автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления горячепрессованных труб на основе новых технических решений

На правах рукописи

005046134

Космацкий Ярослав Игоревич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ ТРУБ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ

РЕШЕНИЙ

Специальность 05.16.05 «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 2 тн 2012

Челябинск - 2012

005046134

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном

образовательном учреждение высшего профессионального образования

исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ)).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

Выдрин Александр Владимирович

Официальные оппоненты:

Коликов Александр Павлович, доктор технических наук, профессор, ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов», профессор кафедры «Технологии и оборудование трубного производства» (ФГОУ ВПО «ПИТУ «МИСиС»), г. Москва.

Горохов Юрий Васильевич, кандидат технических наук, доцент, ФГАОУ ВПО «Институт цветных металлов и материаловедения «Сибирский федеральный университет», доцент кафедры «Обработка металлов давлением» (ФГАОУ ВПО «Институт цветных металлов и материаловедения «СФУ»), г. Красноярск.

Ведущая организация ФГАОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» (ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»), г. Екатеринбург.

Защита состоится «^2» О 2012 г., в 1^°^часов

на заседании диссертационного совета Д 212.298.01,ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ), по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ).

Автореферат разослан «ЪО» О ^ 2012 г. Ученый секретарь

«Южно-Уральский государственный университет» (национальный

диссертационного совета

Мирзаев Джалал Аминулович

Актуальность разрабатываемой проблемы. В настоящее время практически 60 % рынка горячепрессованных труб из нержавеющих сложнолегированных марок сталей и сплавов, используемых стратегически важными отраслями промышленности, принадлежит зарубежным производителям. Поэтому разработка конкурентоспособной технологии их получения будет способствовать повышению экономической безопасности страны. Причём, в новых экономических антикризисных условиях, промышленность России вынуждена, прежде всего, ориентироваться на снижение цен и повышение производительности процессов при одновременном сохранении и возможном повышении качества металлопродукции, особенно когда эта продукция поступает на мировой рынок. Технико-экономические расчёты свидетельствуют о возможности снижения стоимости горячепрессованных труб за счёт сокращения технологических отходов и потерь металла, величина которых может достигать 20 % от массы заготовки. Таким образом, исследование процесса горячего прессования труб, определение причин потерь металла, разработка технологических приёмов и технических решений по снижению расхода металла, разработка математических моделей процесса горячего прессования труб и их использование для анализа основных закономерностей процесса, являются актуальными задачами.

Работа выполнялась в рамках научно-исследовательской и проектно-конструкторской программы исполнения Государственного контракта (шифр БОП-05-009, № 8411.0816900.05.599) «Создание производства бесшовных и электросварных труб на базе нового поколения высокоэффективных сталей и сплавов», а также по договорам с ОАО «Волжский трубный завод» (г. Волжский).

Значимость для науки и практики:

1. Комплексное изучение существующих технологий изготовления прессованных труб позволит изыскать резервы по снижению расхода металла, что повысит эффективность производства.

2. Разработка новых технических решений и доведение до уровня промышленного использования новых технологий, способствующих сокращению расхода металла при производстве горячепрессованных труб, обеспечит снижение стоимости готовой продукции.

3. Разработка комплекса математических моделей новых технических решений позволит определять энергосиловые параметры процессов, прогнозировать возможность изготовления труб заданного сортамента, и производить правильный выбор оптимальных геометрических размеров прессового инструмента.

Объект исследования. Процесс прессования труб.

Предмет исследования. Технические и технологические решения, обеспечивающие сокращение потерь металла, возникающих при изготовлении труб с применением процесса прессования.

Цель исследования. Исследование процесса горячего прессования труб, определение причин потерь металла, разработка теоретических основ для определения технологических параметров новых технических решений и их использование для анализа основных закономерностей процесса горячего прессования труб.

Гипотеза исследования заключается в возможности сокращения расходного коэффициента металла при изготовлении горячепрессованных труб за счёт разработки новых технических решений и совершенствования существующих технологий.

Задачи исследования. Задача совершенствования и развития теории и технологии прессования, сформулированная в общем виде, определяется как систематизация и анализ качественных и количественных взаимосвязей между элементами полного комплекса явлений, сопровождающих процесс прессования труб, а также выявление степени влияния их на конечные результаты процесса.

Методологическую базу исследования составляют такие методы научного анализа, как: системный подход, энергетические принципы теории обработки металлов давлением, математическое моделирование.

Обоснование достоверности результатов. Достоверность полученных результатов исследования, во-первых, базируется на учете всех значимых определяющих параметров. Полученные научные результаты и выводы опираются на фундаментальные закономерности механики сплошных сред и теории обработки металлов давлением. Во-вторых, при проведении экспериментальной проверки выявленных закономерностей использовался откалиброванный и поверенный мерительный инструмент и оборудование. В-третьих, опробование в промышленных условиях технологических рекомендаций, сформулированных на основе теоретических разработок, подтвердило их работоспособность и эффективность.

Научная новизна работы:

1. Установлены закономерности формоизменения металла при реализации нового процесса прессования труб переменного сечения.

2. На основе разработанной математической модели аналитическим путем выявлены закономерности изменения энергосиловых параметров при прессовании труб переменного сечения.

3. Впервые определены условия осуществления кинематического удаления пресс-остатка, позволяющие при производстве труб прессованием контролировать эффект полного или частичного освобождения контейнера от

прессуемого металла.

Практическая значимость. В результате решения поставленной задачи исследования разработаны комплекс рекомендаций по совершенствованию процесса прессования труб, способы и устройства, позволяющие сократить расход металла:

1. Разработан и опробован в промышленных условиях новый способ изготовления труб, обеспечивающий устранение утолщённых концов редуцированных труб за счёт изготовления передельной горячепрессованной трубы с утонённой на заднем участке стенкой, используя при этом пресс-иглу с соответствующей профилировкой. Экономический эффект от применения заявленного способа на ОАО «Волжский трубный завод» обеспечил снижение стоимости передельных труб на 1... 10 %.

5

2. Разработана и опробовайа применительно к промышленным условиям методика определения профилировки инструмента для прессования труб с последующим редуцированием.

3. Разработаны на уровне изобретений новые способы и устройства для прессования и совмещённого с ним процесса прокатки - прошивки полых профилей, которые обеспечивают устранение пресс-остатка. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных технических решений обеспечит снижение стоимости прессованных труб на 15...20 %.

Положения диссертационного исследования, выносимые на защиту:

1. Новые технические решения по снижению расхода металла в процессе прессования труб и результаты их внедрения в производство.

2. Комплекс математических моделей процесса прессования труб переменного сечения с использованием пресс-игл с коническим участком.

3. Результаты теоретического исследования прессования труб на основе разработанного комплекса математических моделей.

4. Результаты экспериментального исследования процесса прессования труб переменного сечения с использованием пресс-игл с коническим участком.

5. Методика расчёта геометрических параметров профилировки прессового инструмента, и соответствующие теоретические зависимости параметров пресс-иглы.

Апробация работы. В полном объёме работа докладывалась на расширенном заседании кафедры «Обработка металлов давлением» ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет). Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XVII, XVIII, XIX Международных научно-технических конференциях «Трубы» (г. Челябинск, 2009 - 2011 г.); II, III, IV Научных конференциях аспирантов и докторантов ЮУрГУ (г. Челябинск, 2010 - 2012 г.); Международной заочной научной конференции «Наука и образование в России и за рубежом» (г. Москва, 2011 г.); VII Молодёжной научно-практической конференции Трубной металлургической компании (г. Сочи, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 статей, в том числе четыре статьи в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Российской Федерации; одно учебное пособие; получены два патента Российской Федерации на изобретение.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 211 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 19 таблиц, библиографический список из 115 наименований, два приложения.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и задачи исследования, практическая ценность, приведена общая характеристика работы.

В первой главе определены основные причины потерь металла при горячем прессовании труб и пути снижения расходного коэффициента. Проведен анализ современных способов и методов процесса прессования, который показал, что прессованные трубы имеют высокое качество поверхности, высокий уровень и равномерность по длине механических свойств, отсутствие внутренних скрытых дефектов и высокую точность геометрических размеров. Однако, не смотря на то, что современные технологические решения позволяют получать высококачественные трубы специального назначения, выход годного металла достаточно низок.

