автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Повышение эффективности технологических процессов производства проволоки на основе совершенствования деформационных режимов волочения

кандидата технических наук
Манякин, Андрей Юрьевич
город
Магнитогорск
год
2006
специальность ВАК РФ
05.16.05
цена
450 рублей
Диссертация по металлургии на тему «Повышение эффективности технологических процессов производства проволоки на основе совершенствования деформационных режимов волочения»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности технологических процессов производства проволоки на основе совершенствования деформационных режимов волочения"

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

МАНЯКИН АНДРЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКИ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ВОЛОЧЕНИЯ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Харитонов Вениамин Александрович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Кулеша Вадим Анатольевич,

кандидат технических наук Коломиец Борис Андреевич.

Ведущая организация ЗАО «Уралкорд» (г. Магнитогорск).

Защита состоится 23 мая 2006 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.111.01 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан « / / » апреля 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета (¡7 А .. /уЭ^/Л^еливанов В.Н.

Д£>0€А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение конкурентоспособности проволоки, основного вида метизных изделий, является сегодня вопросом не столько эффективного развития, сколько выживания метизной отрасли. Уровень применяемых технологических процессов изготовления проволоки, формирующих качественные показатели и затраты на производство, определяется, прежде всего, эффективностью используемого способа ОМД. В технологических процессах производства проволоки наиболее широко применяемым, как у нас в стране, так и за рубежом, способом, является волочение. Поэтому совершенствование режимов деформации при волочении является важным фактором в повышении конкурентоспособности проволоки.

Иелыо работы является совершенствование режимов волочения проволоки в волоках существующих и новой конструкций.

Указанная цель реализуется путём решения следующих задач:

- разработка методики расчёта маршрутов волочения на основе количественной оценки распределения деформации по сечению проволоки;

- оценка силовых условий достижения равномерной деформации при волочении в монолитной волоке;

- оценка влияния технологических факторов на равномерность деформации при роликовом волочении;

- аналитические и экспериментальные исследования процесса радиально-сдвиговой протяжки (РСП);

- разработка эффективных маршрутов волочения проволоки. Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана методика расчёта маршрутов волочения проволоки в инструменте с коническим очагом деформации, отличающемся тем, что степень проникновения деформации сжатия оценивается количественно, а интенсивность изменения неравномерности деформации по сечению проволоки, её деформируемость и усилие волочения определяются с учётом значений рабочих углов инструмента и характера их распределения по маршруту волочения.

2. Установлено, что при волочении в инструменте с конической формой очага деформации угол волоки оказывает большее влияние на равномерность деформации, чем обжатие.

3. Впервые проведено экспериментальное и аналитическое исследование процесса радиально-сдвиговой протяжки, получены зависимости для определения деформационных и энергосиловых параметров волочения проволоки в установке радиально-сдвиговой деформации и определены условия получения проволоки круглой, периодического и фасонного профилей.

4. Установлено, что при радиально-сдвиговой протяжке в очаге деформации возникают сжимающие напряжения подпора, которые уменьшают

величину постоянно действующих напряжений растяжения и снижают усилие волочения.

Практическая значимость результатов исследования и реализация результатов работы заключается в следующем-

Волочение проволоки с применением совмещённого процесса «радиаль-но-сдвиговая протяжка - волочение» по сравнению с волочением в монолитных волоках уменьшает число проходов (на 1-2), количество промежуточных термообработок (на 1), уменьшает усилие волочения на 30% и увеличивает глубину проникновения деформации сжатия (>45%)

Разработанные маршруты волочения позволяют снизить неравномерность деформации, уменьшить число проходов (на 6) и суммарное усилие волочения (на 30%) Маршруты рекомендованы и приняты к использованию для условий ЗАО «Уралкорд» и ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» при волочении высокоуглеродистой проволоки в монолитных волоках.

Апробация работы. Содержание работы доложено и обсуждено на следующих конференциях:

1 62 научно-техническая конференция по итогам научно исследовательских работ за 2002-2003 годы // 14-16 апреля 2003 г. Магнитогорск, МГТУ им. Г. И. Носова.

2 63 научно-техническая конференция по итогам научно исследовательских работ за 2003-2004 годы // 19-23 апреля 2004 г. Магнитогорск, МГТУ им. Г.И. Носова.

3. 64 научно-техническая конференция по итогам научно исследовательских работ за 2004-2005 годы II 14-18 ноября 2005 г. Магнитогорск, МГТУ им. Г.И. Носова

4. 32-я Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы современного строительства» г. Пенза 25-27 марта 2003г. - с.66

5. На 11-ой Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции» (Красноярск, 2005 г.)

6. Получен патент РФ № 51914 Устройство для изготовления проволоки / Харитонов В А., Радионова JI.B., Манякин А.Ю, Радионов A.A. -№ 2005118434/22, Заявл. 14.06.05; Опубл. 10.03.06. - Бюл. № 7. Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 10 печатных

трудах.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы из 106 наименований и приложения объёмом 25 страниц. Её содержание изложено на 141 страницах машинописного текста, в том числе 77 рисунков и 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе рассмотрены направления повышения качества и снижения затрат на производство проволоки, определяемые уровнем технологического процесса. Современные технологии производства проволоки построены на применении способа ОМД, как операции, обеспечивающей получение необходимых формы, размеров и, в сочетании с термической обработкой, физико-механических свойств проволоки. Для получения высоких физико-механических свойств проволоки способ ОМД должен обеспечивать равномерную и знакопеременную деформацию, для снижения затрат -быть ресурсосберегающим.

Основным способом ОМД, широко применяемым сегодня при производстве проволоки различного назначения, является волочение в монолитной волоке. Благодаря инструменту, способ прост в реализации. Однако для него характерно постоянное действие растягивающих напряжений и однопо-точность течения металла в очаге деформации. Всё это приводит к быстрой потере пластических свойств, чему способствует и неравномерность деформации по сечению проволоки. Уменьшению неравномерности способствуют снижение контактного трения, увеличение единичного обжатия и уменьшение рабочего угла волоки. Однако, это вызывает рост усилия волочения, особенно при увеличении диаметра заготовки. В связи с чем, для определения энергозатрат и выбора мощности волочильного оборудования, необходимо оценить силовые условия волочения при обеспечении равномерной деформации по сечению проволоки.

В настоящее время существует множество методик расчёта маршрутов волочения, однако нами в литературе не обнаружено метода, позволяющего вести расчёт маршрута волочения на основе количественной оценки степени неравномерности деформации по сечению проволоки.

Волочение в роликовых волоках, по сравнению с волочением в монолитных волоках, уменьшает величину контактного трения, усилие волочение, стабилизирует температурные режимы, повышает механические свойства проволоки. Обычно при волочении в роликовых волоках используется система калибров «круг - промежуточное фасонное сечение - круг», приводящая к неравномерности деформации по сечению. Расчёт деформационных показателей при этом ведут без учёта разбиения обжатия на два блока. Диаметры роликов волок выбираются из конструктивных соображений, без учёта их влияния на равномерность деформации. Нет данных по влиянию на неравномерность деформации по сечению проволоки при волочении в роликовых волоках таких факторов, как обжатие, коэффициент трения, диаметр заготовки.

Обеспечить знакопеременную, равномерную по сечению заготовки деформацию позволяет процесс радиально-сдвиговой прокатки, разработанный в семидесятые годы прошлого века в МИСиС под руководством И.Н. Потапова и П.И, Полухина. Однако применить этот процесс при производстве проволоки очень сложно из-за её закручивания. В работе было предложено и обосновано применение радиально-сдвиговой деформации для производства проволоки путём её волочения в специально изготовленном устройстве.

Во второй главе изложена методика расчёта маршрутов волочения на основе количественной оценки распределения деформации по сечению проволоки.

