автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Математическое моделирование и автоматизированное проектирование технологических процессов производства холоднодеформированных труб

На правах рукописи

Смирнов Николай Аркадьевич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

т-

Екатеринбург - 2004

Работа выполнена в Уральском государственном техническом университете УПИ и ОАО «Ревдинский завод по обработке цветных металлов».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Богатое Александр Александрович доктор технических наук, профессор Антимонов Алексей Михайлович

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Киршин Игорь Васильевич

Ведущее предприятие:

ОАО «Первоуральский новотрубный

завод»

Защита диссертации состоится «25» июня 2004 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.285.04 по присуждению ученой степени доктора технических наук при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ» (620002, г. Екатеринбург, К-2, Мира, 19 третий учебный корпус, аудитория МТ-324). Тел. 375-45-74.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

доктор технических наук

Ученый секрет

Шилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В преддверии вступления России в ВТО особенно актуальными становятся работы, направленные на повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции. Одним из важных направлений снижения себестоимости продукции и повышение её качества является внедрение современных систем автоматизированной подготовки производства. Возможности этого направления остаются в настоящее время не полностью реализованными.

Экономические задачи являются многомерными, уходящими исходными данными в особенности технологии и структуры производства. На экономику производства, наиболее существенное влияние оказывают технологические решения. Разработка новых технологических схем направлена на удовлетворение возрастающих требований потребителя к качеству продукции, на экономное использование ресурсов и внедрение производственных процессов устойчивых против случайных отклонений технологических параметров. Система технологической подготовки производства является эффективной составляющей интегрированной системы автоматизированного управления предприятием.

Цель работы. Разработка математических моделей, алгоритмов и рабочих программ для проектирования технологических процессов производства холоднодеформированных труб с экономической оценкой альтернативных вариантов.

Научная новизна полученных результатов:

- разработаны алгоритмы и создана система автоматизированного проектирования инструмента для станов холодной прокатки труб и технологической оснастки для изготовления инструмента;

- разработана новая методика расчета профиля валков для станов ХПТ, которая в отличие от традиционных учитывает фактические зазоры, возникающие между ребордами валков в зависимости от усилия прокатки и жесткости рабочей клети, и предусматривает численным методом перераспределение деформаций вдоль конуса прокатки с целью снижения пиковых нагрузок;

- выявлены закономерности периодического движения самоустанавливающейся оправки при бухтовом волочении труб в зависимости от скорости волочения и условий трения на внутренней поверхности трубы;

- разработана методика принятия решений при автоматизированном проектировании технологии.

РОС. НАЦИОНАЛЬНА* БИБЛИОТЕКА С.Пстг| ОЭ ТОО

Практическую ценность представляют следующие разработки:

- разработанное программное обеспечения для формирования и анализа технологических маршрутов использует в качестве исходных данных производственную информацию по объекту проектирования: сортамент, механические и технологические свойства исходной заготовки, наличие незавершенного производства, состояние оборудования, сложившиеся в цехе технологические потоки, применяемый технологический инструмент и другие данные;

- внедрение автоматизированной системы проектирования инструмента для станов ХПТ на ОАО « РЗ ОЦМ» позволило повысить точность изготовления валков, повысить срок службы инструмента и валковых подшипников и улучшить качество прокатываемых труб;

- анализ неустойчивых в производстве ОАО «РЗ ОЦМ» технологических маршрутов с использованием нового программного обеспечения и метода статистический испытаний на ЭВМ позволило выявить причины и пути решения некоторых производственных проблем, связанных с повышением качества труб;

- все разработанные автором рабочие программы для ЭВМ включены в состав экспертной системы для анализа и проектирования маршрутов производства холоднодеформированных труб.

Достоверность и использование результатов работы. Из разработанных в диссертационной работе положепий к настоящему времени практическую проверку получили следующие результаты работы:

- по системе автоматизированного проектирования инструмента для станов ХПТ разработан и утвержден стандарт предприятия (ОАО «РЗ ОЦМ»), на основании которого ведутся автоматизированные расчеты, и изготавливается на шлифовальных станках технологический инструмент;

- при прокатке на станах ХПТ зазоры между ребордами валков, изготовленных по новой методике, распределяются равномерно вдоль конуса прокатки;

- рекомендации по изменению размеров самоустапавливающейся оправки, полученные на основании анализа характеристик периодического движения оправки на последнем проходе волочения медной трубы в бухтах размером 4,5x2,0 мм позволили повысить качество готовой продукции, по которой предприятие неоднократно получало рекламации;

- математическая модель принятия решений при автоматизированном проектировании технологии производства холоднодеформированных труб использовалась при разработке плана технического перевооружения ОАО «РЗ ОЦМ». Ранее элементы этой модели использовалась в проектном институте ОАО «Уралгипромез» для расчета таблиц прокатки и расчета загрузки оборудования трубоволочильных цехов.

