Технология обработки металлов давлением

№ 1618 

Кафедра пластической деформации специальных сплавов 

Составители: В.С. Берковский, В.К. Потемкин, В.А. Трусов 

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 
ДАВЛЕНИЕМ 

Методические указания 
к курсовому проектированию 

для студентов специальности 1106 

Рекомендовано редакционно-издательским  
советом института

МОСКВА 2001 

УДК 621.7 
 
Т 38 

Технология обработки металлов давлением: Метод. указ. к 
курсовому проектированию /Сост. В.С. Берковский, В.К. Потемкин, 
В.А. Трусов. – М.: МИСиС, 2001 – 29 С. 

В методических указаниях, разработанных в соответствии с «Методическими рекомендациями по курсовому проектированию МИСиС», 
сформулированы цель и задачи курсового проектирования, приведена тематика, состав и содержание курсовых проектов. Представлен образец задания 
к курсовому проекту. 

Подробно изложено содержание курсового проекта, указан необходимый перечень технологических расчетов. 

Уделено внимание вопросам оформления курсового проекта в соответствии с методическими нормами и стандартами на техническую документацию. Приведены образцы стандартных бланков и штампов. 

© Московский государственный 
институт стали и сплавов 
(Технологический университет) 
(МИСиС) 2001 

СОДЕРЖАНИЕ 

1. ЦЕЛИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ......................................4 
2. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ.............................................5 
3. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ................................................6 
4. СОСТАВ, СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ...7 

4.1. Технические требования к качеству заданного профиля и 
марке стали............................................................................................7 
4.2. Технология производства исходной заготовки...........................8 
4.3. Технологический процесс и оборудование для производства 
заданного профиля ...............................................................................8 
4.4. Расчет технологического режима ..............................................10 
4.5. Экология и техника безопасности..............................................12 
4.6. Менеджмент и маркетинг производства ...................................12 

5. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА......................................14 
6. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА................................................20 
7. ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА.................................................22 
Приложения ............................................................................................23 

3 

1. ЦЕЛИ КУРСОВОГО 
ПРОЕКТИРОВАНИЯ 

Целью выполнения проекта по курсу "Технология обработки 
металлов давлением" является систематизация, углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении 
специальных курсов: теории ОМД и технологии прокатки и волочения черных и цветных металлов. В процессе выполнения курсового 
проекта студенты должны научиться применять эти знания при решении конкретных инженерных задач, пользоваться государственными стандартами, справочной литературой и проектными материалами. 

Курсовое проектирование позволяет студентам проявить свои 
творческие способности – самостоятельно разрабатывать новые технологические решения, а также научиться выполнять инженерные 
расчеты с использованием ЭВМ и правильно графически оформлять 
проектные решения. 

4 

2. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ 

Тема курсового проекта определяет конкретную задачу по 
разработке технологического процесса производства заданного вида 
изделия или отдельных переделов с учетом современных достижений отечественной и зарубежной науки, техники и технологии. Следует стремиться к тому, чтобы курсовые проекты, выполняемые студентами за весь период обучения по каждой специализации, были 
согласованы с темами дипломных проектов и составляли единую 
систему с постепенным расширением изучаемых вопросов. 

Темы курсовых проектов должны быть индивидуальными и 
базироваться на фактическом материале, собранном студентом при 
прохождении инженерной практики, с привлечением литературы, 
освещающей отечественный и зарубежный опыт. 

Желательно, чтобы курсовая научно-исследовательская работа также корреспондировалась с темой курсового проекта. 

5 

3. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 

В основе заданий на курсовой проект по специальным технологическим курсам лежит требование комплексного решения взаимосвязанных задач при разработке технологического процесса, а 
также вопросов маркетингового характера1. 

Задание на проект содержит: 
– тему проекта; 
– задание по разработке технологической части проекта (состав проекта); 

– задание по расчетной части проекта, в том числе с использованием ЭВМ; 

– задание по графической части проекта; 
В задании указываются также материалы по экономике и 
планированию производства, которые понадобятся при выполнении 
дипломного проекта. 

В задании указываются сроки начала и окончания проектирования, оно должно быть подписано (с указанием даты) руководителем проекта и студентом. 

Задания утверждаются заведующим кафедрой и выдаются 
студентам перед отъездом на производственную практику. 

Форма титульного листа задания приведена в Приложении 1. 