Для оценки неравномерности деформации использована модель Губкина (рис. 1). В качестве показателя неравномерности деформации принято расстояние между конусами скольжения И, которое может быть равно 0 (конуса скольжения касаются вершинами, что соответствует условию равномерной деформации), быть больше (конуса не касаются друг друга) или меньше (конуса скольжения проникают друг в друга) нуля. При этом принято, что на входе и выходе из очага деформации деформация упругая. В очаге деформации в конусах скольжения (1) имеет место преимущественно дефор-

Рис. 1. Схема течения металла в коническом очаге деформации при волочении за один проход: 0 - преимущественно деформация растяжения; 1 - преимущественно деформация сжатия

Для расчёта величины Ь, получена формула:

й = -2—1---2—1-, (1)

2 2(18а + /)

где а - полуугол рабочего конуса волоки, град; с10 и <3,- начальный и конечный диаметр проволоки, мм; И - высота зоны, где присутствует преимущественно деформация растяжения, мм; f - коэффициент трения.

Для проверки предложенной модели процесса волочения использовали результаты исследования по изменению микротвёрдости по сечению прут-

ков из работы ПИ Минина и изменения глубины лунки на торцевой поверхности ?аднсго конца протянутого профиля из работы А И Басса Рс-п льтаты оценки показывают, что полненная нами модель, позволяет количественно оценить глубину проникновения деформацию сжатия по сечению прутков

На основе разработанной методики проведена оценка силовых условий достижения равномерной деформации при волочении в монолитной волоке и оценка влияния технологических факторов на равномерность деформации при роликовом волочении

На рис 2 представлен график, определяющий условия равномерной деформации (11=0) при обжатии в коническом очаге деформации для вариантов изменения величины единичного обжатия, полу угла рабочей зоны волоки и коэффициентов трения, соответствующих принятым сегодня в практике волочения

Рис 2 Условие равномерной деформации в коническом очаге

На основе проведенных аналитических исследований показано, что т-менение рабочего у гла волоки интенсивнее влияет на характер неравномерности деформации по сечению проволоки, чем величина единичной деформации При этом уменьшение угла волоки при постоянном обжатии не ша-читсльно повышает усилие волочения Изменение шачений \глов волок по маршруту волочения способствует повышению деформируемости проволоки

При применяемых сегодня шачениях единичной деформации в диапа ю-нс 15-25%. для гарантированного обеспечения равномерности деформации по сечению проволоки, рабочий угол не должен быть выше 8°

Для волочения через монолитную волоку оценку усилий волочения проводили по формуле Перлина. с соблюдением стабильности процесса волочения по коэффициенту (апаса прочности, для катанки диаметрами 5 А 6.5. 8,0. 10.0 и 12.0мм из следующих материалов' стали марок Ст2. 70 Х18Н9Т и алюминия марки А00 В качестве технологических параметров принимали угол волоки, единичное обжатие и коэффициент трения Получили, что при

5

ООО 0 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07

Коэффициент трения, (

волочении в монолитной волоке обеспечение равномерной деформации требует значительного увеличения мощности волочильного оборудования. Уровень прироста определяется диаметром и механическими свойствами заготовки, степенью деформации и значением коэффициента трения на контакте «металл - волока».

Оценку усилий волочения для роликового волочения проводили по формулам Перлина и Коковихина, для тех же условий, что и при волочении в монолитной волоке. В качестве технологических параметров исследовали диаметр ролика, единичное обжатие и коэффициент трения. Получили, что неравномерность деформации при роликовом волочении необходимо оценивать не в едином сдвоенном блоке, а в каждом по отдельности. Для обеспечения равномерности деформации необходимо учитывать диаметры ролика и заготовки, коэффициент трения и единичное обжатие. Применение роликовых волок позволяет несколько снизить усилие волочения, повысить равномерность деформации за счёт увеличения диаметра ролика. Применение волочения в роликовых волоках с используемыми сегодня калибровками валков для производства круглой проволоки принципиально не меняет сущности процесса, по сравнению с волочением в монолитных волоках, и не даёт существенных преимуществ ни по качеству проволоки, ни по энергозатратам, однако требует применения на порядок более сложного инструмента, как по конструкции, так и по его эксплуатации.

На основе количественной оценки неравномерности деформации разработана методика расчёта маршрутов волочения круглой проволоки с условием равномерной деформации на готовой проволоке: 1 - при величине Ь=0 в каждом последующем проходе; 2 - при неравномерной деформации за два прохода Ь|<0 и Ь2>0 при \ЕИ\ - О и Ь]>0 и Ь2<0 при [¿Уг| = 0 или при волочении в несколько проходов |й|| + |/!2| + ... + |Ап[ = =0; 3 - за один проход

Ь<0 при Ь=-с1| (двойная деформация сжатия по всему сечению).

Используя вышеперечисленные режимы, составлены различные комбинации маршрутов волочения в монолитных волоках на основе распределения деформации сжатия по сечению проволоки в каждом проходе.

Третья глава посвящена исследованию процесса радиально-сдвиговой протяжки (РСП). Спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для протяжки проволоки способом радиально-сдвиговой деформации (рис. 3), представляющая собой свободно вращающуюся обойму, в которой установлены под углом 120° друг к другу с возможностью свободного вращения три ролика с углами подачи Р=24°, образующие калибр (рис. 3). Установка крепится взамен мыльницы перед тянущим барабаном волочильной машины. Каждый валок имеет рабочий конус и калибрующий поясок.

Экспериментальное исследование режимов работы установки на алюминиевой проволоке позволило выявить: при волочении с заторможенными валками и валковой обоймой получается фасонная проволока (рис. 4а); при

волочении со свободно вращающимися валками и валковой обоймой за счёт силы трения между валками и металлом получается периодическая проволока в форме сверла (рис. 46); при волочении в приводной валковой обойме и неприводных валках получается круглая проволока (рис. 4в, г).

Рис. 3. Установка радиально-сдвиговой протяжки

Форма поперечного сечения проволоки определяется возможностью враще-

в г

Рис. 4. Профили проволочённой проволоки в устройстве РСП: а - фасонный; б - периодический по форме сверла; в, г - круглая проволока

Для получения гладкой проволоки необходимо обеспечивать согласование скоростей вращения обоймы и скорости волочения и учитывать величину заднего противонатяжения проволоки. Выполнен расчёт необходимого отношения числа оборотов валковой обоймы и рабочих валков.

Проведён расчёт калибровки валков, давления металла на валки и момент радиально-сдвиговой протяжки, разработана методика расчёта усилия волочения проволоки. Показано, что при условии равномерной деформации, усилие волочения РСП на 30% ниже, чем при волочении через монолитную волоку.

Для экспериментального исследования процесса радиально-сдвиговой протяжки, в качестве заготовки использовали отожжённую катанку диамет-

ром 8,0мм из стали марки У12Л, с окалиной В устройстве РСП её протянули без применения смазки в проволоку диаметром 7.0мм. специально с небольшим винтовым гребнем (чубом). Окалина полностью удалилась с поверхности проволоки (рис. 5). Затем полученную проволоку проволочили в монолитной волоке ло диаметра 6,0мм. В качестве смазки использовали мыльный порошок При волочении наблюдали интенсивный захват (нагнетание) смазки в волоку

Рис. 5. Проволока, полученная РСП и волочением в монолитной волоке, внизу катанка; в середине - проволока, полученная РСП; вверчу проволока, полученная в монолшной волоке

На заготвке и полученных образцах замерили микротвёрдость по поперечному сечению. Результаты представлены в таблице I и на рис. 6

Таблица I

с1о, С1,. Полуугол Г Зона растяжения е. I лубина зоны сжатия.

мм мм а, град Ь, мм % мм

8,0 7,0 4 0,05 3,331 23,44 1,83

7,0 6.0 6 0.04 3,054 26,53 1,47

0,5 1 0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Расстояние от края образца, мм

Рис. 6. Изменение твёрдости по сечению проволоки

В промышленных условиях при изготовлении проволоки из той же марки применяют операции удаления окалины и полготовки поверхности, тёплое трёхкратное волочение (табл. 2). В качестве технологической смазки используется графит.

