CC BY
376
УДК 621.771
ОСВОЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРНОЙ ПРОВОЛОКИ ВР-1 НЕСТАНДАРТНЫХ РАЗМЕРОВ
Гулий М.Ф., Юркова Е.В.
ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ», г. Магнитогорск
В настоящее время строительство является одной из основных отраслей - потребителей метизной продукции. Сейчас велики темпы монолитного домостроения и гражданского строительства, что предполагает развитие рынков сбыта основных (ЖБК, арматурный прокат, проволока) и сопутствующих строительных материалов (сетка, каркасы, хомуты, закладные детали) [1].
Ни одно современное строительство не обходится без бетона, а для придания бетонным конструкциям дополнительной прочности производится их армирование. В качестве армирующего материала применяются металлические стержни - арматура. Результат применения армирования - повышение прочностных характеристик бетонных конструкций в несколько раз.
Арматура в железобетонных конструкциях устанавливается преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой [2].
В качестве не напрягаемой арматуры предпочтение отдают холоднотянутой низкоуглеродистой арматурной проволоке Вр-1, из которой изготавливают сварные сетки и каркасы для армирования железобетонных, каменных и кирпичных конструкций, армирования фундаментов, перекрытий.
Арматурную проволоку в зависимости от механических свойств подразделяют на обыкновенную и высокопрочную, а по форме поверхности - В-1 - гладкая; Вр-1 - периодического профиля. Периодический профиль обозначается дополнительным индексом «р».
Основная механическая характеристика проволочной арматуры - ее временное сопротивление, которое возрастает с уменьшением диаметра проволоки.
Обыкновенную арматурную проволоку по ГОСТ 6727-80 (рис. 1) изготавливают из низкоуглеродистой стали. Проволока хорошо сваривается, что позволяет использовать ее в составе арматурных изделий - сварных кладочных сеток.
Доля арматурной проволоки периодического профиля на российском рынке металлопродукции очень высока. Большой спрос на данную продукцию рождает высокое предложение, поэтому конкурентная база стремительно пополняется новыми производителями и поставщиками. Чтобы сохранить объемы продаж и существующие рынки сбыта, ОАО «ММК-МЕТИЗ» поддерживает политику в области качества и успешно выполняет поставленные цели и задачи.
ггШШ?
шш
Рис. 1. Проволока Вр-1: а - «1? Ъ - ширина выступа; к - высота выступа; Я - радиус вмятины; ж - шаг вмятин
Основными стратегическими целями завода являются:
- актуальность и современность продукции;
- повышение степени удовлетворенности потребителей;
- освоение новых и развитие существующих рынков сбыта;
- повышение качества продукции;
- рациональное использование производственных ресурсов;
- повышение эффективности производства;
- снижение производственных затрат.
В условиях жесткой конкуренции с целью сохранения и расширения рынков сбыта, а также удовлетворения требований потребителя, перед ОАО «ММК-МЕТИЗ» остро стоит вопрос о необходимости расширения сортамента изготавливаемой продукции.
Поскольку ГОСТ 6727-80 на арматурную проволоку Вр-1 устанавливает только три размера проволоки О 3; 4; 5 мм, среди потребителей и производителей сеток возник большой спрос на промежуточные размеры арматуры: 0 2,2;□ 2,5;□ 2,7;□□ 2,8;□ 3,5□□; 3,7; 3,8; 4.5;□□ 4,7;П 4,8;П 6,0 мм.
Арматурная проволока изготавливается способом холодного волочения. Проходя через волочильный инструмент, проволока принимает форму и размеры его внутреннего канала с поперечным сечением меньше сечения заготовки.
Проходя через следующие специальные ролики, на проволоку наносятся насечки (рифление) (рис. 2).
Анализ технологии производства проволоки класса Вр-1 показывает, что улучшения в качестве арматурной проволоки должны коснуться, в первую очередь, периодического профиля, его конфигурации, параметров, а также технологии изготовления профилирующих роликов [1].
Рис. 2. Схема процесса изготовления проволоки периодического профиля
Гладкая проволока не обладает достаточным сцеплением с бетоном. Наиболее эффективным и простым способом повышения сцепления металлического стержня с бетонным материалом является ее профилирование через придание поверхности проволоки периодической формы.
Вне зависимости от вида профиля, основными показателями качества арматурной проволоки являются:
- высокие прочностные и пластические характеристики;
- свариваемость, определяемая химическим составом стали;
- уровень сцепления арматурной проволоки с бетоном - критерий анкеровки, определяемый точностью изготовления геометрических параметров профиля, вне зависимости от его вида. Армирующая способность рифленой поверхности проволоки, в первую очередь, зависит от высоты поперечных ребер рифления, ширины продольных ребер и шага рифления, количества ребер [1]. Точность соблюдения этих параметров имеет важное значение для получения качественной продукции, отвечающей всем требованиям стандарта.
Инструментом, придающим арматурной проволоке периодический профиль, являются профилирующие ролики. В клети два таких ролика устанавливаются с противоположных сторон.
Правильный расчет и проектирование геометрии инструмента оказывают непосредственное влияние на геометрические параметры готового изделия.
При проектировании технологического инструмента для проволоки периодического профиля на каждый диаметр проволоки изготавливается отдельный комплект чертежей, соответственно изготавливается индивидуальный комплект инструмента.