Изучение и анализ научно-технической литературы, посвященной сокращению отходов и потерь металла при изготовлении горячепрессованных труб, позволили сформулировать конкретные задачи исследования.

Во второй главе представлены технические решения по снижению расхода металла при производстве труб методами прессования и совмещённых с ним процессов.

Разработано новое устройство для прессования полых профилей без пресс-остатка. Изготовление труб с применением нового технического решения включает в себя известные технологические операции, при завершении

7

которых реализуется операция выпрессовки пресс-остатка. Для этого, как показано на рисунке 1, шток пресса отводят в первоначальное положение и производят установку в осевое отверстие пуансона 1 удлинителя 2 цилиндрической формы длиной (Ь\- Ь2). Под действием давления штока пресса на удлинитель 2 и, соответственно, на вспомогательный пуансон 3, происходит отделение малой пресс-шайбы 4 от пресс-шайбы 5 и перемещение её вдоль оси прессования на расстояние (Ь\ ~ Ь2). В результате этого малая пресс-шайба 4 продавливает пресс-остаток и получают готовое изделие 6.

Рисунок 1 — Схема устройства на стадии выпрессовки пресс-остатка:

1 - пуансон; 2 - удлинитель; 3 - вспомогательный пуансон; 4 - малая пресс-шайба; 5 - пресс-шайба; 6 - полый профиль; 7 - матрица; 8 - контейнер;

9 - втулка контейнера; 10 - внутренняя втулка; 11 - пресс-игла

Выполнение пресс-шайбы сборной конструкции - с малой пресс-шайбой - и размещение внутри пуансона дополнительно вспомогательного пуансона позволяют снизить усилия прессования на этапе выпрессовки полого профиля.

Разработан новый способ прокатки - прошивки - прессования полых профилей, обеспечивающий повышение выхода годного металла при прокатке и прессовании за счет полной выпрессовки полого профиля без образования пресс-остатка.

Изготовление труб, с применением нового технического решения, включает в себя известные технологические операции прокатки. При чем, после центрирования пресс-иглы проводится операция прошивки, и последующее

прессование до момента образования на выходе из закрытого калибра части металла, называемой пресс-остатком. Затем осуществляется операция выпрессовки пресс-остатка, в соответствии со схемой, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема устройства на стадии выпрессовки пресс-остатка: 1 - прокатный валок; 2 - матрица; 3 - пуансон; 4 - пресс-игла; 5 - пресс-шайба;

6 — готовый полый профиль; 7 — матрице-держатель;

8 - упор матрице-держателя

Для этого, валки 1 сводятся для уменьшения диаметра £>2 закрытого калибра до размера диаметра А матрицы 2, и возобновляется вращение валков 1 в обратном направлении. После этого пуансон 3 под действием давления гидроцилиндра перемещает пресс-иглу 4 с пресс-шайбой 5, таким образом, производя подачу и продавливание пресс-остатка пресс-шайбой 5 в отверстие между вращающимися валками 1. В результате получается готовое изделие 6.

По результатам проведения анализа причин возникновения дефекта -разностенности при редуцировании горячедеформированных труб и способов его устранения, установлена возможность устранения заднего участка редуцированных труб с утолщённой стенкой, представленная в новом способе изготовления труб, заключающемся в изготовлении передельной горячепрессованной трубы с утонением стенки на заднем участке, применяя при этом пресс-иглу со специальной профилировкой, изображенной на рисунке 3, и последующее её редуцирование.

1

7

8

-------

Рисунок 3 - Схема конструкции пресс-иглы: А> - диаметр цилиндрического участка, обеспечивающего получение трубы с номинальной стенкой; Ьиг - длина конического участка иглы, обеспечивающего плавное уменьшение толщины стенки на заднем конце прессованной трубы; Ьц - цилиндрический участок; 0;,Гтш - больший диаметр конического участка пресс-иглы; <1ПШ - диаметр под пресс-шайбу; У — угол конусности конического участка

С целью оперативного определения геометрических параметров профилировки пресс-иглы разработана соответствующая инженерная методика, согласно которой, расчет осуществляется против хода технологического процесса, начиная с готовой продукции.

В третьей главе с использованием энергетического метода разработан комплекс математических моделей, позволяющих осуществлять системный анализ процесса прессования труб переменного сечения с использованием пресс-игл с коническим участком. Теоретическое исследование осуществлялось в прямоугольной системе координат, образованной в пространстве тремя взаимно перпендикулярными осями.

Для описания процесса прессования труб переменного сечения была принята следующая система допущений, при которой расчёты по равенству мощностей всех сил в процессе деформации металла путём прессования с использованием пресс-иглы с коническим участком на кинематически допустимых скоростях приводят к верхней оценке мощностей и нагрузок деформирования:

1. Деформируемый металл несжимаем, т. е. соблюдается равенство нулю суммы компонент 5«, тензора скорости деформации: 4« Материал изотропен при любом развитии упрочнения.

2. Деформируемый металл идеально пластичный.

3. Деформация металла в процессе распрессовки осесимметричная.

4. Силы контактного трения постоянны и не зависят от нормальных давлений.

5. В начальный момент времени, деформируемый металл течет только в направлении стенок контейнера.

6. Температурные напряжения и деформации, силы инерции и другие массовые силы пренебрежимо малы.

7. При выборе расчетной схемы с целью достижения её максимальной универсальности используется одноканальная коническая матрица.

8. Температура металла в процессе прессования не изменяется.

Характер течения металла при прессовании определяется рядом факторов,

главными из которых являются: калибровка канала матрицы, положение и форма границ пластического очага деформации, режимы прессования, условия трения на контактных поверхностях, механические свойства исследуемого металла и др. Действия этих факторов определяют структуру моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.

В зависимости от изменения силовых и деформационных условий, процесс прессования труб переменного сечения был условно разделен на две основные стадии: начальная стадия процесса, в течение которой происходит распрессовка заготовки и заполнение металлом отверстия матрицы, и основная стадия, в которой течение большей части объёма прессуемого металла считается установившемся.

Расчётная схема процесса на стадии распрессовки заготовки в контейнере с геометрическими граничными условиями представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 — Расчётная схема процесса распрессовки заготовки с геометрическими граничными условиями

Получена математическая модель процесса прессования на стадии распрессовки заготовки в контейнере, позволяющая определять максимальное значение усилия распрессовки, а следовательно и оптимизировать скоростные режимы протекания процесса:

(1)

где Р — усилие распрессовки заготовки; Ц. - коэффициент трения скольжения;

- сопротивление металла пластической деформации; , — начальная и конечная высота заготовки, соответственно; О0 — начальный наружный диаметр заготовки; Ая-тах - максимальный диаметр пресс-иглы.

Полученная математическая модель (1) может быть использована так же для определения геометрических параметров прессового инструмента с целью обеспечения требуемых кинематических условий протекания процесса.

Последующее описание процесса прессования и расчёт максимального значения усилия деформации был выполнен для случая, при котором конусная часть пресс-иглы целиком вошла в очаг деформации. Расчётная схема процесса с геометрическими граничными условиями очага деформации представлена на рисунке 5.

Так, разработана математическая модель процесса прессования труб с утонением стенки на заднем участке, позволяющая определять максимальное значение усилия прессования Р:

(2)

где Л^ф — мощность формоизменения;

В и С — переменные параметры соответствующих зависимостей для определения мощности сил контактного трения и мощности, развиваемой максимальными касательными напряжениями на поверхностях разрывов скоростей в заготовке, которые определяются как:

В = П.(1, +Л(созР-созу))+-^(^ -ЮгХНи — Нт —^ + ХОТНт; (3)

V "\со5(у-в)) " СО30 соз(е-у)

. (4)

где .Од. - диаметр контейнера пресса;

1Р — длина участка пресс-иглы диаметром Ор для прессования части трубы с номинальной толщиной стенки; — наружный диаметр трубы;

Нтм — высота трубки матрицы;

Ни — высота матрицы;

— диаметр воронки матрицы;

X. - коэффициент общей вытяжки металла в данный момент времени;

- вытяжка материала заготовки при прохождении сечением пресс-иглы с Ая-шах сечения начала застойной зоны;

^з - вытяжка материала заготовки при прохождении коническим участком пресс-иглы застойной зоны.