Таблица 2

Оценка неравномерности деформации процесса волочения

в монолитной волоке

до. Полуугол Г е, Зона растяже- Глубина зоны

мм мм а, град % ния Ь, мм сжатия, мм

8,00 7,25 6 0,05-0,08 17,87 5,21-5,59 1,02-0,83

7,25 6,55 6 0.05-0,08 18,38 4.64-5,01 0,95-0.77

6,55 5,95 6 0,05-0,08 17,48 4,32-4,63 0,82-0,66

Сравнительный анализ данных таблиц 1 и 1 показывает, чю применение РСП позволяет повысить глубину проникновения зоны сжажя и эффективность процесса волочения проволоки. Процесс РСП позволяв также ус гранить овальность катанки, упрочнять проволоку, удаляв окалин>. Благодаря угловому расположению валков в очаге деформации возникают дополнительные напряжения подпора, что уменьшает напряжение про1яжки и снижает действие растягивающих напряжений в очаге деформации Кроме того РСП позволяет реализовать знакопеременную деформацию, что несомненно повысит деформируемость проволоки, её механические свойства, сократит цикл изготовления проволоки и уменьши! затраты на её изготовление.

В диссертационной работе также выполнены разработки по оборудованию для РСП. Получен патент №51914 В21С 37/04 (Заявка: № 2005118434/22, 14.06.05. Опубликовано: 10.03.06 Бюл. № 7) на полезную модель устройства для изготовления проволоки.

Рекомендовано применение радиально-сдвиговой протяжки для волочения круьтой проволоки, сортовой холоднотянутой стали, производства арматурной проволоки (прутков) периодическою профиля, производства пластически деформированных канатов.

В четвёрюй главе разработаны рекомендации по расчёту эффективных маршрутов волочения. Проведённая по показателям «И» и фактору формы очага деформации оценка маршрутов волочения, применяемых на ОАО «БМК» при изютовлении проволоки из различных марок сталей, показала, что волочение в монолитных волоках обычно осуществляется с положительными значениями «И» в коротком или даже очень коротком оча:ах деформации, то есть с большой неравномерностью деформации по сечению проволоки. Показано, чю в отечественной практике волочения проволоки, расчёт маршрутов волочения обычно ведут по величине и характеру распределения единичных обжатий и не учитывают при этом друше факторы, влияющие на неравномерность деформации.

Выполнен сравнительный анализ концепций много- и малократного волочения проволоки при условии обеспечения равномерной деформации. Первая реализуется путём применения сравнительно небольших единичных обжатий и её осуществление требует применения волок с малыми значениями рабочих углов волок, значительного снижения коэффициента трения, а также применения специальных высокоскоростных волочильных модулей. Вторая - более ресурсосберегающая, но также повышает требования к качеству металла и подготовке его поверхности, смазке, инструменту, оборудованию. Кроме того, при этом повышается опасность разрушения проволоки. При применении только монолитных волок реализация как много-, так и малократных маршрутов волочения требует значительных дополнительных затрат, что сказывается на повышении себестоимости проволоки.

Направлением совершенствования технологических процессов изготовления проволоки волочением является разработка и реализация эффективных маршрутов волочения, обеспечивающих выбор требуемых обжатий и реализация их путём выбора схем деформаций.

Повысить конкурентоспособность проволоки можно повышением эффективности технологического процесса её изготовления путём выбора рациональных маршрутов волочения на основе количественной оценки степени равномерности деформации как в отдельном проходе, так и по маршруту в целом. Для реализации этих маршрутов могут быть применены как волочение в монолитных волоках, так и более эффективные совмещённые процессы «протяжка в роликовой волоке с применением пространственно закрытого круглого калибра - волочение в монолитной волоке», и «радиаль-но-сдвиговая протяжка - волочение в монолитной волоке». Принципиальная схема расчёта эффективных маршрутов волочения и способов их реализации приведена на рис. 7.

Определены режимы волочения, гарантированно обеспечивающие равномерность деформации по сечению проволоки для различного инструмента. Так при волочении со степенью единичной деформации 15-25% рабочий полуугол монолитной волоки должен быть - 4°, рабочий конус валка установки радиально-сдвиговой протяжки - 2°, диаметр валков роликовой волоки - 200-25Омм. Однако в настоящее время обеспечить устойчивый процесс волочения в монолитных волоках с рабочим углом 2а=4° практически не возможно. Увеличение диаметра валков роликовой волоки приводит к росту энергосиловых параметров и усложняет конструкцию волоки. Волочение на установке РСП с валками, имеющими значение рабочего конуса 2°, не представляет технических сложностей. Однако более рациональным является применение совмещённого процесса «РСП - волочение в монолитной волоке», с чередованием значений рабочих углов. Это позволит использовать преимущества обеих способов и нейтрализовать их недостатки.

методика расчётамаршрутов вопочения на

основе количественной оценки степени проникновения деформации сжатия

выбор кратности волочения, рабочего угла, коэффициента трения, степени деформации и оценка силовых параметров

волочение в монолитнои волоке

1. малократное волочение

Недостатки:

1. Однопоточность течения металла в очаге деформации;

2. Вероятность обрыва проволоки. Достоинства:

1. Снижаются энергозатраты, затраты на оборудование и инструмент.

2. многократное волочение

Недостатки:

1. Однопоточность течения металла в очаге деформации;

2. Дороговизна оборудования;

3. Повышаются затраты на производство проволоки.

Достоинства:

1. Стабильность процесса волочения;

2. Высокая производительность.

3. волочение с изменяющимися углами волок

Недостатки: 1. Однопоточность течения металла в очаге деформации. Достоинства: 1. Повышается ресурс пластичности проволоки.

выбор схемы совмещения способов волочения

ПРОТЯЖКА В ЗАКРЫТОМ КРУГЛОМ КАЛИБРЕ СОВМЕСТНО С ОБЫЧНЫМ ВОЛОЧЕНИЕМ

Недостатки1

1. Однопоточность течения металла в очаге деформации, 2. Конструктивная сложность оборудования. Достоинства:

1. Комбинированные схемы деформаций;

2. Повышается ресурс пластичности проволоки.______

РАДИАЛЬНО-СДВИГОВАЯ ПРОТЯЖКА СОВМЕСТНО С ОБЫЧНЫМ ВОЛОЧЕНИЕМ

Недостатки:

1. Сложность оборудования. Достоинства:

1. Многолоточность течения металла в очаге деформации;

2. Комбинированные схемы деформаций;

3. Повышается ресурс пластичности проволоки;

4. Уменьшаются растягивающие напряжения за счёт угла подачи;

5. Устраняет влияние овальности катанки на качество проволоки;

в. Способствует удалению окалины с катанки

Рис. 7. Принципиальная схема расчёта эффективных маршрутов волочения и способов их реализации

Проведён анализ действующих и разрабатываемых маршрутов волочения. Пример сравнительного расчёта маршрута волочения проволоки из стали марки Х18Н9Т в монолитных волоках и совмещённым процессом «РСП-волочение» приведён в таблице 3.

Применение совмещённого процесса «РСП-волочение» позволяет по сравнению с традиционным процессом, уменьшить число проходов (на 1 -2) и число термообработок (на 1), уменьшить усилие волочения и повысить проработку проволоки по сечению, повысить пластичность проволоки, благодаря многопоточности течения металла в поперечном сечении проволоки, а также за счёт комбинированных схем деформаций и изменения рабочих углов. При этом снижаются затраты и повышается качество проволоки.