Апробация работы; Материалы работы обсуждались на 9 конференциях, и опубликованы в 21 статье в центральных изданиях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 95 наименований, 12 приложении и содержит 175 стр. основного машинописного текста, 46 рисунков и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ Для всех основных способов производства холоднодеформированных труб характерным является уменьшение внутреннего диаметра трубы от прохода к проходу по ходу технологического процесса. Зазоры, необходимые для ввода оправки, принимаются с учетом поля допусков на внутренний диаметр трубы и оправки. Коэффициенты вытяжки распределяются по проходам с учетом механических свойств металла.

Технологические операции взаимосвязаны между собой, поэтому для достижения требуемых качественных характеристик продукции применяются различные технологические схемы, включающие операции термической и химической обработки, обработки резаньем, операции контроля и испытания труб и другие. Требования к качеству готовой продукции определяют в основном набор необходимых технологических операций.

Изложенные в литературе рекомендации по построению технологических схем, определению предельных коэффициентов вытяжки за один проход, выбору исходной заготовки основаны на накопленном в производстве опыте. Использование этой информации для автоматизированного построения маршрутов

б

по другим объектам проектирования возможно только для тех же сплавов и металлов.

Важным шагом в развитии математических методов моделирования многоступенчатых дискретных технологических процессов явилось практическое использование метода динамического программирования, в работах Р.А. Вайсбурда, А.Н. Скороходова, Б.Е. Хайкина, В.В. Ериклинцева, СЛ. Фомина, Я.С. Фридмана и др.

Элементы систематизации технологического процесса производства холоднодеформированных труб предложены В.В. Ериклинцевым и С.Я. Фоминым. Технологическая операция О,(Я ь t ¡) по определению характеризует вид деформации Л/ и время ее выполнения Технологическая схемаМг {0]г, 02г, ••, является упорядоченной последовательностью операций по каждому г-ому типоразмеру труб. Целью производства является получение Я типоразмеров труб с заданными свойствами и объемом производства. При оптимизации выбираются такие О/ тМг, которые обеспечивают максимальную эффективность производства. В решении задач оптимизации раскроя проката В.В. Ериклинцев не связывает схемы раскроя с характеристиками оборудования и с расчетом потерь металла.

Во всех работах, где авторы использовали метод динамического программирования, основные параметры состояния - диаметр и толщина стенки обрабатываемой трубы - варьировались с небольшим шагом, что обеспечивало достаточную глубину проработки области допускаемых значений параметров состояния. Однако при этом методика решения задачи имела следующие существенные недостатки:

- оптимальные решения для отдельных типоразмеров продукции не являются оптимальными для всей номенклатуры изделий объекта проектирования, так как не учитывают технологию и стоимость воспроизводства технологического инструмента и ведут к необоснованному увеличению инструментального парка;

- не учитываются оптимальные режимы обработки труб, достигнутые в условиях действующего производства;

- выбор оптимального перехода из состояния в состояние экономически не оценивается, либо учитываются только прямые производственные затраты. Не учитываются затраты на переналадку оборудования, затраты, связанные с простоем оборудования и другие;

- полученные расчетом оптимальные производственные процессы, как правило, являются неустойчивыми, поскольку технологические ограничения представляют собой алгебраические выражения, выводящие значения параметров на границы допускаемых областей, которые не учитывают случайный характер технологических параметров и не охватывают всех особенностей производства;

- случайный характер технологических параметров при этом подходе в настоящее время не может быть учтен, так как полный анализ одного перехода в детерминированной постановке задачи требует значительных затрат времени.

Современные средства разработки и управления автоматизированными базами данных и базами знаний расширяют возможности разработчика системы автоматизированного проектирования (САПР, экспертных систем, систем управления производством).