Очевидным преимуществом математических моделей (1) и (2) для определения усилий, возникающих при прессовании труб с уменьшением толщины стенки на заднем участке, является их незначительная трудоёмкость и возможность сравнительно быстрого сопоставления результатов при разных режимах процесса.

Получена математическая модель условия процесса кинематического удаления пресс-остатка, позволяющая при производстве труб прессованием контролировать эффект полного или частичного освобождения контейнера от прессуемого металла заготовки, вызванного действием инерционных сил, возникающих в процессе прессования. Согласно составляющим уравнения баланса мощностей, определяющее условие осуществления кинематического удаления пресс-остатка определяется как:

> фф + ЛГд + Л0+ (/, + + Л0+ (г, 'зК, (5)

где тт — масса двигающейся части трубы готового размера; ут - скорость части трубы готового размера; £ — время, необходимое для вытягивания пресс-остатка; Nф — мощность формоизменения;

— мощность, развиваемая максимальными касательными напряжениями на всех поверхностях разрывов скоростей в заготовке; Nt — мощность сил контактного трения т. Закон изменения кинетической энергии металла во времени определятся путем решения дифференциального уравнения следующего вида, с учетом

начально условия =

2 А\— + тпи(в\гг + \)вч2=С, (6)

<Л

где V — скорость изменения кинетической энергии металла, находящегося в очаге деформации;

А, В, С — переменные параметры, определяемые по следующим

соответствующим зависимостям: . _тк +тТХ2 .

(8)

(9)

Решение дифференциального уравнения первого порядка (6), в явном виде, является затруднительным. Это связано с тем, что скорость изменения кинетической энергии части трубы готового размера и промежуток времени реализации указанного явления являются взаимосвязанными параметрами.

Совместное численное исследование математической модели (5) и дифференциального уравнения (6) показало, что условием прекращения процесса кинематического удаления пресс-остатка является падение скорости V до нуля, при наличии металла в контейнере. Так, на рисунке 6 представлены возможные варианты решения поставленной задачи.

/

В соответствии с рисунком 6, кривой 1 соответствует образование в контейнере пресс-остатка, 2 - пресс-остаток доходит до начала калибрующего участка матрицы и останавливается, 3 - полное удаление пресс-остатка.

С использованием полученной математической модели (5) появилась возможность исследования и определения граничных условий возникновения данного явления. Математическая модель адаптирована к прессовому инструменту Волжского трубного завода и может быть применена не только в рамках существующих технологий, но и для прессования труб с использованием пресс-игл с коническим участком.

Проведено численное исследование разработанного комплекса математических моделей. Так, например, с использованием заданных значений определяющих параметров и расчетных значений параметров отклика, получены графические зависимости изменения значения максимального усилия прессования от максимального диаметра пресс-иглы и минимальной толщины стенки трубы, представленные на рисунке 7.

78,5

11,7

20,5

20,7 20,9 21,1 21,3 21,5 21,7 21,9 Максимальное усилие прессования /', МН

— ДЛипш) ^т™.)

Рисунок 7 — Зависимость максимального усилия прессования трубы переменного сечения от максимального диаметра пресс-иглы и минимальной

толщины стенки

В четвёртой главе приведены результаты экспериментального исследования процесса прессования труб переменного сечения.

Для подтверждения достоверности результатов математического исследования влияния геометрических параметров прессового инструмента на изменение толщины стенки заднего участка прессованных труб проведено экспериментальное исследование процесса прессования труб с использованием пресс-игл с коническим участком в лабораторных условиях Российского научно-исследовательского института трубной промышленности. На рисунке 8 изображен используемый прессовый инструмент в сборе.

Рисунок 8 — Комплекс прессового инструмента для физического моделирования процесса прессования: 1 - пуансон; 2 - контейнер; 3 - пресс-шайба; 4 - пресс-игла; 5 — заготовка; 6 - матрица; 7 - упор матрицы; 8 - упор контейнера;

9 - удлинитель

Исследование проводилось при изготовлении труб-образцов размером 0 10x2,5 мм из заготовок размерами: 019x6,25 мм, 0 19х5;75Мм, 0 19 х 5,25 мм длиной 20 мм из свинца марки С2 с использованием пяти соответствующих пресс-игл с коническим участком.

В ходе проведения обработки экспериментальных данных были построены в одной системе координат графические зависимости усилия прессования, рабочего диаметра и длины соответствующих пресс-игл от времени одного рабочего цикла процесса прессования. На рисунке 9 изображены соответствующие одной из пресс-игл графические зависимости.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Среднее значение одного рабочего цикла процесса прессования, с —Образцы №4, №5, №6 -*-Пресс-игла №2

Рисунок 9 - Зависимость среднего значения усилия прессования и рабочего диаметра пресс-иглы от времени рабочего цикла

С целью оценки достоверности математической модели (2) для экспериментальных условий прессования выполнен расчет значений максимального усилия прессования с использованием полученной зависимости. На рисунке 10 представлены результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных значений максимального усилия прессования.

Разработанная модель процесса прессования труб переменного сечения показала высокую сходимость с экспериментальными данными.

к 13

я

и о.

¡в

О О,

о ж

я

я

80 70 60 50 40 30 20 10

0

0,4

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1Д 1,3 1,4 Отношение максимального диаметра пресс-иглы к длине её конического участка (РИГЬа/Ъ1а-)

1,5

р эксп шах

р расч. тах

р расч. | ^ИГ тах тах

Рисунок 10 - Расчетные и экспериментальные значения максимального усилия прессования труб диаметром 10 мм с толщиной стенки 2,5 мм

Таким образом, проведённое экспериментальное исследование позволило уточнить особенности протекания данного процесса и использовать полученные результаты для проведения опытно-промышленного исследования технологии изготовления труб по маршруту: прессование — редуцирование.

В пятой главе приведены результаты промышленного внедрения нового технического решения. На первом этапе работы было определено фактическое значение толщины стенки на заднем утолщенном участке, длиной более двух метров, редуцированных труб, которое составило 11,1 мм.

С использованием разработанной инженерной методики был выполнен расчет геометрических параметров профилировки пресс-иглы, представленной на рисунке 11, позволяющей устранить утолщённый задний конец редуцированной трубы 0 89 х 8 мм.

Рисунок 11 - Профилировка пресс-иглы для прессования труб 0 152 х 9 мм с утонением стенки на заднем участке

Пресс-игла, с указанной на рисунке 11 профилировкой, была изготовлена на Волжском трубном заводе и использована, согласно второму этапу работы, для изготовления опытной партии труб 0 89 х 8,0 мм из стали 20 по маршруту: прессование - редуцирование. Результаты последующих замеров толщины стенки на задних участках двух труб представлены на рисунке 12.

Расстояние от заднего конца трубы ЬР, мм —»—Труба № 1 —Труба №2

Рисунок 12 — Толщина стенки на заднем участке редуцированных труб 0 89 х 8;о мм из стали марки 20

По результатам замеров задних концов труб, представленных на рисунке 13, выявлено что, толщина стенки, соответствующая заднему участку трубы, не превышает толщину стенки основной части трубы. Расходный коэффициент металла был снижен на 4,5 % за счёт устранения заднего участка трубы с утолщённой стенкой.

Выводы

1. На основе систематизации и анализа качественных и количественных взаимосвязей между элементами полного комплекса явлений, сопровождающих процесс прессования, а также выявления степени влияния их на конечные результаты процесса, определены перспективные направления совершенствования теоретических и технологических приёмов снижения потерь металла при изготовлении горячепрессованных труб.