1 Здесь и далее то, что относится к специализации "Менеджмент и маркетинг производства проката и метизов" выделено курсивом. 

6 

4. СОСТАВ, СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ 
КУРСОВОГО ПРОЕКТА 

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки 
и графической части. 

Рекомендуется следующий порядок расположения материала 
в расчетно-пояснительной записке: 

– титульный лист (см. Приложение 2); 
– задание на выполнение курсового проекта (см. Приложение 1); 

– аннотация, в которой кратко излагается основное содержание проекта; 

– ведомость курсового проекта (см. Приложение 5); 
– содержание пояснительной записки (см. Приложение 3); 
– введение, главы и параграфы пояснительной записки проекта; 

– список используемых источников технической и справочной литературы, проектных материалов и технологических инструкций; 

– приложения. 
Во введении дают краткую справку о предприятии, краткую 
техническую характеристику основных цехов, а также указывают их 
технологическую взаимосвязь. Формулируют цель проекта, актуальность, место проектируемого процесса в технологической схеме производства предприятия. Объем введения не должен превышать 
2…3 страниц. 

4.1. Технические требования к 
качеству заданного профиля и марке 
стали 

В этой части проекта излагают технические требования стандартов к форме и размерам готовой продукций. В зависимости от 
марки стали или сплава приводят требования стандартов к химическому составу, качеству поверхности, макро- и микроструктуре, ме
7 

ханическим свойствам и другим показателям качества. Описывают 
методы и способы испытаний, контроля, маркировки и упаковки. 

4.2. Технология производства 
исходной заготовки 

• 

• 

• 

• 

                                                     

В соответствии с нормативами ГОСТ и ТУ излагают технические 
требования к форме и размерам сечения, длине, кривизне и другим показателям качества исходной заготовки (слитка). В зависимости от марки стали или сплава приводят требования к качеству поверхности и способам удаления (зачистке) дефектов. 
При использовании слитка или непрерывно-литой заготовки описывают технологию выплавки и разливки заданной марки стали 
или сплава. При использовании деформированных заготовок 
(подката) описывают технологию их производства, дают краткую 
характеристику используемого оборудования и приводят технологическую схему. 
Анализируют возможные дефекты заготовки. 

4.3. Технологический процесс и 
оборудование для производства 
заданного профиля2

Подробно излагают технологическую схему производства в виде 
последовательности технологических операций с описанием их 
назначения и краткой технической характеристики, включая подготовку исходной заготовки к обработке, приводят схемы прокатки и маршруты волочения3, описывают операции порезки, 
смотки, охлаждения и термической обработки.  

Технологическая схема должна включать состав, расположение и техническую характеристику основного и вспомогательного оборудования. 

2 В заголовке главы указывают конкретное название заданного профиля. 
3 Необходимо сопоставить возможные способы и технологические параметры маршрутов волочения. 

8 

В случае разработки процесса горячей деформации приводят 
краткую характеристику нагревательных устройств, в том числе 
для промежуточного подогрева металла. Для заданной марки 
стали или сплава обосновывают выбор основных параметров нагрева (температура, скорость, продолжительность на различных 
ступенях) с учетом требований к качеству продукции. 

При разработке процессов холодной деформации (прокатки, 
волочения, калибровки) описывают технологические операции 
по подготовке поверхности заготовки к обработке давлением, в 
том числе предварительную термическую обработку. 

• 

• 

• 

• 

Анализируют дефекты металла (при нагреве, деформации, порезке и охлаждении) и описывают технологические операции и оборудование для удаления окалины, освещают вопросы контроля 
качества, удаления дефектов, маркировки и упаковки. 

В зависимости от вида продукции описывают режимы и оборудование для окончательной термической обработки. 
Анализ действующей технологии выполняют с целью выявления 
дополнительных возможностей улучшения качества готовой 
продукции или увеличения производительности агрегата и разработки конкретных технологических мероприятий для их реализации. Предлагаемые мероприятия должны быть обоснованы 
технологическим расчетом. Техническое и экономическое обоснования предлагаемых изменений в технологическом процессе 
являются обязательными. При этом рассматриваются альтернативные варианты технологии. 