Таблица 3

Режимы волочения проволоки из стали марки X18Н9Т

(1,. <1,. Полу у гол. пн. ак. с. 1). и Рвол . Клап

мм мм град И/мм" Н/м\г % мм мм Н проч

Обычное волочение через монолитну ю волоку

Маршрут волочения №1 применяемый на БМК

Термообработка

8.0 7.3 6 680 884 16,73 4.32 0.05 3.65 16946 2.18

7,3 6.6 6 884 1111 18,26 3,62 0.05 3.30 18405 2.07

6.6 6 0 6 1111 1325 17,36 3.45 0,05 .3.00 18132 2.07

Термообработка

6.0 5.5 6 680 873 15.97 3.37 0.05 2.75 9353 2.22

5.5 5.0 6 873 1086 17,36 2,87 0.05 2.50 10123 2.11

5.0 4.5 6 1086 1325 19,00 2.37 0.05 2.25 10539 2.00

Сум 83498

Совмещенный процесс РСП-волоченис

Термообработка

8,00 6.99 2 680 993 23,66 -6,97 0.05 0.00 17481 2.18

6.99 6 08 4 993 1318 24,34 0,03 0.05 3.04 20420 1.87

6,08 5 31 2 1318 1633 23,73 -5,33 0.05 0.00 17836 2.03

5.31 4.50 4 1633 2022 28.18 -0,89 0.05 2.25 19525 1.65

Сум 75262

Для условий ЗАО «Уралкорд» и ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» на основе ра зработанной методики расчета маршрутов волочения был выполнен анализ действующих и разработаны эффективные маршруты волочения высокоу глеродистой проволоки в монолитных волоках

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1 Деформационная модель процесса волочения в монолитной волоке, основанная на равномерном распределении деформации по сечению проволоки. дополнена условиями, учитывающими возможность деформации как с проникновением, так и с нспроникновениеч конусов скольжения друг относительно дру га

2 В коническом очаге деформации уменьшение угла волоки в большей степени способствует увеличению равномерности деформации, чем увеличение сдиничнои степени обжатия при меньшем приращении усилия волочения При волочении в монолитной волоке обеспечение равномерной деформации требует ¡начительного увеличения мощности волочильного оборудования уровень прироста которой определяется диаметром и механическими свойствами »готовки, степенью деформации и значением коэффици-

ента трения При волочении в роликовых волоках степень равномерности деформации по сечению, тем выше, чем больше диаметр роликов Значение дополнительной мощности, необходимой для обеспечения равномерной по сечению проволоки деформации, при роликовом волочении, по сравнению с волочением в монолитной волоке, ниже Уменьшение единичных обжатий при используемых в настоящее время сдвоенных калибровках роликовых волок снижает равномерность деформации по сечению проволоки.

3. С применением количественной оценки распределения деформации по сечению проволоки разработана методика расчёта маршрутов волочения круглой проволоки, на основе которой проведён анализ действующих и расчёт эффективных маршрутов волочения. Показано, что на применяемых маршрутах волочения проволоки различного назначения, волочение происходит в коротком очаге деформации с непроникновением в центр деформации сжатия. Для обеспечения равномерной деформации, при применяемых сегодня значениях единичных деформаций в диапазоне 15-25%, максимальное значение рабочего угла волоки должно быть равно 8°. Изменение значений рабочих углов волок по маршруту волочения способствует повышению ресурса пластичности проволоки и снижению энергозатрат Уменьшение кратности волочения снижает суммарные затраты, но увеличивает усилие и мощность волочения в каждом проходе.

4. На основе аналитических и экспериментальных исследований ради-ально-сдвиговой протяжки спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для протяжки проволоки, представляющая собой свободно вращающуюся обойму, в которой размещены под углом 120° друг к другу с возможностью свободного вращения три ролика, образующие калибр. Угол наклона ролика к оси проволоки составляет 18-24°. Волока радиально-сдвиговой протяжки размещается взамен мыльницы перед тянущим барабаном волочильной машины. На конструкцию волоки получен патент на полезную модель.

5. Проведено экспериментальное исследование кинематики установки радиально-сдвиговой протяжки и показано, что форма поперечного сечения проволоки определяется возможностью вращения валковой обоймы и рабочих валков и соотношением числа их оборотов. Для получения круглой гладкой проволоки и обеспечения устойчивого процесса радиально-сдвиговой протяжки необходимо к обойме прикладывать крутящий момент, а к заднему концу проволоки противонатяжение. Благодаря угловому расположению валков в очаге деформации возникают дополнительные напряжения подпора, что уменьшает требуемые напряжения протяжки и снижает действие растягивающих напряжений в очаге деформации Вращение валков вдоль собственной оси приводит к снижению сил трения и радиальных напряжений. Это в совокупности приводит к снижению усилия протяжки и нагрузок на инструмент, а также улучшает напряжённо-деформированное состояние проволоки в очаге деформации Показано, что при прочих равных

условиях усилие волочения при радиально-сдвиговой протяжке, примерно, на 30% ниже, чем при волочении через монолитную волоку.

6. Лабораторное экспериментальное исследование изготовления проволоки из стали марки У12А методом «РСП-волочение» показало, что применение радиально-сдвиговой протяжки позволяет увеличить глубину проникновения деформации сжатия по сечению проволоки, повысить деформируемость проволоки и сократить цикличность технологического процесса изготовления проволоки На основе анализа преимуществ радиально-сдвиговой протяжки даны рекомендации по её применению для изготовлении следующих видов метизных изделий: круглой проволоки, круглой сортовой холоднотянутой стали, арматурной проволоки (прутков) периодического профиля, пластически деформированных круглых канатов.

7. При производстве круглой проволоки наибольшую эффективность даёт применение совмещённого процесса радиально-сдвиговой протяжки с волочением в монолитных волоках.

8. На основе разработанной методики расчёта маршрутов волочения был выполнен анализ действующих и разработаны эффективные маршруты волочения высокоуглеродистой проволоки в монолитных волоках для условий ЗАО «Уралкорд» и ОАО «Белорецкий металлургический комбинат»

Основное содержание диссертации опубликованы в работах:

1. Харитонов В. А., Тулупов О Н., Манякин А Ю Современные направления развития технологии производства катанки. Учеб. пособие с грифом МОРФ. Магнитогорск: МГТУ, 2003. - 137с.

2. Анализ и описание процесса волочения (литературный обзор) /Харитонов В А., Дубков А С., Манякин А.Ю ; Магнитогорск, гос. техн. ун-т. - Магнитогорск, 2002 - 43 с.' ил. - Библиогр. 40 назв - Рус. -Деп. в ВИНИТИ 06.11.02, №1922-В2002.

3. Масштабный эффект при волочении проволоки в монолитных волоках / Харитонов В. А., Радионова Л.В., Манякин А.Ю , Сафонов Е В. Магнитогорск гос. техн ун-т. - Магнитогорск, 2003. - 8 с. ил. - Библиогр. 14 назв - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 02.04.03, № 589 - В 2003.

4. Оценка эффективности применения роликовых волок при производстве круглой проволоки / Харитонов В. А., Манякин А.Ю., Магнитогорск гос техн ун-т. - Магнитогорск, 2004. - 30 е.: ил - Библиогр. 13 назв. - Рус. -Деп. в ВИНИТИ 01.11.04, №1717 - В 2004

5. Сравнительный анализ процессов волочения в монолитной и роликовой волоках круглой проволоки / Харитонов В. А., Манякин А Ю ; Магнитогорск. гос. техн. ун-т. - Магнитогорск, 2003. - 19 с.: ил. - Библиогр 12 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 16.06.03, №1159-В2003

6. Харитонов В.А., Манякин А Ю. Сравнительная оценка неравномерности деформации при волочении круглой проволоки в монолитной и ролико-

вой волоках Обработка сплошных и слоистых материалов' Межвуз ме-ждунар. сб. науч. тр -Магнитогорск: МГТУ, 2003 -С.209-216

7 Харитонов В А , Манякин А Ю О применимости процесса радиально-сдвиговой деформации при производстве круглой проволоки // Эффективные технологии производства метизов- Сб науч тр - Магнитогорск МГТУ, 2001.-С.50-55

8 Эффективность применения радиально-сдвиговой протяжки при производстве проволоки / Харитонов В А , Манякин А Ю ; Магнитогорск гос техн ун-т - Магнитогорск, 2004. - 34 е.: ил -Библиогр 19 назв - Рус -Дсп в ВИНИТИ 03 11 04, №1716 - В 2004

9 Харитонов В А , Манякин А Ю Повышение качества арматурной проволоки больших диаметров 32-я Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы современного строительства» г Пенза 25-27 марта 2003 г - С 66.