2. Разработаны на уровне изобретений новые способы и устройства для прессования и совмещённого с ним процесса прокатки — прошивки — прессования полых профилей, которые обеспечивают устранение пресс-остатка при производстве труб из сложнолегированных, нержавеющих сталей и сплавов, цветных металлов

3. Разработан комплекс математических моделей, предназначенных для анализа процесса формоизменения металла при прессовании с использованием пресс-иглы с коническим участком. При этом определены усилия на различных стадиях прессования труб с утонённой на заднем участке стенкой, что позволило прогнозировать возможность изготовления труб заданного сортамента и производить правильный выбор оптимальных геометрических размеров прессового инструмента.

4. Впервые определены условия осуществления кинематического удаления пресс-остатка, позволяющие при производстве труб прессованием контролировать эффект полного или частичного освобождения контейнера от прессуемого металла заготовки, вызванного действием инерционных сил.

5. Исследовано влияние геометрических параметров пресс-иглы на формоизменение деформируемого металла, в результате чего установлены закономерности, определяющие количественную сторону параметров формоизменения.

6. На основе анализа влияния маршрута, скоростных режимов редуцирования и температурных условий на изменение толщины стенки редуцированных труб, разработан и опробован в промышленных условиях новый способ изготовления труб, обеспечивающий устранение утолщённых концов горячепрессованных редуцированных труб.

Библиографическое описание публикаций автора по теме диссертационного исследования

1.Баричко, Б.В. Сравнительный анализ двух методик определения силовых параметров прессования труб из нержавеющих сталей и сплавов / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, М.И. Медведев // Металлург. - 2010. - № 4. - С. 72-74. (рекомендованное ВАК).

2. Космацкий, Я.И. Анализ современных способов производства труб методом прессования / Я.И. Космацкий // Научный поиск: материалы второй научной конференции аспирантов и докторантов. Технические науки. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. - Т. 2. - С. 103-107.

3. Баричко, Б.В. Силовые параметры прессования труб из центробежно-литой заготовки стали 08Х18Н10Т / Б.В. Баричко, A.B. Выдрин, Я.И. Космацкий // Металлург. - 2011. - № 4. - С. 65-66. (рекомендованное ВАК).

4. Космацкий, Я.И. Развитие теории прессования металлов в условиях перехода производства к непрерывным процессам и автоматизированным системам / Я.И. Космацкий // Наука и образование в России и за рубежом: материалы Международной заочной научной конференции. — М.: Изд-во Доленко, 2011. - С. 31-35.

5. Баричко, Б.В. Снижение расходного коэффициента при изготовлении труб / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2010. - Вып. 15. -№ 34 (210). - С. 68-70. (рекомендованное ВАК).

6. Космацкий, Я.И. Анализ технических решений совмещённого процесса прокатки — прошивки — прессования труб / Я.И. Космацкий // Научный поиск: материалы третей научной конференции аспирантов и докторантов. Технические науки. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011. - Т. 2. - С. 117-121.

7. Пышминцев, И.Ю. Анализ результатов опытно-промышленного производства труб из новой коррозионно-стойкой стали / И.Ю. Пышминцев, A.B. Выдрин, Я.И. Космацкий // Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия". - 2011. - № 7. - С. 66-69.

8. Выдрин, A.B. Экономия металла при изготовлении горячепрессованных труб на прессовой линии с редукционным станом / A.B. Выдрин, Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий // Труды международной научно-технической конференция

«ТРУБЫ-2011». - Челябинск: Изд-во ООО «Полиграф-Мастер», 2011. - № 2. -С. 114-119.

9. Космацкий, Я.И. Сокращение потерь металла при производстве труб методом горячего прессования и редуцирования / Я.И. Космацкий, П.А. Мальцев // Тезисы участников VII молодёжной научно-практической конференции ТМК. — www.tmkgroup.ru. - С. 20-22.

10. Космацкий, Я.И. Экспериментальное исследование процесса прессования труб переменного сечения / Я.И. Космацкий // Научный поиск: материалы четвертой научной конференции аспирантов и докторантов. Технические науки. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2012. - Т. 2. - С. 113-118.

11. Мальцев, П.А. Анализ результатов изготовления труб в промышленных условиях с применением нового технического решения / П.А. Мальцев, Я.И. Космацкий // Научный поиск: материалы четвертой научной конференции аспирантов и докторантов. Технические науки. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2012. - Т. 2. - С. 106-110.

12. Технология процессов прессования: учебное пособие / сост. Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, К.Ю. Панова — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.-70 с.

13. Выдрин, A.B. Математическое моделирование процесса прессования труб переменного сечения / A.B. Выдрин, Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2012. - Вып. 18. - № 15 (274). -С. 72-79. (рекомендованное ВАК).

14. Пат. 2443485 Российская Федерация, МПК В 21 J 5/00. Устройство для прессования полых профилей / Выдрин A.B., Космацкий Я.И., Баричко Б.В. -№ 2010119126/02; заявл. 12.05.10; опубл. 27.02.12, Бюл. №6.-6 с.

15. Пат. 2442670 Российская Федерация, МПК В 21 J 5/00, В 21 В 17/14. Способ изготовления труб / Пышминцев И.Ю., Выдрин A.B., Космацкий Я.И. -№ 2010135860/02; заявл. 26.08.10; опубл. 20.02.12, Бюл. №5.-6 с.

17. Заявка № 2011111040 Российская Федерация, МПК В 21 В 17/00, В 21 С 23/08, В 21 С 25/00. Способ прокатки и прессования полых профилей и устройство для его осуществления / Выдрин A.B., Космацкий Я.И. - № 2011111040/02(016238); заявл. 23.03.11; приоритет 23.03.11. - 6 с. (получено положительное решение о выдаче патента от 14.02.12).

Космацкий Ярослав Игоревич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ ТРУБ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

05.16.05 Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Издательский центр Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 02.05.2012. Формат 60x84 1/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,39. Усл.-печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 108/243.

Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

Введение.

1 Основные причины потерь металла при горячем прессовании труб и пути снижения расходного коэффициента

1.1 Особенности технологии производства горячепрессованных труб и связанные с ней причины образования потерь металла.

1.2 Теоретические разработки, направленные на снижение потерь металла при прессовании труб.

1.3 Технологические приёмы по снижению потерь металла при прессовании труб.

1.4 Выводы и постановка задач исследования.

2 Разработка технических предложений по снижению расхода металла в процессе прессования труб

2.1 Разработка технических основ процесса прессования с полной выпрессовкой полого профиля.

2.2 Разработка технических основ совмещённого процесса прокатки-прошивки-прессования труб.

2.3 Проектирование технологии прессования, обеспечивающей снижение обрези при редуцировании горячедеформированных труб 2.3.1 Анализ причин возникновения дефекта разностенности при редуцировании горячедеформированных труб и способов его устранения.

2.3.2 Анализ возможности изготовления труб периодически изменяющегося сечения методом прессования.

2.3.3 Исследование изменения толщины стенки на заднем участке редуцированных труб.

2.3.4 Методика определения профилировки инструмента для прессования труб с последующим редуцированием.

2.3.5 Расчет профилировки пресс-иглы для прессования трубы диаметром 152 мм с толщиной стенки 6 мм.

2.3.6 Оценка влияния использования пресс-игл с коническим участком при изготовлении труб по маршруту: прессование - редуцирование на нормирование расходного коэффициента металла.

2.4 Выводы.

3 Математическое моделирование процесса прессования труб переменного сечения.

3.1 Постановка задачи исследования

3.1.1 Введение системы координат.

3.1.2 Введение системы допущений и упрощений.

3.1.3 Разработка концептуальной модели исследуемого процесса

3.2 Стадия распрессовки заготовки.

3.2.1 Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей течения металла

3.2.2 Определение составляющих баланса мощностей.

3.2.3 Синтез математической модели процесса на стадии распрессовки.

3.3 Стадия прессования трубы.

3.3.1 Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей течения металла

3.3.2 Определение составляющих баланса мощностей.

3.3.3 Синтез математической модели процесса прессования труб

3.4 Определение условий осуществления кинематического удаления пресс-остатка

3.4.1 Постановка задачи исследования.