На основании литературного обзора сформулированы следующие задачи диссертационной работы:

- разработать методологические принципы и программное обеспечение для отражения исходными данными различных вариантов технологии производства холоднодеформированных труб на поточных линиях и отдельно стоящем оборудовании с учетом основных и вспомогательных операций;

- усовершенствовать существующее и разработать новое программное обеспечение для сквозного анализа маршрутов производства холоднодеформированных труб, включая все традиционные способы деформации;

- разработать программное обеспечение для расчета оптимального раскроя труб мерной, немерной и кратной длины, обрабатываемых в отрезках и в бунтах;

- разработать программы для совершенствования расчетов профиля валка стана ХПТ и технологической оснастки для его изготовления;

- разработать алгоритм и рабочую программу для исследования движения самоустанавливающейся оправки в очаге деформации;

- разработать методику расчета производственных затрат в натуральном и стоимостном выражении с учетом состава оборудования и последовательности технологических операций;

- разработать методику и программное обеспечение для формирования вариантов технологических маршрутов производства труб и экономической оценки вариантов с учетом информации об объекте проектирования, введенной в базы дашшх;

- внедрить разработанную САПР на производстве и в учебном процессе для обучения студентов по специальности 05.16.05 - обработка металлов давлением.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ

При разработке математических моделей решены следующие задачи: определение размеров очага деформации, определение характеристик напряжённо-деформированного состояния металла вдоль траектории движения частицы в очаге деформации, расчет накопленной поврежденности металла, разработка технологических ограничений, расчет силовых параметров прокатки и волочения.

Математические модели различных способов волочения и холодной прокатки труб на станах ХПТ, ХПТР, редукционно-растяжных станах разрабатывались автором совместно с группой специалистов УГТУ-УПИ от разработки алгоритма до отладки и усовершенствования алгоритмов и программ на стадии сопровождения программных продуктов.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ П АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Расчет оптимальных размеров инструмента и оснастки для холодной периодической прокатки труб

В диссертационной работе разработаны алгоритмы и рабочие программы для прямого и обратного расчета технологических параметров, связанных с расчетом и изготовлением инструмента станов ХПТ согласно схеме, представленной на рис.1.

Методика расчета профиля валка, предложенная в диссертации, имеет следующие отличия от традиционных методик:

зазор между ребордами валков определяется в зависимости от усилия прокатки и коэффициента жесткости рабочей клети;

для снижения пиковых нагрузок предложен алгоритм перераспределения деформаций по конусу прокатки с учетом деформационного упрочнения металла;

в методике расчета предусмотрена возможность завершения формирования толщины стенки готовой трубы по гребню ручья в сечении, отстоящем от начала зоны калибровки на величину линейного смещения;.

предусмотрена возможность оценки точности холоднокатаной трубы в зависимости от точности изготовления кулаков для шлифовального станка и точности изготовления валков.

Коэффициент жесткости рабочей клети, рекомендовано определять одновременно • измерением силы прокатки и зазора между ребордами валков. Фактические зазоры измерялись с помощью прокатанной между ребордами валков медной мягкой капиллярной трубки. Коэффициент жесткости рабочего валка при этом определялась по выражению.

где — усилие, действующее на валок в г-ОМ сечении; г0 — зазор между валками в /—ом сечении без нагрузки на рабочий в а л ~о фкктдечесшй' о р в ь-ом сечении, замеренный по прокатанной медной трубке; п - расчетное количество сечений.

Зазор между ребордами калибра с учетом коэффициента жесткости валка определялся по выражению

Оптимальное распределение деформаций' вдоль конуса, прокатки осуществлялось численным методом, и не связывалось с поиском функциональной зависимости усилия от технологических факторов.

В диссертационной работе усовершенствована программа расчета радиусов кулаков-копиров для шлифовального станка ф. «Монбар» и создана, новая программа расчета кулаков-копиров для шлифовального станка ЛЗ-250 по расчетным данным профиля ручья.

На участке соответствующем зоне редуцирования и началу зоны обжатия ло предложенной методике расчета на кулаке №3 образуется «зуб», изображенный на рис.2,а.

Рис.2. Профиль кулака № 3

а) исходное состояние, б) после сглаживания

Профиль кулака с резкими переходами создает динамические нагрузки для деталей станка.-Проведенные исследования показали, что замена «зуба» плавной кривой не сказывается отрицательно ни на размерах ручья - калибра, ни на параметрах прокатки. Для снятия резкого перепада и снижения динамических нагрузок в шлифовальном станке алгоритмом предлагаемой программы, предусмотрена: процедура сглаживания. Тот же профиль кулака №3, но со сглаженной траекторией радиуса кулака изображен на рис. 2, б.