10 Патент РФ № 51914 Устройство для изготовления проволоки / Харитонов В А, Радионова JI В., Манякин А Ю, Радионов А А

№ 2005118434/22, Заявл 14 06.05; Опубл 10.03.06 - Бюл № 7

4

4

Подписано в печать 14.04.06. Формат 60x84 1/16 Бумага тип № 1

Плоская печать Усл.печ.л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 215

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

)

•л

i

200g/V

5363

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Манякин, Андрей Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Направления повышения конкурентоспособности проволоки.

1.2. Анализ способа волочения круглой проволоки в монолитной волоке.

1.2.1. Напряжённо-деформированное состояние металла при волочении.

1.2.2. Неравномерность деформации при волочении в монолитной волоке.

1.2.3. Анализ действующих методик расчёта маршрутов волочения.

1.3. Совершенствование процесса волочения круглой проволоки.

1.3.1. Роликовое волочение.

1.3.2. Волочение в разрезной волоке.

1.3.3. Особенности и области применения радиально-сдвиговой деформации.

1.4. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТА МАРШРУТОВ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ С УЧЁТОМ ОЦЕНКИ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ.

2.1. Возможные схемы деформации при волочении в коническом очаге и их модельное представление.

2.2. Разработка количественного показателя оценки степени неравномерности деформации.

2.3. Влияние угла волоки и единичного обжатия на степень проработки проволоки по сечению.

2.4. Оценка силовых условий волочения проволоки в монолитной волоке с равномерной деформацией.

2.5. Оценка неравномерности деформации по сечению проволоки при волочении в роликовой волоке.

2.6. Разработка методики расчёта маршрутов волочения на основе оценки распределения деформации по сечению проволоки в коническом очаге.

2.7. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАДИАЛЬНО-СДВИГОВОЙ ПРОТЯЖКИ ПРОВОЛОКИ.

3.1. Экспериментальная установка.

3.2. Экспериментальное исследование получаемого профиля при радиально-сдвиговой протяжке проволоки.

3.3. Расчёт величины крутящих моментов, прикладываемых к установке радиально-сдвиговой протяжки для получения круглой проволоки.

3.4. Контактные условия радиально-сдвиговой протяжки.

3.5. Расчёт числа оборотов валков и валковой обоймы при радиально-сдвиговой протяжке.

3.6. Расчёт технологических и энергосиловых параметров радиально-сдвиговой протяжки.

3.6.1. Расчёт скорости радиально-сдвиговой протяжки.

3.6.2. Расчёт калибровки валков установки радиально-сдвиговой протяжки.

3.7. Определение силовых условий, обеспечивающих равномерную по сечению проволоки деформацию, при радиально-сдвиговой протяжке.

3.8. Экспериментальное исследование процесса радиально-сдвиговой протяжки проволоки.

3.9. Оборудование для радиально-сдвиговой протяжки.

3.10. Рекомендуемые области применения радиально-сдвиговой протяжки.

3.11. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МАРШРУТОВ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ.

4.1. Расчёт маршрутов волочения в монолитных волоках при условии равномерной деформации.

4.2. Режимы волочения круглой проволоки для совмещённых процессов.

4.2.1. Процесс «Протяжка-волочение».

4.2.2. Процесс «РСП-волочение».

4.3. Сравнительный анализ процесса «РСП-волочение» и волочения в монолитной волоке. 4.4. Оценка технико-экономических показателей применения радиально-сдвиговой протяжки.

4.5. Принципиальная схема выбора и расчёта эффективных маршрутов волочения проволоки.

4.6. Выводы по главе.

Введение 2006 год, диссертация по металлургии, Манякин, Андрей Юрьевич

Проволока и изделия из неё (канаты, пружины, металлические сетки и т.п.) находят массовое применение практически во всех отраслях экономики и определяют эффективность работы многих сложных машин и конструкций.

В условиях рыночной экономики большое значение приобретает повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции, определяемой рациональным соотношением «цена-качество». Особенно это относится к отечественной метизной промышленности, так как сегодня обостряется борьба не столько за выход на внешние рынки промышленно развитых стран, сколько защита собственных рынков от импортной продукции мощно развивающихся производителей метизной продукции, таких, например, как Китай.

Производить конкурентоспособную проволоку можно, только обладая современными технологическими процессами. Основой технологических процессов производства проволоки является способ обработки металла давлением. Как за рубежом, так и у нас в стране основным способом сегодня является волочение. Для него создано промышленное производство оборудования, инструмента, основных и вспомогательных материалов. В силу простоты изготовления и применения наибольшее распространение в качестве инструмента при волочении получила монолитная волока. К настоящему времени проведено большое количество исследований, направленных на повышение эффективности процесса волочения в монолитных волоках, что позволяет и сегодня оставаться этому способу конкурентоспособным. Однако технологические процессы производства проволоки, основанные на волочении в монолитных волоках, многоцикличны и ресурсозатратны. Связано это прежде всего с тем, что способ волочения в монолитных волоках в своём «цикле жизни» уже вышел на стадию насыщения и даже перешёл её. Это означает, что повышение его эффективности возможно только путём повышения прямых затрат. В монолитной волоке очень сложно управлять течением металла, а следовательно, и активно влиять на характер изменения свойств металла. Кроме того, однопоточное течение металла в монолитной волоке способствует интенсификации потери пластических свойств проволоки. Этому же способствуют и неравномерность деформации по сечению проволоки в очаге деформации, а также локализация деформации, обусловленная трением и скоростью деформации. Причём эти факторы не учитываются в действующих на практике методиках расчётах маршрутов волочения и являются неуправляемыми и даже не контролируемыми в технологических процессах изготовления проволоки.

Таким образом, для повышения конкурентоспособности проволоки необходимо, идя наиболее эффективным путём эволюционных изменений, совершенствовать способ волочения, во-первых, путём повышения эффективности режимов деформации проволоки в монолитных волоках, во-вторых, внедрением в практику волочения новых эффективных видов инструмента.

Роликовые волоки снижают контактное трение, степень разогрева проволоки в очаге деформации, обеспечивают повышение физико-механических свойств проволоки. Однако конструкция роликовых волок очень сложна, а применяемые системы калибровок роликов «круг - фасонное сечение - круг» не устраняют однопоточности течения металла в очаге деформации, и не обеспечивают возможности управления течением металла. При этом появляется не свойственная волочению в круглых монолитных волоках неравномерность деформации по периметру проволоки и вводится ограничение по устойчивости фасонной полосы в круглом калибре.

В 60-е годы прошлого века учёными Московского института стали и сплавов предложен и разработан способ радиально-сдвиговой прокатки, который обеспечивает знакопеременный характер течения и повышение свойств металла. Процесс обеспечивает прокатку круглой заготовки в круглое изделие. Однако применить этот способ в производстве проволоки практически не возможно. В связи с этим представляет большой теоретический и практический интерес проведение исследований по применению данного способа при производстве проволоки в виде радиально-сдвиговой протяжки.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности технологических процессов производства проволоки на основе совершенствования деформационных режимов волочения"

4.6. Выводы по главе 1. При используемых сегодня маршрутах в промышленных условиях волочение в монолитной волоке проходит в коротком и очень коротком очаге, то есть в условиях неравномерной, непроникающей в центр проволоки деформации сжатия.