3.4.1.1 Введение системы допущений и упрощений.

3.4.1.2 Разработка концептуальной модели исследуемого процесса.

3.4.2 Первый этап процесса вытягивания металла.

3.4.2.1 Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей течения металла.

3.4.2.2 Определение составляющих баланса мощностей.

3.4.3 Второй этап процесса вытягивания металла.

3.4.3.1 Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей течения металла.

3.4.3.2 Определение составляющих баланса мощностей.

3.4.4 Третий этап процесса вытягивания металла.

3.4.4.1 Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей течения металла.

3.4.4.2 Определение составляющих баланса мощностей.

3.4.5 Синтез математической модели условия процесса кинематического удаления пресс-остатка.

3.5 Теоретическое исследование процесса прессования труб на основе разработанного комплекса математических моделей 3.5.1 Численное исследование влияния изменения максимального диаметра пресс-иглы на величину усилий распрессовки и прессования труб.

3.5.2 Численное исследование влияния изменения величины сопротивления металла пластической деформации на величину усилия прессования труб.

3.5.3 Численное исследование влияния изменения коэффициента трения на контактной поверхности металл - инструмент на величину усилия прессования труб.

3.5.4 Численное исследование условий осуществления кинематического удаления пресс-остатка.

3.6 Выводы.

4 Экспериментальное исследование процесса прессования труб переменного сечения

4.1 Постановка задач экспериментального исследования.

4.2 Устройство для физического моделирования процесса прессования.

4.3 Порядок проведения экспериментального исследования процесса прессования труб переменного сечения.

4.4 Исследование силовых параметров процесса прессования.

4.5 Исследование параметров формоизменения.

4.6 Оценка достоверности математической модели процесса прессования труб переменного сечения.

4.7 Выводы.

5 Разработка опытно-промышленной технологии изготовления горячепрессованных труб

5.1 Сопровождение опытно-промышленного изготовления труб диаметром 89 мм с толщиной стенки 8 мм из стали марки 20.

5.2 Анализ результатов опытно-промышленного изготовления труб.

5.3 Выводы.

В последние годы XX столетия объёмы производства деформированных металлов и сплавов не удовлетворяют в полной мере потребностям ведущих металлопотребляющих отраслей промышленности. Это связано, во-первых, с тем, что переход непосредственно к созданию материально-технической базы повлёк за собой такие изменения структуры производства промышленной продукции, при которых оказалось необходимым резко увеличить уровень развития ряда важнейших отраслей и, в первую очередь, энергетической, химической, нефтяной и газовой промышленности, а также масштабы капитального строительства, во-вторых, все расширяющимся применением во всех отраслях машиностроения деформированных металлов.

В настоящее время прогрессирует развитие нефтегазовой и химической отраслей промышленности, авиа- и приборостроения, судостроения, атомной энергетики, что требует значительного числа труб самого разнообразного сортамента [1, 2]. Интенсивное расширение сортамента производства труб требует быстрого перехода с изготовления изделий одного размера и формы на другие, возможности изготовлять изделия из металлов и сплавов, не поддающихся или трудно поддающихся прокатке, удобства в производстве малых серий, возможности получения полых профилей постоянного или периодически изменяющегося сечения по длине профиля.

Поэтому целесообразно использовать процесс прессования для производства труб ответственного назначения из углеродистых и сложнолегированных сталей. Благодаря благоприятной схеме напряжённого состояния он сводит к минимуму возможность возникновения в трубах различных наружных и внутренних дефектов. Так, в работах [3, 4] отмечено, что разностенность горячепрессованных труб ниже горячекатаных и находится в пределах от 5 до 8 %. Оба фактора повышают надёжность и срок службы труб.

Однако, при любом способе прессования неизбежно некоторое колебание толщины стенки - разнотолщинность. Определение условий, влияющих на величину разнотолщинности труб, обусловленных, конструкциями прессов, прессовым инструментом, технологией прессования исследовано в работах В. Л. Бережного, В. Н. Щербы, М. А. Крючкова, Л. А. Шофмана, В. В. Жолобова, Г. И. Зверева, Л. С. Скоблова, М. 3. Ерманка и др.

В связи с этим формируются комплексные методы решения проблем по совершенствованию технологии и развития теории обработки металлов давлением и, в частности, технологии и теории процесса прессования [5]. При этом возникают следующие основные направления научных исследований:

1) разработка и доведение до уровня промышленного использования новых технологических схем производства, позволяющих принципиально расширить возможности деформации труб в область неосвоенного сортамента и получение изделий с особыми свойствами;

2) комплексное изучение действующих агрегатов с целью изыскания резервов и повышение эффективности их работы.

К первой группе можно отнести многочисленные исследования, направленные на внедрение в промышленных масштабах процесса прессования. В результате применения процесса прессования возникает возможность решения проблем по изготовлению труб с повышенными механическими свойствами, особо толстостенных труб, трубчатых профилей сложной конфигурации. В тоже время перед исследователями стоят проблемы по совершенствованию конструкций прессов, выбору оптимальных профилей прессового инструмента, устранению характерных недостатков [6-9]. При этом проблема выбора оптимальных параметров прессования стоит весьма остро, так как концевая обрезь при изготовлении труб этим способом в значительной мере определяет экономические показатели процесса.

Технологическими отходами при прессовании являются не только передние концы пресс-изделий, но и пресс-остатки, обычно весьма мало деформированные. При прессовании труб с прошивкой слитка к этим отходам добавляются отходы от прошивки. Технологические отходы при прессовании большей частью составляют от 10 до 15 % и более от массы заготовки. Вопросу уменьшения величины пресс-остатка посвящены работы М. И. Медведева, И. Л. Перлина, В. В. Жолобова, Ю. Ф. Шевакина, Ф. С. Сейдалиева, А. И. Батурина, И. Л. Перлина, Ю. В. Манегина и др.

Ко второй группе научных исследований можно отнести разработки по выбору оптимальных параметров прессования на гидравлических прессах. Этот широко используемый в практике изготовления труб процесс имеет ряд ограничивающих факторов, влияющих на его технико-экономические показатели [10-16]. Анализ этих факторов и выбор критериев оптимальности может составить основу для дальнейшего повышения эффективности процесса.

В состав трубопрессовых агрегатов входят редукционные станы, которые позволяют значительно расширить сортамент выпускаемых труб. Редукционные станы предназначены для уменьшения наружного диаметра трубы, при этом толщина стенки может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменной. Редуцирование с большим натяжением сопровождается утолщением концов труб, которые нужно обрезать, что заметно снижает экономическую эффективность процесса. Относительные потери металла в обрезь, очевидно будут тем меньше, чем больше исходная длина труб. В этом отношении наиболее выгодным был бы процесс бесконечного редуцирования. Такой процесс успешно применяется на редукционных станах, установленных в технологической линии некоторых трубосварочных агрегатов. Попытки применить бесконечный процесс при производстве бесшовных труб пока не дали положительных результатов, и редуцирование ведётся поштучно.

Многочисленными исследованиями В. Л. Колмогорова, А. 3. Глейберга, А. А. Шевченко, Ю. М. Матвеева, Г. И. Гуляева, Р. М. Шпигельмана установлены основные факторы, определяющие величину утолщённых концов. Передний и задний утолщённые концы формируются в период неустановившихся процессов, продолжительность которых в первую очередь зависит от длины стана. Вот почему величина утолщённых концов находится в прямой зависимости от межклетевого расстояния редукционного стана : чем меньше это расстояние, тем пропорционально меньше длина утолщённого конца. Другим фактором, влияющим на концевые утолщения труб, является режим деформации и, прежде всего, величина натяжения [17, 18]. Чем больше натяжение, тем больше утолщение концов. Таким образом, повышение натяжения, с одной стороны, позволяя использовать более толстостенную исходную трубу, увеличивает производительность агрегата, а с другой стороны, повышает относительные потери металла в обрезь, снижает выход годных труб.

В связи с этим основной целью данной работы является исследование процесса горячего прессования труб, определение причин потерь металла, разработка технологических приёмов и технических решений по снижению расхода металла, разработка математической модели процесса горячего прессования труб и её использование для анализа основных закономерностей процесса горячего прессования труб.