Например, предварительный анализ технологического процесса на листовом полунепрерывном стане горячей прокатки выявил неполную загрузку основного оборудования (механического и электрического), что позволило предложить увеличить толщину исходной заготовки (непрерывного литого сляба). Это технологическое предложение подтверждено расчетом. Разработан 
новый режим обжатий и температурные режимы нагрева и прокатки. Выполнен комплекс расчетов энергосиловых параметров 
и загрузки основного оборудования. Несмотря на увеличение 
энергетических, расчет альтернативных вариантов подтвердил 
техническую и экономическую целесообразность предлагаемого 
мероприятия. 
Анализируют экологические показатели производства при существующей технологической схеме и разрабатывают предложения 
по улучшению этих показателей. 

9 

Приводят исходные данные для составления бизнес-плана инвестиционного проекта по новой технологии производства продукции заданного сортамента. 

Разрабатывают предложения по внедрению нового оборудования и ресурсосберегающей технологии производства металлопроката данного сортамента. 

• 

• 

• 

• 

Описывают компьютерные системы для планирования управления и оптимизации технологических процессов. Приводят краткое описание функциональных структур и комплекса технических средств компьютерных систем, включая краткую характеристику приборов для измерения технологических параметров 
(эту часть задания выполняют студенты группы МО-1). 

4.4. Расчет технологического режима 

Расчет деформационного режима (калибровки валков для сортовых станов, маршрута волочения) включает: определение размеров и массы заготовки, коэффициентов средней и общей вытяжки; абсолютных обжатий или коэффициентов вытяжки по переходам и в парах калибров; средних относительных деформаций; 
числа проходов и распределения деформации по проходам, а 
также выбор систем калибров, схем и способов волочения. Размеры и масса заготовки должны соответствовать конструктивным возможностям оборудования (ширина пода нагревательной 
печи, длина раскатных полей и др.). Режим обжатий и калибровка валков, конструктивные параметры волок должны быть обоснованы требованиями к качеству готовой продукции прочностными возможностями оборудования и мощностью главных приводов, а также условиями захвата и устойчивости полосы. 

В ряде случаев, после расчета температурного и скоростного 
режимов, деформационный режим может быть скорректирован 
или оптимизирован весь технологический процесс с учетом критериев качества продукции, производительности агрегата, энергозатрат и других технико-экономических показателей. 
Расчет температурного режима включает обоснованное назначение температур начала и окончания деформации, расчет промежуточных значений температур в отдельных клетях (проходах). 

10 

• 

• 

• 

                                                     

Рассчитывают скоростной режим, режим натяжения для непрерывных процессов. 
Рассчитывают энергосиловые параметры и загрузку основного 
механического и электрического оборудования. 

Примечание: Расчеты технологического режима выполняют 
на ЭВМ за исключением двух-трех проходов4, которые вычисляют вручную. Описание методики и результатов безмашинного 
расчета приводят полностью. Выбор методик безмашинного расчета должен быть обоснован, т. е. соответствовать конкретным 
условиям процесса. Все результаты сводят в таблицы. 

Если расчет технологического режима выполняют на ЭВМ по 
математической модели, алгоритм которой предусматривает 
чрезвычайно трудоемкий ручной расчет, последний выполняют 
по одной из рекомендуемых в литературе (лекциях) методик, 
описание которой приводят в соответствующем параграфе. 

Сопоставление результатов безмашинного и машинного расчетов приводят в отельной таблице. Расхождение не должно превышать 5-10% 
Проводят анализ технологического режима, основная цель этого 
анализа – выявление его достоинств и недостатков технологического режима, а также путей дальнейшего его усовершенствования. Кроме того, сравнивают действующий режим с проектным 
по основным техническим показателям или технологическим параметрам. В зависимости от характера предложенных изменений 
в технологическом режиме, предметом анализа могут быть коэффициенты загрузки оборудования, углы захвата при прокатке, 
коэффициенты обжатия или вытяжки и их распределение по проходам, коэффициенты заполнения калибров, конструктивные параметры волок, критерии, характеризующие качество металла, 
его структуру, вероятность образования дефектов и др. 

Рекомендуется сравнивать разработанный технологический 
процесс с аналогичным для производства того же продукта на 
других заводах. Приводят сводную таблицу параметров, характеризующих технологический режим, диаграммы, графики, иллюстрирующие основные результаты анализа. Наиболее важные 
диаграммы и графики выносят на плакаты графической части 
проекта. 

4 Номера проходов указывает руководитель проекта 

11