2. Проведены расчёт и анализ маршрутов волочения проволоки в монолитных волоках при условии равномерной деформации, которые показали, что увеличение кратности приводит к значительному повышению затрат. Однако при этом снижаются усилие волочения и нагрузки на инструмент, также уменьшается величина растягивающих напряжений, действующих в очаге деформации и на участке «волока - тянущий барабан», тем самым снижается вероятность разрушения и обрывов проволоки. При снижении единичных обжатий для обеспечения равномерной деформации необходимо уменьшать рабочий угол волоки и коэффициент трения. Особенно важным является его постоянство на всех этапах волочения. Реализация как мало, так и многократных маршрутов волочения при использовании только монолитных волок требует применения мощных волочильных станов регулируемым как по скорости, так и по мощности электроприводом. При реализации многократных маршрутов кроме того обязательным условием является высокая скорость и устойчивость процесса волочения, так как только обеспечив высокую производительность можно снизить затраты на изготовление проволоки. Но при этом на значительно более высокий уровень поднимаются требования к качеству металла, подготовке поверхности металла к волочению, технологической смазке и способам подачи её в очаг деформации, инструменту, условиям охлаждения проволоки.

3. Учитывая простоту конструкции монолитной волоки, наличие практически на всех заводах цехов и участков изготовления волок, а также то, что монолитная волока на отечественных заводах является практически единственным инструментом, применяемым в промышленных условиях для изготовления проволоки, необходимо совершенствование деформационных режимов вести путём совмещения волочения в монолитной волоке с другими рассмотренными в работе способами волочения, например, роликовым волочением. При этом, используя разработанную методику расчёта маршрутов волочения, нужно «разгружать» монолитную волоку, обеспечивая ей наиболее благоприятные условия работы.

4. Предложены режимы волочения по количественной оценке неравномерности деформации для совмещённого процесса «протяжка-волочение» при условии, получения равномерной деформации. Данный процесс позволяет получить проволоку с равномерной деформацией при условии, что диаметр роликов будет меняться в диапазоне 200 до 250мм, но он не устраняет однопоточное течение металла в поперечном сечении проволоки, что не позволяет более эффективно использовать ресурс пластичности проволоки. При этом для процесса протяжки необходимо применять обжатие от 15-г25%, а для волочения в монолитной волоке при полуугле 4° необходимо единичное обжатие от 15ч-24%.

5. Предложены режимы волочения по количественной оценке неравномерности деформации для совмещённого процесса «РСП-волочение» при условии получения равномерной деформации на готовой проволоке. Режим волочения совмещённого процесса «РСП-волочение»: РСП - рабочий конус валка 2°, единичное обжатие - 14 25%; волочения в монолитной волоке - полуугол волоки 4°, единичное обжатие - 15 25%. Усилие волочения при совмещённом процессе меньше, чем при волочении через монолитную волоку.

6. РСП совместно с волочением в монолитной волоке и в отдельности позволяет получить следующие результаты, которые влияют на технико-экономические показатели: 1 - повышает пластичность проволоки, за счёт мно-гопоточности течения металла в поперечном сечении проволоки, за счёт комбинированных схем деформаций и изменения рабочих углов. Тем самым уменьшаются затраты на производство проволоки из-за уменьшения числа протяжек (на 1-2) и термообработок (на 1); 2 - позволяет управлять неравномерной деформацией за счёт изменения рабочих углов, получая равномерную деформацию на готовой проволоке; 3 - решает проблему пуска при волочении за счёт снижения трения и улучшает захват смазки в монолитную волоку. При этом снижаются затраты и повышается качество проволоки.

105

Заключение

1. Деформационная модель процесса волочения в монолитной волоке, основанная на равномерном распределении деформации по сечению проволоки, дополнена условиями, учитывающими возможность деформации как с проникновением, так и с непроникновением конусов скольжения друг относительно друга.

2. Установлено, что в коническом очаге деформации уменьшение угла волоки в большей степени способствует увеличению равномерности деформации, чем увеличение единичной степени обжатия при меньшем приращении усилия волочения. При волочении в монолитной волоке обеспечение равномерной деформации требует значительного увеличения мощности волочильного оборудования, уровень прироста которой определяется диаметром и механическими свойствами заготовки, степенью деформации и значением коэффициента трения. При волочении в роликовых волоках степень равномерности деформации по сечению, тем выше, чем больше диаметр роликов. Значение дополнительной мощности, необходимой для обеспечения равномерной по сечению проволоки деформации, при роликовом волочении, по сравнению с волочением в монолитной волоке, ниже. Уменьшение единичных обжатий при используемых в настоящее время сдвоенных калибровках роликовых волок снижает равномерность деформации по сечению проволоки.

3. С применением количественной оценки распределения деформации по сечению проволоки разработана методика расчёта маршрутов волочения круглой проволоки, на основе которой проведён анализ действующих и расчёт эффективных маршрутов волочения. Показано, что на применяемых маршрутах волочения проволоки различного назначения, волочение происходит в коротком очаге деформации с непроникновением в центр деформации сжатия. Для обеспечения равномерной деформации при применяемых сегодня значениях единичных деформаций в диапазоне 15-25% максимальное значение рабочего угла волоки должно быть равно 8°. Изменение значений рабочих углов волок по маршруту волочения способствует повышению ресурса пластичности проволоки и снижению энергозатрат. Уменьшение кратности волочения снижает суммарные затраты, но увеличивает усилие и мощность волочения в каждом проходе.

4. На основе аналитических и экспериментальных исследований радиально-сдвиговой протяжки спроектирована и изготовлена экспериментальная установка для протяжки проволоки, представляющая собой свободно вращающуюся обойму, в которой размещены под углом 120° друг к другу с возможностью свободного вращения три ролика, образующие калибр. Угол наклона ролика к оси проволоки составляет 18-24°. Волока радиально-сдвиговой протяжки размещается взамен мыльницы перед тянущим барабаном волочильной машины. На конструкцию волоки получен патент на полезную модель.

5. Проведено экспериментальное исследование кинематики установки ра-диально-сдвиговой протяжки и показано, что форма поперечного сечения проволоки определяется возможностью вращения валковой обоймы и рабочих валков и соотношением числа их оборотов. Для получения круглой гладкой проволоки и обеспечения устойчивого процесса радиально-сдвиговой протяжки необходимо к обойме прикладывать крутящий момент, а к заднему концу проволоки противонатяжение. Благодаря угловому расположению валков в очаге деформации возникают дополнительные напряжения подпора, что уменьшает требуемые напряжения протяжки и снижает действие растягивающих напряжений в очаге деформации. Вращение валков вдоль собственной оси приводит к снижению сил трения и радиальных напряжений. Это в совокупности приводит к снижению усилия протяжки и нагрузок на инструмент, а также улучшает напряжённо-деформированное состояние проволоки в очаге деформации. Показано, что при прочих равных условиях усилие волочения при радиально-сдвиговой протяжке, примерно, на 30% ниже, чем при волочении через монолитную волоку.

6. Лабораторное экспериментальное исследование изготовления проволоки из стали марки У12А методом «РСП-волочение» показало, что применение ра-диально-сдвиговой протяжки позволяет увеличить глубину проникновения дедиально-сдвиговой протяжки позволяет увеличить глубину проникновения деформации сжатия по сечению проволоки, повысить деформируемость проволоки и сократить цикличность технологического процесса изготовления проволоки. На основе анализа преимуществ радиально-сдвиговой протяжки даны рекомендации по её применению для изготовлении следующих видов метизных изделий: 1) круглой проволоки; 2) круглой сортовой холоднотянутой стали; 3) арматурной проволоки (прутков) периодического профиля; 4) пластически деформированных (ПД) круглых канатов.

7. При производстве круглой проволоки наибольшую эффективность даёт применение совмещённого процесса радиально-сдвиговой протяжки с волочением в монолитных волоках.

8. На основе разработанной методики расчёта маршрутов волочения был выполнен анализ действующих и разработаны эффективные маршруты волочения высокоуглеродистой проволоки в монолитных волоках для условий ЗАО «Уралкорд» и ОАО «Белорецкий металлургический комбинат».

Библиография Манякин, Андрей Юрьевич, диссертация по теме Обработка металлов давлением

1. Красильников Л.А., Лысенко А.Г. Волочильщик проволоки: Учеб. пособие. М.: Металлургия, 1987. - 320 с.

2. Паршин B.C. Основы системного совершенствования процессов и станов холодного волочения. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1986. 192с.