5.3 Выводы

Изготовлена опытная партия труб общей массой 0,67 т из стали марки 20 диаметром 89 мм с толщиной стенки 8 мм, с применением нового технического решения [91]. При этом расходный коэффициент металла был снижен на 4,5 %, за счёт устранения заднего конца трубы с утолщённой стенкой. В финансовом выражении, ожидаемый суммарный экономический эффект при объеме производства труб из нержавеющих марок сталей и сплавов 2 тыс. т/год составит примерно 43 млн. руб.

187 Заключение

На основании выполненных в работе исследований разработаны теоретические положения и технологические предложения, совокупность которых можно квалифицировать как достижения в развитии новых технических решений и математического моделирования процессов горячего прессования, обеспечивающих сокращение отходов и снижение потерь металла при изготовлении высококачественных труб и полых профилей широкого сортамента. При этом, в частности, получены следующие результаты:

1. На основе систематизации и анализа качественных и количественных взаимосвязей между элементами полного комплекса явлений, сопровождающих процесс прессования, а также выявления степени влияния их на конечные результаты процесса, определены перспективные направления совершенствования теоретических и технологических приёмов снижения потерь металла при горячем прессовании труб.

2. На основе анализа технических особенностей процесса прессования разработаны на уровне изобретений новые способы и устройства для прессования и совмещённого с ним процесса прокатки - прошивки -прессования полых профилей, которые обеспечивают устранение пресс-остатка при производстве труб из сложнолегированных, нержавеющих сталей и сплавов, цветных металлов. Предварительный анализ показал, что применение предложенных технических решений позволит снизить суммарный расходный коэффициент металла на 15 % от массы заготовки.

3. На основе анализа граничных условий процесса прессования, с применением энергетического метода разработан комплекс математических моделей, предназначенных для анализа процесса формоизменения металла при прессовании с использованием пресс-иглы с коническим участком. При этом появилась возможность определения усилия на различных стадиях прессования труб с утонённой на заднем участке стенкой, что позволило прогнозировать возможность изготовления труб заданного сортамента и производить правильный выбор оптимальных геометрических размеров прессового инструмента.

4. Определены условия осуществления кинематического удаления пресс-остатка, позволяющие при производстве труб прессованием контролировать эффект полного или частичного освобождения контейнера от прессуемого металла заготовки, вызванного действием инерционных сил, возникающих в процессе прессования. Предварительный анализ показал, что применение технологии кинематического удаления пресс-остатка позволит производить горячепрессованные трубы с экономией металла до 10 % от массы заготовки.

5. Исследовано влияние геометрических параметров пресс-иглы на формоизменение деформируемого металла, в результате чего установлены закономерности и разработан инженерный метод, определяющие количественную сторону параметров формоизменения.

6. На основе анализа влияния маршрута, скоростных режимов редуцирования и температурных условий на изменение толщины стенки редуцированных труб, разработан и опробован в промышленных условиях новый способ изготовления труб, обеспечивающий устранение утолщённых концов редуцированных труб. Экономический эффект от применения заявленного способа на указанном предприятии обеспечил снижение стоимости передельных труб от 7 до 10 %.

189

1. Ромейко, B.C. Трубы и ускорение развития экономики / B.C. Ромейко. -М.: Экономика, 2001.- 150 с.

2. Технический прогресс в трубном производстве: под ред. А.П. Чекмарёва. М.: Металлургия, 1965. - 261 с.

3. Данилов, Ф.А. Горячая прокатка и прессование труб / Ф.А. Данилов, А.З. Глейберг, В.Г. Балакин. М.: Металлургия, 1972. - 576 с.

4. Шухат, О.М. Технологический процесс горячего прессования труб из магниевых сплавов / О.М. Шухат, В.А. Малафеев, А.Г. Сергеев // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. - Вып. 11. - С. 21-25.

5. Коликов, А.П. Новые процессы деформации металлов и сплавов / А.П. Коликов, П.И. Полухин, A.B. Крупин. М.: Высшая школа, 1986. - 351 с.

6. Романцев, Б.А. Выбор формы и размеров пуансонов для операции прошивки на прессе / Б.А. Романцев, М.М. Скрипаленко, Г.П. Жигулёв // Металлург. 2011. - Вып. 7. - С. 66-69.

7. Сомов, B.C. Трубопрофильные прессы / B.C. Сомов. М.: Металлургия, 1972. - 232 с.

8. Воронцов, A.JI. Теория штамповки выдавливанием / A.J1. Воронцов. -М.: Машиностроение, 2004. 722 с.

9. Головко, А.Н. Влияние условий прессования и геометрии комбинированных матриц на качество труб из магниевого сплава / А.Н. Головко // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2007. - Вып. 5. - С. 73-78.

10. Wang, J. Numerical simulation for optimization of the extrusion process of GH4169 tubes / J. Wang, J. Dong, M. Zhang // Journal of University of Science and Technology Beijing.-2010.-Vol. 32.-№ l.-P. 83-88.

11. Романцев, Б.А. Определение усилия прошивки на прессе / Б.А. Романцев, Г.П. Жигулёв, М.М. Скрипаленко // Сталь. 2007. - Вып. 4. - С. 6364.

12. Сафьянов, A.B. Трубы из хромомолибденовой стали 12Х2М1 для энергоблоков / A.B. Сафьянов, O.A. Пляцковский, О.Г. Хохлов-Некрасов // Сталь. 1977. - Вып. 11. - С. 1033-1034.

13. Прозоров, JI.B. Прессование стали и тугоплавких сплавов / J1.B. Прозоров. М.: Машиностроение, 1969. - 243 с.

14. Ерманок, М.З. Прессование труб из алюминиевых сплавов / М.З. Ерманок, J1.C. Каган, М.Ф. Головинов. М.: Металлургия, 1976. - 248 с.

15. Прессование алюминиевых сплавов: под ред. А.Т. Туманова. М.: Металлургия, 1973. - 407 с.

16. Лузин, Ю.Ф. Освоение производства бесшовных труб из окалиностойкого сплава ХН45Ю / Ю.Ф. Лузин, Ю.В. Манегин, И.Е. Мусорина //Сталь.- 1977.-Вып. 1.-С. 61-63.

17. Целиков, А.И. Теория расчёта усилий в прокатных станах / А.И. Целиков. М.: Металлургиздат, 1962. - 494 с.

18. Гуляев, Г.И. Разработка и освоение новой технологии прокатки и редуцирования труб с утонёнными концами / Г.И. Гуляев, А.И. Нечипоренко, Ю.М. Миронов // Сталь. 1977. -№ 1. - С. 735-739.

19. Чепурко, М.И. Требования к качеству гильз для горячего прессования стальных труб / М.И. Чепурко, А.Е. Притоманов, Н.С. Кирвалидзе // Сталь. -1975.-Вып. 1.-С. 56-60.

20. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов: Машины и агрегаты для производства и отделки проката: учебник для вузов: в 3 т. / А.И. Целиков, П.И. Полухин, В.М. Гребеник. М.: Металлургия, 1981. -Т. 3 - 576 с.

21. Баричко, Б.В. Силовые параметры прессования труб из центробежно-литой заготовки стали 08Х18Н10Т / Б.В. Баричко, A.B. Выдрин, Я.И. Космацкий // Металлург. 2011. № 4. - С. 65-66.

22. Вейник, А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи / А.И. Вейник. М.: Металлургия, 1965. - 354 с.

23. Медведев, М.И. Совершенствование процесса прессования труб / М.И. Медведев, Ю.Г. Гуляев, С.А. Чукмасов. М.: Металлургия, 1986. - 151 с.

24. Богатов, A.A. Механические свойства и модели разрушения металлов: учебное пособие для вузов / A.A. Богатов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. - 329 с.

25. Манегин, Ю.В. Стеклосмазки и защитные покрытия для горячей обработки металлов /Ю.В. Манегин, И.В. Анисимова. М.: Металлургия, 1978. - 224 с.

