодной штамповки, которые прошли успешные испытания в промышленных условиях.
Монография предназначена для научных и инженерно-технических работников предприятий металлургической и машиностроительной промышленности. Может быть полезна аспирантам и студентам вузов, обучающимся по соответствующим направлениям и специальностям.

ISBN: 978-5-87623-664-7
Страницы: 166
Переплет: твердый
Издатель: НИТУ МИСиС
Язык: Russian
Год издания: 2013

Информацию о наличии издания и его цену можно узнать по эл. почте books@rudmet.ru.

Оглавление:

 

Предисловие
Условные обозначения
1. Разработка технологии лазерного упрочнения прокатных валков с целью повышения их эксплуатационной стойкости
1.1. Требования к валкам многовалковых станов
1.2. Лазерное упрочнение прокатных валков
          1.2.1. Технология изготовления рабочих валков многовалковых станов с использованием лазерного упрочнения
          1.2.2. Установка для лазерного упрочнения валков
          1.2.3. Устройства для охлаждения валков
1.3. Технологические факторы лазерного упрочнения
          1.3.1. Поглощающие покрытия
          1.3.2. Условия падения лазерного излучения
          1.3.3. Шероховатость поверхности бочки валка
          1.3.4. Характеристики активного слоя
1.4. Влияние лазерного упрочнения на эксплуатационную стойкость валков и качество прокатываемой полосы
          1.4.1. Расчет глубины упрочненного слоя при линейной закалке
          1.4.2. Расчет глубины упрочненного слоя при спиральной закалке
1.5. Рациональные условия контактного взаимодействия валков с полосой
          1.5.1. Влияние эксплуатационных характеристик валков на качество прокатываемой полосы
          1.5.2. Валки с равномерно изнашивающейся по длине бочкой
1.6. Рекомендации по разработке технологии лазерного упрочнения прокатных валков
2. Повышение стойкости штампов для горячего деформирования на основе совершенствования технологии лазерной обработки
2.1. Общие сведения
2.2. Методика термоусталостных испытаний сталей
          2.2.1. Способ оценки термической стойкости
          2.2.2. Установка для циклических термических испытаний

2.3. Теоретические и экспериментальные исследования термоусталостного разрушения штамповой стали
          2.3.1. Теоретическое определение температуры нагрева рабочей поверхности выталкивателя
          2.3.2. Экспериментальные исследования термоусталостного разрушения штамповой стали
2.4. Технологии лазерной обработки инструмента для горячей штамповки
2.5. Способ изготовления инструмента для горячей штамповки
2.6. Промышленное опробование технологии лазерной обработки рабочего инструмента пресса-автомата АМР-70
3. Повышение эксплуатационной стойкости вырубных штампов методом лазерного упрочнения
3.1. Требования к вырубным штампам
          3.1.1. Условия эксплуатации вырубных штампов
          3.1.2. Факторы, влияющие на эксплуатационную стойкость штампов
3.2. Методика проведения экспериментальных работ
3.3. Влияние параметров лазерного излучения на глубину закаленного слоя
          3.3.1. Исследование структуры закаленного лазером слоя
          3.3.2. Анализ математических моделей глубины закалки
          3.3.3. Математическое планирование эксперимента
3.4. Влияние лазерного излучения на шероховатость поверхности
          3.4.1. Основные характеристики шероховатости поверхности
          3.4.2. Определение характеристик микрогеометрии поверхностей
          3.4.3. Влияние лазерной обработки на шероховатость поверхности и коэффициент трения
3.5. Температурные условия работы вырубных штампов
          3.5.1. Постановка задачи
          3.5.2. Математическая модель теплового состояния пуансонов вырубных штампов
          3.5.3. Анализ температурных условий работы вырубных штампов

3.6. Технология лазерной обработки инструмента для холодной штамповки
4. Повышение эксплуатационной стойкости штампов холодного деформирования методом лазерного упрочнения
4.1. Постановка задачи исследования
          4.1.1. Критерии работоспособности штампов для холодной обработки металлов давлением
          4.1.2. Методы повышения эксплуатационной стойкости штампов для холодного деформирования
4.2. Лазерное термическое упрочнение металлов
          4.2.1. Факторы, влияющие на выбор режимов лазерной обработки
          4.2.2. Особенности фазовых и структурных превращений в инструментальных сталях при лазерной закалке
4.3. Анализ тепловых процессов в сталях при лазерном нагреве
          4.3.1. Постановка задачи лазерной закалки непрерывным излучением
          4.3.2. Влияние изменения теплофизических характеристик материала в зависимости от температуры на глубину закалки
          4.3.3. Расчет температурного поля цилиндрического пуансона при лазерной обработке
4.4. Выбор параметров для описания процесса лазерной закалки
          4.4.1. Применение теории размерностей для описания процесса лазерной термообработки
          4.4.2. Выбор безразмерных параметров для описания процессов лазерной обработки металлов
          4.4.3. Описание процесса лазерной закалки металлов
4.5. Экспериментальное исследование процесса лазерной обработки
          4.5.1. Методика проведения экспериментальных работ
          4.5.2. Планирование эксперимента по лазерной термообработке стали Х12М
          4.5.3. Зависимость глубины закалки от параметров лазерного излучения

4.6. Температурные условия работы цилиндрического пуансона для холодной вырубки отверстий
          4.6.1. Постановка задачи
          4.6.2. Разработка математической модели
          4.6.3. Анализ температурных условий работы пуансона
4.7. Опытно-промышленные испытания лазерно-упрочненного штампового инструмента
Заключение
Библиографический список
Приложение 1. Диссертации по лазерной тематике, защищенные в МИСиС
Приложение 2. Дипломные проекты по лазерной тематике кафедры инжиниринга технологического оборудования