3. Леванов А.Н., Колмогоров В.Л., Буркин С.Л. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1976. - 416с.

4. К вопросу о выборе рациональных схем деформирования заготовок. Козе-радский С.А., Лунев А.Г., Внуков В.И. ОМД. Теория и технология: Науч. Труды МИСиС. М.: Металлургия, 1987. С.74-79.

5. F. Schneider, G. Lang. Stahldraht. Herstellung und Anwendung. VEB. Deutscher Verlag fiir Grundstoffindustrie, Leipzig, 1973. 585c.

6. Минин П.И. Исследование волочение прутков и проволоки. Машгиз, 1948.

7. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. ОНТИ, 1934. -194с.

8. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971, 2-е изд. - 447с.

9. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат. 1947.-532с.

10. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1967.-340с.

11. Радионова Л.В. Разработка технологии производства высокопрочной проволоки с повышенными пластическими свойствами из углеродистых сталей. Диссертация на соискание к.т.н. г. Магнитогорск. 2001. 137с.

12. Сафонов Е.В. Повышение эффективности технологии производства высокоуглеродистой проволоки волочением на основе математического моделирования. Диссертация на соискание к.т.н. г. Магнитогорск. 2005. 129с.

13. Зюзин В.И. Ресурсосберегающие технологические процессы изготовления стальной проволоки волочением. Диссертация на соискание к.т.н. г. Магнитогорск. 2002. 212с.

14. Райт Р.Н. Механизмы обрыва проволоки. Перевод №42/1409 с англ. Магнитогорск, ВНИИметиз, 1983. 16с.

15. Днестровский Н.З. Волочение цветных металлов и сплавов. М.: Метал-лургиздат, 1954. -269с.

16. Тарнавский A.JT. Эффективность волочения с противонатяжением. М.: Металлургиздат, 1959. - 151с.

17. Бэкофен В. Процессы деформации. М.: Металлургия, 1977. - 288с.

18. R.N. Wright. Mechanical Analisis and die design. Wire Journal October 1979. p.60-61.

19. Рукер В.Н., Барышев С.А., Галлямов Э.Ф. Масштабный эффект при волочении // Моделирование и развитие технологических процессов обработки металлов давлением. Магнитогорск: МГТУ. - 1999. - С.14 -18.

20. Зубов В.Я., Мальцева J1.A. О масштабном факторе при разрушении стальной проволоки. // Термическая обработка и физика металлов: Сб. науч. тр. Свердловск: УПИ, 1976. - Вып.2. - С. 116-119.

21. Чечулин Б.Б. Масштабный фактор и статистическая природа прочности металлов. М.: Металлургиздат, 1963. - 118 с.

22. Гаврилюк В .Г., Мешков Ю. Я., Машленко Ф.И. О причинах пониженной пластичности проволоки больших диаметров // Стальные канаты: Межвуз. сб. Киев: Техника, Вып. 10. С. 286-287.

23. Изготовление нераслаивающейся высокопрочной проволоки./ С.А. Терских, В.А.Голомазов, В.В. Стукалов и др. ЭИ ЦНИИЧМ, 1974. - Сер. 9. -Вып. 6. -С.1-14.

24. Кулеша В.А. Разработка научных основ формирования свойств высококачественных метизов и создание эффективных технологий их производства Дис. в виде науч. доклада . докт. техн. наук М., 2000. - 69с.

25. О природе масштабного эффекта в холоднотянутой стальной проволоке / А.Н. Семавина, В.Г. Гаврилюк, С.А. Терских, и др. // Физико химическая механика материалов, 1979. - № 2. С.36-40.

26. Машленко Ф.И. Изучение влияния масштабного фактора на пластичность холоднотянутой арматурной проволоки // Высокопрочная проволочная арматура и ее применение в железобетонных конструкциях: Сб науч тр. Волгоград, 1977. - С. 36-43.

27. Иванова Э.А., Хохлова Е.В., Хохлова Н.В. Исследование силовых параметров, неравномерности деформаций и повреждаемости материала при волочении. г. Тула, 1985. 132с.

28. Дзугутов М.Я. Пластичность, её прогнозирование и использование при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1984. - 62с.

29. Колмогоров B.JI. Напряжения. Деформация. Разрушение. М.: Металлургия, 1970. - 230с.

30. Богатов А.А., Криницын В.А. Методика исследования пластичности металлов при знакопеременной деформации // Обработка металлов давлением. Свердловск, 1979. С.1-15.

31. Богатов А.А., Колмогоров B.JI., Мижирский О.И. Экспериментальная проверка условия разрушения при немонотонной деформации. Изв. вузов. Черная металлургия, 1977, №10, С.83-85.

32. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 687с.

33. Погодин Г.И. Качественная сталь, 1936, №5, С.41.

34. Ройтман И.М., Фридман Я.Б. Микромеханический метод испытаний металлов. Оборонгиз, 1950. 153с.

35. Юхвец И.А. Волочильное производство. М.: Металлургия, 1965, - 374с.

36. Lucian, I. Pis. Wptiw kata ciagnienia na wlasnosci mechaniczne wybranych gatunkow stali. Hutnik. 1984, 51, №1. s-3-7.

37. Федоров A.B. Совершенствование технологии волочения низкоуглеродистой проволоки с целью снижения обрывности. Диссертация на соискание к.т.н.г. Магнитогорск. 1989. 160с.

38. Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая смазка при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 167с.

39. Колмогоров В.Л., Орлов С.И., Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая подача смазки. М.: Металлургия, 1975. - 256с.

40. Колмогоров В.Л., Селищев К.П. Расчёт давления жидкой смазки при волочении с насадкой // Труды Уральского института чёрных металлов, 1968. С.110-118.

41. Контактное трение в процессе обработки металлов давлением. Леванов А.Н., Колмогоров В.Л. Буркин С.П. и др. М.: Металлургия, 1976. - 416с.

42. Соколов Н.В. Методические указания по расчёту маршрутов волочения стальной проволоки. Магнитогорск: МГМИ, 1983. - 24с.

43. Гриднёв В.Н., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали. Киев: «Наукова думка», 1974. - 231с.

44. Красильщиков Р.Б. Нагрев при холодном волочении проволоки М., Металлургиздат, 1962. 87с.

45. Потёмкин К.Д. Термическая обработка и волочение высокопрочной проволоки. -М.: Металлургиздат, 1963. 120с.

46. Колмогоров В.Л. Пластичность и разрушение. М.: Металлургия, 1977. -236с.

47. Анализ процесса волочения стальной проволоки / Белапов Х.Н., Савельев Е.В. // Производство проката, 1999. № 5. С.23 - 29.

48. Шейкин В.В. Оптимальная форма волочильного очка // Сталь, 1953. -№ 10. С.940 944.

49. Павлов И.М. Теория прокатки. 4.1, Металлугиздат, 1950. 346с.

50. Бонзель М. Производство стальной проволоки. Металлургиздат, 1941.

51. Зыков Ю.С. О рациональном распределении рабочих углов волок при многократном волочении проволоки. Сталь. №2. 1997. С.70-71.

52. Шахпазов Х.С., Недовизий И.Н. и др. Производство метизов. М.: Металлургия, 1977. 392с.

53. Зыков Ю.С. Оптимальная длина калибрующей зоны волоки. Сталь. №5. 1996. С.48-49.

54. Буоно JI. Усилие волочения, маршруты волочения и их расчёт. Перевод №4/1196. ВНИИМетиз, Магнитогорск, 1982, - 13с.

55. Разработка и экспериментальное обоснование теории и технологии волочения стальной проволоки без обрывов. Отчёт №02830070584, НИР: ВИНИИ-Метиз. Орёл, 1983, - 66с.

56. Гончаров Ю.В., Серебряков Ю.И., Чернышёв А.Н. К вопросу построения рациональных маршрутов волочения/ Днепропетровский металлургический инт. Днепропетровск, 1985. - Деп. в ин-те Черметинформация, № 2325 УК-85. -11с.