26. Горячее прессование труб и профилей / Ю.В. Манегин, А.Е. Притоманов, Т. Шпиттель, А. Кнаушнер. М.: Металлургия. - 1980. - 272 с.

27. Солнцев, С.С. Защитные покрытия металлов при нагреве / С.С. Солнцев, А.Т. Туманов. М.: Машиностроение. - 1976. - 240 с.

28. Баричко, Б.В. Технология процессов прессования: учебное пособие / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, К.Ю. Панова. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.-71 с.

29. Гуляев, Г.И. Технология непрерывной безоправочной прокатки труб / Г.И. Гуляев, П.Н. Ившин, И.Н. Ерохин. М.: Металлургия, 1975. - 264 с.

30. Анисимов, В.П. Редукционные станы / В.П. Анисимов, JI.C. Зельдович, В.Д. Курганов. М.: Металлургия, 1971. - 256 с.

31. Шварцбарт, Я.С. Влияние режима нагрева прокатки на структуру и свойства сплава 79НМ / Я.С. Швацбарт, И.В. Перепелин, И.В. Доронин // -Сталь. 1977. - Вып. 4. - С. 638-642.

32. Третьяков, A.B. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / A.B. Третьяков, В.И. Зюзин. М.: Металлургия, 1973. -224 с.

33. Беспалова, H.A. Влияние дозировки и состава смазок на качество прессованных труб из труднодсформируемых сплавов / H.A. Беспалова // Сталь. -2011.-Вып. 9.-С. 39-41.

34. Дробич, О.Н. Эффективные технологические смазки для горячего прессования труб / О.Н. Дробич, Т.Л. Карасик, М.Д. Щегалова // Развитие технологий производства труб и трубных изделий: сб. ВНИТИ. 1988. - С. 4247.

35. Грабарник, JI.M. Прессование цветных металлов и сплавов / Л.М. Грабарник, A.J1. Нагайцев. М.: Металлургия, 1983. - 240 с.

36. Шевакин, Ю.Ф. Повышение эффективности производства труб из цветных металлов / Ю.Ф. Шевакин, A.M. Рытиков. М.: Металлургия, 1968. -241 с.

37. Щерба, В.Н. Технология прессования металлов / В.Н. Щерба, JI.X. Райтбарг. М.: Металлургия, 1995. - 336 с.

38. Ляльков, А.Г. Основные параметры прессования труб из труднодеформируемых сложнолегированных сталей / А.Г. Ляльков, М.И. Медведев, А.К. Царьков // Металлург. 2006. - № 4. - С. 66-68.

39. Медведев, М.И. Методика определения основных параметров прессования труб из труднодеформируемых сталей и сплавов / М.И. Медведев, H.A. Беспалова, А.К. Царьков // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2007. - № 3. - С. 56-59.

40. Пышминцев, И.Ю. Анализ результатов опытно-промышленного производства труб из новой коррозионно-стойкой стали /И.Ю. Пышминцев,

41. A.B. Выдрин, Я. И. Космацкий // Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия". 2011. № 7 (1339). - С. 6669.

42. Левченко, Г.В. Сопротивление деформации стали 15ГЮТ / Г.В. Левченко, A.B. Ноговицин // Сталь. 1977. - Вып. 4. - С. 336-337.

43. Медведев, М.И. Деформируемость металла при прошивке и экспандировании на прессе / М.И. Медведев, А.К. Царьков, H.A. Беспалова // Сталь. 2008. - Вып. 7. - С. 90-91.

44. Эфрон, Л.И. Сопротивление деформации низкоуглеродистых микролегированных сталей при горячей обработке давлением / Л.И. Эфрон, Е.И. Поляк, Е.А. Голи-Оглу // Сталь. 2011. - Вып. 12. - С. 55-60.

45. Ершова, И.О. Свойства сплавов молибдена после различной деформационной обработки / И.О. Ершова, В.Б. Акименко, О.Б. Федотенкова // Металлург. 2011. - Вып. 1. - С. 85-89.

46. Жолобов, В.В. Прессование металлов / В.В. Жолобов, Г.И. Зверев. -М.: Металлургия. 1971. - 456 с.

47. Дзугутов, М.Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов / М.Я. Дзугутов. М.: Металлургия, 1977. - 480 с.

48. Pearson, С.Е. The extrusion of metals / C.E. Pearson. London.: Metal Industry, 1960.-226 c.

49. Охрименко, Я.М. Обработка металлов давлением / Я.М. Охрименко,

50. B.Л. Бережной.-М.:ВИЛС, 1971.- 138 с.

51. Перлин, И.Л. Теория прессования металлов / И.Л. Перлин. М.: Металлургия, 1964. - 344 с.

52. Джонсон, В. Механика процесса выдавливания металла / Виллиям Джонсон, Хаширо Кудо; пер. с англ. М. Ерманок. М.: Металлургия, 1965. -174 с.

53. Гун, Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением: учебное пособие / Г.Я. Гун. М., Металлургия, 1983. -352 с.

54. Поздеев, A.A. Большие упругопластические деформации: теория, алгоритмы, приложения / A.A. Поздеев, П.В. Трусов, Ю.И. Няшин. М.: Наука, 1986.-341 с.

55. Томсен, Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Э. Томсен, Ч. Янг, III. Кобаяши; пер. с англ. Е.П. Унксова. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.

56. Хилл, Р. Математическая теория пластичности / Р. Хилл; пер. с англ. Л.Э. Эльсгольца. М.: Гостехтеоретиздат, 1956. - 407 с.

57. Беспалова, H.A. Метод определения среднего контактного напряжения при прессовании труб из легированных сталей и сплавов / H.A. Беспалова // Сталь. 2010. - № 9. - С. 64-65.

58. Крайнов, В.И. Оборудование, методика, результаты пластометрических исследований: учебное пособие / В.И. Крайнов. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1995. 95 с.

59. Баричко, Б.В. Сравнительный анализ двух методик определения силовых параметров прессования труб из нержавеющих сталей и сплавов / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, М.И. Медведев // Металлург. 2010. - № 4. - С. 7274.

60. Рахманов, С.Р. Динамические процессы при прошивке трубной заготовки на прессе / С.Р. Рахманов, О.Г. Гоман // Сталь. 2010. - № 6. - С. 73-76.

61. Суслов, А.Г. Особенности технологии прессования без пресс-остатка высоколегированных сталей и сплавов / А.Г. Суслов, Г.И. Кац // Металлург. -2004.-№3.-С. 49-50.

62. Богатов A.A. Совершенствование технологии производства труб из коррозионностойких сталей / A.A. Богатов, В.Г. Смирнов, И.С. Власов // Металлург. 2007. - № 5. - С. 60-62.

63. Пат. 2238812 Российская федерация, МПК7 В 21 С 25/00. Составная пресс-шайба / Смирнов В.Г. № 2003119787/02; заявл. 30.06.03; опубл. 27.10.04, Бюл. №30.-3 с.

64. Пат. 2146177 Российская федерация, МПК7 В 21 С 25/00. Устройство для горячего прессования труб и его передняя втулка / Смирнов В.Г., Смирнов Г.В. -№ 98116778/02; заявл. 08.09.98; опубл. 27.03.00, Бюл. № 9. -4 с.

65. Пат. 2221660 Российская федерация, МПК7 В 21 С 25/02. Инструмент для прессования изделий / Смирнов В.Г., Чалков H.A. № 2002116025/02; заявл. 13.05.02; опубл. 20.01.04, Бюл. №2.-3 с.

66. Пат. 2350420 Российская федерация, МПК7 В 21 С 23/08. Способ прессования короткомерных труб / Смирнов В. Г. № 2007128638/02; заявл. 25.07.07; опубл. 27.03.09, Бюл. № 9.-4 с.

67. Пат. 2184633 Российская федерация, МПК7 В 21 С 23/08. Способ прессования труб / Смирнов В. Г., Смирнов Г. В., Дановский Н. Г. № 2000114537/02; заявл. 06.06.00; опубл. 10.07.02, Бюл. № 11. - 5 с.