В результате проведенной работы получили комплект чертежей инструмента для изготовления арматурной проволоки периодического профиля Вр-1 нестандартных размеров 0 2,2 ... 6,0 мм (рис. 3, а). Были изготовлены опытные партии рабочего инструмента, вспомогательного инструмента и продукции. Потребителей полностью удовлетворила поставленная проволока по геометрическим, механическим и эксплуатационным свойствам.
Также было учтено дополнительно требование потребителя - необходимость исключить обрывность проволоки. Потребитель обосновал это тем, что в процессе эксплуатации при размотке проволоки с прямоугольной формой выступов происходят задиры, ребра выступов цепляются друг за друга и, как следствие, происходит обрыв арматуры. Для решения этой проблемы в конструкцию профилирующего ролика внесено изменение: форму выступов было решено сделать конической (рис. 3, б).
Рис. 3. Ролики профилирующие для операции выдавливания выступов прямой (а) и конической (б) формы
Точность изготовления рабочего профиля ролика определяется точностью изготовления пуансона для нанесения насечки на профилирующем ролике. Поэтому был проведен расчет геометрических параметров пуансонов для изготовления насечки на профилирующих роликах (рис. 4). Выступ заданной формы на пуансоне выдавливает соответствующее по форме углубление на ролике.
Также были рассчитаны геометрические параметры пуансонов для изготовления насечки на профилирующих роликах (см. рис. 4).
Рис. 4. Пуансон для изготовления насечки прямоугольной (я) и конической (б) формы на профилирующем ролике
В результате проведенной работы получили второй комплект чертежей инструмента для изготовления арматурной проволоки периодического профиля Вр-1 нестандартных размеров П2,2...6,0 мм с конической формой насечки. Были изготовлены опытные партии рабочего инструмента, вспомогательного инструмента и продукции. Потребителей полностью удовлетворила поставленная проволока по геометрическим, механическим и эксплуатационным свойствам.
В данный момент ОАО «ММК-МЕТИЗ» успешно изготавливает арматуру с двумя конфигурациями поверхности в зависимости от требований потребителя.
Список литературы
1. Разработка и реализация конкурентоспособных технологий производства низкоуглеродистой арматурной проволоки в условиях ОАО «ММК-Метиз» / А.Д. Носов, Е.П. Носков, В.Е. Семенов, Б.А. Коломиец и др. Магнитогорск: МГТУ, 2008. 108 е..
2. Технологическое обеспечение производства железобетонных конструкций: Учеб. пособие / Э.И. Батяновский, В.В. Бабицкий, Е.В. Коробко, П.И. Юхневский. Мн.: БГПА, 2001. 161 с.
Referens
1. Razrabotka i realizacia konkurentnosposobnyh tehnologiy proizvodstva nizkouglerodistoy armaturnoy provoloki v usloviyah ОАО "MMK-METIZ" / A.D. Nosov, E.P. Noskov, V.E. Se-menov, B.A. Kolomiec i dr. Magnitogorsk: MGTU, 2008. p. 108.
2. Tehnologicheskoe obespechenie proizvodstva gelezobetonnyh konstrukciy: Ucheb. posobie / E.I. Batyanovskiy, V.V. Babickiy, E. V. Korobko, Р. I. Uhnevskiy. - Mn.: BGPA, 2001. p. 161.
УДК 621.778
КРИТЕРИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ В ПРОХОДЕ ВОЛОЧЕНИЯ КРУГЛОГО СПЛОШНОГО ПРОФИЛЯ
Гурьянов Г.Н.
г. Белорецк, ООО «Феникс +»
При производстве проволоки малого сечения приходится применять несколько волочильных переделов, что требует высоких затрат электроэнергии. Энергия расходуется не только на формоизменение исходной заготовки волочильного производства - катанки до готового размера проволоки, но и преодоление силы контактного трения в рабочем канале волоки. Кроме того, сдвиг металла на входе и выходе очага пластической деформации и проти-вонатяжение увеличивают силу волочения [1-5].
На выходе волоки полное осевое напряжение определяется составляющими [5]
<JZL=<JZl+<JZ2+<JZq+<JCd' С1)
где azi, C7z2 - прирост осевого напряжения, соответственно, в рабочем конусе и калибрующем пояске волоки; Gzq, aai - составляющие от действия напряжения противонатяжения и от дополнительного сдвига металла на входе и выходе из рабочего конуса.
Примем степенную зависимость предела текучести металла ask от коэффициента вытяжки [4, 5]
crsk=°'so-Mk, (2)
где aso, osk - предел текучести металла на входе и выходе рабочего конуса волоки; к -коэффициент упрочнения; = (го / nj , г о, /'/.- - радиус заготовки до и после деформации. Эмпирическая формула (2) наиболее подходит для отражения изменения прочности холоднотянутой углеродистой проволоки из патентированной заготовки.
Расчёт основной составляющей полного осевого напряжения - прироста осевого напряжения в рабочем конусе волоки выполнили по формуле [5]
az\ = ' ÍMk -1)' (1 + /' ctga) , (3)
к
где/- коэффициент трения; a - угол наклона образующей рабочего конуса к оси волочения.