57. Расчёт рационального режима деформации при волочении проволоки / Грудев А.П., Сигалов Ю.Б., Должанский A.M. и др. Металлургическая и горнорудная промышленность, 1978, №3. С.28-30.

58. Теория прокатки: Учебник для вузов/ Грудев А.П. М.: Металлургия, 1988. - 240с.

59. Коковихин Ю.И, Пинашина В.А. Роликовые волоки. Основы теории и технологии. Днепродзержинск 1986. 174с.

60. Протяжка проволоки через четырёхвалковые волоки /Бояршинов М.М., Поляков М.Г., Коковихин Ю.И. и др./ Сб. Стальные канаты, №5, Киев: Техника, 1968. - С.58-61.

61. Использование роликовых волок за рубежом / Красавин Б.Н., Бояршинов М.И., Поляков М.Г./ Серия 9 Метизное производство, М.: Черметинформация, 1971,-20с.

62. О структурных изменениях гетерофазных материалов при деформировании в роликовых и монолитных волоках. Семавина А.Н., Коковихин Ю.И., Поляков М.Г. Известие вузов. Чёрная металлургия №6. 1976. С.69-71.

63. Семавина А.Н. Исследование влияния технологических факторов на качество стальной холоднотянутой проволоки и разработка технологии изготовления её для пружин и железобетона. Диссертация на соискание к.т.н. г. Магнитогорск. 2001. 120с.

64. Хлебцевич В.А. Зависимость устойчивости процесса волочения проволоки от его кинематических параметров. Металлургия. Республиканский межведомственный сборник научных трудов. №23. г. Минск: Вышэйшая школа. 1989. С.20-22.

65. А.с. 1061875. А.В. Степаненко, В.Г. Войтов. Способ волочения микропроволоки и устройство для его осуществления.

66. А.с.1058658. А.В. Степаненко, В.Г. Войтов и С.С. Клименков. Способ волочения микропроволоки и устройство для его осуществления.

67. А.с. 1058657. А.В. Степаненко, В.Г. Войтов. Способ волочения микропроволоки.

68. Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1990.-344с.

69. Современные направления развития технологии производства катанки: Учеб. пособие для студентов вузов. Харитонов В.А., Тулупов О.Н., Манякин А.Ю. г.Магнитогорск: МГТУ, 2003. 137с.

70. Вопросы теории радиально-сдвиговой прокатки сортового металла. Галкин С.П., Михайлов В.К., Романенко В.П. и др. Прокатное производство №7. 2001. С.24-28.

71. Полухин П.И. Новые разработки учёных МИСиС в области теории и технологии обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. С.4-20.

72. Влияние радиально-сдвиговой прокатки на свойства конструкционных сталей электрошлакового переплава. Вавилкин Н.М., Слесарёв О.В. Чёрная металлургия №11. 1991. С.41-43.

73. Никулин А.Н. Влияние углов подачи на напряженно-деформированное состояние заготовки при винтовой прокатке // Металлы. 1997. №6. С.58-63.

74. Никулин А.Н., Осадчий В.Я. Анализ деформационных и граничных условий при винтовой прокатке // Металлы. 2000. №3. С.54-60.

75. Стрелецкий В.В., Никулин А.Н. Особенности деформации литых заготовок при винтовой прокатке в трёхвалковом стане.// Металлы 1996. №4. С.52-56.

76. Горбатюк С.М. Исследование влияния параметров винтовой прокатки на качество поверхности прутков, получаемых из штабиков тугоплавких метал-лов//Цветные металлы. №11-12, 2000. С.108-110.

77. Особенности деформации заготовок квадратного сечения в стане винтовой прокатки//Потапов И.Н., Ларин Э.Н., Внуков В.И. и др.//Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. №1, 1989. С.57-60.

78. Харитонов В.А., Манякин А.Ю. О применимости процесса радиально-сдвиговой деформации при производстве круглой проволоки // Эффективные технологии производства метизов: Сб. науч.тр. Магнитогорск: МГТУ, 2001. С.50-55.

79. Сильников В.Н., Сильникова Е.Ф. Связь напряженно-деформированного состояния с физико-механическим анализом текстур // Совершенствование технологии производства алюминиевых сплавов и полуфабрикатов. Л. 1986. С.45.

80. Басс А.И. Волочение проволоки и прутков из цветных металлов. Метал-лургиздат, 1937. 154с.

81. Копылов В.И. Деформированное состояние, текстура и анизотропия свойств при пластической обработке металлов простым сдвигом // г. Минск, 1989. 43с. - Деп. в ВИНИТИ, №4597-В89.

82. Анализ и описание процесса волочения (литературный обзор) /Харитонов В.А., Дубков А.С., Манякин А.Ю.; Магнитогорск, гос. техн. ун-т. -Магнитогорск, 2002. 43 е.: ил. - Библиогр. 40 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ0611.02, №1922-В 2002.

83. Корчунов А.Г. упрочнение сталей при волочении: Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Технологические процессы обработки металлов давлением». Магнитогорск: МГТУ, 2002. 15с.

84. Производство стальной проволоки. / Белалов Х.Н., Клековкина Н.А., Клековкин А.А. и др. Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2005. 543с.

85. Туленков К.И., Злотников М.И., Бобылёва С.Ф. Механические свойства стальной наклёпанной проволоки //Сталь. 1956. №9. С.821-852.

86. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 224с.

87. Справочник волочильщика проволоки. Горловский М.Б., Меркачёв В.Н.-М.: Металлургия, 1993. 336с.

88. Волочильные станы для производства стальной проволоки / Королёв В.Д., Боков И.И., Кандауров JI.E. и др./ Учеб. пособие. Магнитогорск: МГТУ, 1999,- 236с.

89. Таслаков И. Цветан. Определение коэффициента трения при обработке металлов пластической деформацией// Металлургия 1989. т.44, №6. с15-16.

90. Пальмов Е.В. В сб. Расчёты и конструирование заводского оборудования. Машгиз, 1960, С.5.

91. Оценка эффективности применения роликовых волок при производстве круглой проволоки / Харитонов В.А., Манякин А.Ю.; Магнитогорск, гос. техн. ун-т. Магнитогорск, 2004. - 30 е.: ил. - Библиогр. 13 назв. - Рус. - Деп. в ВИ

92. НИТИ 01.11.01, №1717 -В 2001.

93. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник 9-е изд., перераб. -М.: Наука, 1986.-512с.

94. Внедрить технологию волочения высокоуглеродистой катанки с применением новой конструкции клети с роликами. Отчёт о НИР №01829013111. -Днепропетровск, 1982. 56с.

95. Ильин О.Ю., Панов Е.И., Шапиро В.Я. Разработка конструкции оборудования и освоение поперечно-винтовой прокатки лёгких сплавов. Технология лёгких сплавов N5.2000. С.35-37.

96. Специальные прокатные станы. Целиков А.И., Барбич М.В., Васильчи-ков М.В., Грановский С.П., Жукевич-Стоша Е.А. М.: Металлургия, 1971. 336с.

97. Тетерин П.К. Теория поперечной и винтовой прокатки. -М.: Металлургия, 1971.-368с.

98. Теория поперечной и винтовой прокатки. Тетерин П.К. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Металлургия, 1983. 270с.

99. Эффективность применения радиально-сдвиговой протяжки при производстве проволоки / Харитонов В.А., Манякин А.Ю.; Магнитогорск, гос. техн. ун-т. Магнитогорск, 2004. - 34 е.: ил. - Библиогр. 19 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 03.11.04, №1716 - В 2004.

100. Никифоров Б.А., Харитонов В.А., Копьёв А.В. Технология волочения проволоки и плющения ленты: Учеб. пособие.- Магнитогорск: МГТУ, 1999. -354с.

101. Харитонов В. А., Манякин А.Ю. Повышение качества арматурной проволоки больших диаметров. 32-я Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы современного строительства» г. Пенза 25-27 марта 2003г. С.66.

102. Битков В.В. Технология и машины для производства проволоки. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 343с.