68. Пат. 2097158 Российская федерация, МПК7 В 21 С 23/08. Способ прессования труб / Смирнов В. Г., Тетюхин В. В. № 96117827/02; заявл. 02.09.96; опубл. 27.11.97, Бюл. № 13. - 4 с.

69. Пат. 2146177 Российская федерация, МПК7 В 21 С 23/20. Способ прессования труб большого диаметра / Смирнов В. Г., Кавтаев Е. Е., Щапов В. А., Смирнов Г. В. № 98115897/02; заявл. 17.08.98; опубл. 10.03.00, Бюл. № 6. -5 с.

70. Пат. 2123900 Российская федерация, МПК7 В 21 С 23/08. Способ прессования труб на жёсткой оправке и устройство для его осуществления / Гайворонский А. Т., Гайворонский А. А. № 96105464/02; заявл. 22.04.97; опубл. 27.12.98; Бюл. №7.-6 с.

71. Пат. 1785459 Российская федерация, МПК5 В21С25/00. Устройство для непрерывного прессования металла / Довженко H.H., Сидельников С.Б., Загиров H.H.; № 4789145; заявл. 07.02.90; опубл. 30.12.92; Бюл. №7.-3 с.

72. Беляев, C.B. Повышение эффективности производства пресс-изделий из алюминиевых сплавов на основе управления тепловыми условиями процесса прессования: автореферат дис. . д-ра техн. наук / С.В. Беляев. Красноярск: Изд-во ИПК СФУ, 2009. - 35 с.

73. Соколов, P.E. Разработка устройств и технологии для получения проволоки из силуминов с применением методов совмещённой обработки: автореферат дис. . канд. техн. наук / P.E. Соколов. Красноярск: Изд-во БИК СФУ, 2010.-21 с.

74. А. с. 1667979 СССР, МПК И В 21 С 25/08. Инструмент для прессования изделий из алюминиевых сплавов / В.Н. Корнилов, С.Б. Сидельников, В.Н. Алфёров. № 4661753; заявл. 29.09.86; опубл. 15.03.88, Бюл. № 10. - 5 с.

75. Производство латунной заготовки методом совмещенного литья и непрерывного прессования / В.Г. Шеркунов, В.М. Сергеев, B.C. Токарь, Ю.В. Горохов. Свердловск - K-Уральский: Каменск-Ур. тип. Свердлоблуправления, 1990.-30 с.

76. Космацкий, Я.И. Анализ современных способов производства труб методом прессования / Я.И. Космацкий // Научный поиск: материалы второй научной конференции аспирантов и докторантов. Технические науки. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. Т. 2. - С. 103-107.

77. Медведев, М.И. Бесшовные трубы (некоторые особенности прессования и непрерывной прокатки) / М.И. Медведев, П.А. Лоскутов, А.Г. Ратнер. М.: Металлургия, 1980. - 156 с.

78. Пат. 2443485 Российская Федерация, МПК В 21 J 5/00. Устройство для прессования полых профилей / Выдрин A.B., Космацкий Я.И., Баричко Б.В. -№ 2010119126/02; заявл. 12.05.10; опубл. 27.02.12, Бюл. №6.-6 с.

79. Мандзюк, Б.В. Аналитическое определение усилия экспандирования стальных трубных заготовок / Б.В. Мандзюк, P.M. Косульников // Производство труб: тематический отраслевой сборник № 1 М.: Металлургия, 1975. - С. 5259.

80. Краткий справочник металлиста / под общ. ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 960 с.

81. Бережной, B.JI. Прессование с активным действием сил трения / B.J1. Бережной, В.Н. Щерба, А.И. Батурин. М.: Металлургия, 1988. - 296 с.

82. Райтбарг, J1.X. Производство прессованных профилей / JI.X. Райтбарг. М.: Металлургия, 1984. - 272 с.

83. Шевакин, Ю.Ф. Производство труб / Ю.Ф. Шевакин, А.З. Глейберг. -М.: Металлургия, 1968. 440 с.

84. Шевакин, Ю.Ф. Прессование тяжёлых цветных металлов и сплавов / Ю.Ф. Шевакин, JIM. Грабарник, A.A. Нагайцев. М.: Металлургия, 1987. -264 с.

85. Зиновьев, A.B. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов / A.B. Зиновьев, А.И. Колпашников, П.И. Полухин. -М.: Металлургия, 1992. 512 с.

86. Пат. 2442670 Российская Федерация, МПК В 21 J 5/00, В 21 В 17/14. Способ изготовления труб / Пышминцев И.Ю., Выдрин A.B., Космацкий Я.И. -№ 2010135860/02; заявл. 26.08.10; опубл. 20.02.12, Бюл. №5.-6 с.

87. Баричко, Б.В. Снижение расходного коэффициента при изготовлении труб / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». -2010.-Вып. 15.-№34 (210).-С. 68-70.

88. Технологическая инструкция. Производство труб на прессовой линии 55 МН в ТПЦ-2. Волжский трубный завод: ТИ 04.2.2.1.03 / сост. А. А. Печерица. Волжский: Изд-во ВТЗ, 2004. - 88 с.

89. Зильберг, Ю.В. Теория обработки металлов давлением / Ю.В. Зильберг. -Днепропетровск: Пороги, 2009. 434 с.

90. Шофман, Л.А. Основы расчёта процессов штамповки и прессования / Л.А. Шофман. М.: Машгиз, 1961. - 340 с.

91. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров; под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

92. Томленов, А.Д. Теория пластического деформирования металлов / А.Д. Томленов. М.: Металлургия, 1972. - 408 с.

93. Степанский, Л.Г. Расчёты процессов обработки металлов давлением / Л.Г. Степанский. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

94. Сторожев, M.B. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

95. Эльсгольц, Л.Э. Вариационное исчисление / Л.Э. Эльсгольц. М.: Гостехтеоретиздат, 1958. - 163 с.

96. Выдрин, В.Н. Деформация полых цилиндрических тел / В.Н. Выдрин // Научные доклады высшей школы. М.: Металлургия, 1959. - № 1. - С. 48-51.

97. Рахманов, С.Р. Моделирование очага деформации при прессовании бесшовных труб с учётом технологической смазки / С.Р. Рахманов, О.Г. Гоман // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2011. - Вып. 1. - С. 5256.

98. Колмогоров, В.Л. Механика обработки металлов давлением: учебник для вузов / В.Л. Колмогоров. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

99. Гелей, Ш. Расчёт усилий и энергии при пластической деформации металлов / Ш. Гелей. М.: Металлургиздат, 1958. - 345 с.

100. Джонсон, В. Механика процесса выдавливания металла / В. Джонсон, X. Кудо; пер. с англ. М.В. Сторожева. -М.: Металлургия, 1965. 174 с.

101. Губкин, С.И. Теория обработки металлов давлением / С.И. Губкин. -М.: Металлургиздат, 1947. 464 с.

102. Зибель, Э. Обработка металлов в пластическом состоянии / Э. Зибель. М.: Металлургиздат, 1934. - 197 с.

103. Курбанов, X. Моделирование процесса прессования труб / X. Курбанов. С.Т. Рахматов, В.П. Троицкий, М. Хакдодов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. Таджикский политехнический институт. 1981. -№ 1. - С. 78-80.

104. Потапов, И.Н. Теория трубного производства: учебник для вузов / И.Н. Потапов, А.П. Коликов, В.М. Друян. М.: Металлургия, 1991. - 424 с.

105. Тарновский, И.Я. Формоизменение при пластической обработке металлов / И.Я. Тарновский. М.: Металлургиздат, 1954. - 445 с.

106. Истомин, П.С. Прессование металлов / П.С. Истомин. 3-е изд. - М.: Металлургиздат, 1944. - 344 с.

107. Выдрин, A.B. Математическое моделирование процесса прессования труб переменного сечения / A.B. Выдрин, Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2012. - Вып. 18. - № 15 (274). -С. 72-79.

108. Гун, Г.Я. Прессование алюминиевых сплавов / Г.Я. Гун, В.И. Яковлев, Б.А. Прудковский. М.: Металлургия, 1964. - 375 с.