На расчетном профиле кулака разворота шлифовального круга станка ЛЗ-250 в зоне редуцирования и в начале зоны обжатия также имеет место «зуб» (рис.3 и рис.4).

Рис.3. Расчетный профиль кулака разворота шлифовального круга

и

■14

•18

Рис.4. Сглаженный профиль кулака разворота шлифовального круга

Траектория движения шлифовального круга, обеспечивающая получение расчетных значений глубины и ширины ручья определяется с учетом кинематических зависимостей шлифовального станка, параметров шлифовального круга и его заточки.

Точность расчета кулаков в алгоритме составляет 0,01мм. Максимальное отклонения фактических размеров профиля валка от расчетных значений наблюдалось в начале зоны обжатия и составляло 0,2 мм, при использовании процедуры сглаживания 0,5 мм. На участке калибровки отклонения существенно ниже.

3.2. Исследование устойчивости самоустанавливающейся оправки в очаге

Для решения задачи определены: геометрия очага деформации во всевозможных положениях оправки в очаге деформации, скорости скольжения металла относительно оправки и характеристики напряжённо-деформированного состояния.

Зависимость коэффициента трения Гг на контакте металла с оправкой от скорости скольжения определяется следующим выражением:

скорость металла и оправки; минимальная скорость скольжения при гидродинамическом трении; fo.fi-коэффициенты трения покоя и в режиме гидродинамического трения.

деформации при волочении труб

Скорость металла на входе и выходе из расчетной зоны может быть определена по выражению

игч^/Ги (3.27)

где и, скорость волочения, м/с;

Ь'г и К/ — площадь поперечного сечения на выходе из очага деформации и в /ом сечении, мм .

Принимаем допущение, что скорость скольжения внутри зоны изменяется по линейному закону от значения и^ до

Внутри зоны скорость скольжения меняется незначительно, тем не менее зона может состоять из двух участков зависимости например,

зоны опережения и отставания металла.

Оправка под действием внешних сил совершает колебательное движение с некоторой амплитудой относительно положения равновесия, которое зависит от переменных по величине технологических факторов. Необходимо определять рациональные значения размеров инструмента и технологических режимов волочения труб, чтобы минимизировать амплитуду колебания оправки i и обеспечить её устойчивое положение в очаге деформации

Для определения амплитуды колебания оправки в очаге деформации необходимо решить дифференциальное уравнение движения

тх = в(х,х,1)>

где масса оправки; равнодействующая внешних сил, действующих на

оправку в очаге деформации, зависит от скорости скольжения металла с оправкой и

положения оправки в очаге деформации, являющимися функциями от времени; х -

ускорение; х - скорость; х - координата положения оправки в очаге деформации; t - время.

Равнодействующая внешних осевых сил является суммой сил трения, действующих на самоустанавливающуюся оправку в зонах обжатия и калибровки,

в-в2+вз+04+03,

где осевая сила трения, действующая на оправку в зоне очага деформации

(на бочке, на конической части оправки, на калибрующем пояске и в зоне цилиндрического пояска волоки). Касательные напряжения на контакте оправки с металлом рассчитаны по закону Кулона.

Неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка решено с применением метода Рунге-Кутта.

Оправка, независимо от начальных условий, если её не выбрасывает из очага деформации и не происходит обрыва трубы, переходит в режим стационарных колебаний, подчиняющихся определенному закону.

Характерные особенности колебания самоустанавливающейся оправки проявляются на графике скорости оправки от времени. Если график в координатах «перемещение-время» отражает колебательное движение, близкое к синусоидальному, то графики в координатах «скорость-время» можно разделить на две группы и промежуточное состояние между ними:

график скорости оправки близок к синусоиде;

скорость оправки стремится к нулю;

график скорости оправки представляет ломанную линию.

Процесс волочения труб на самоустанавливающейся оправке происходит в режиме граничного трения. Расчет напряжений трения, действующих на оправку, выполнен для условия граничного трения. Практический интерес представляет

график колебания оправки при соотношении скоростей соответствующий

начальной стадии волочения при разгоне барабана волочильного стана. При этом амплитуда колебания оправки при достижении переходного процесса принимает максимальные значения. Необходимо, чтобы в этот период оправка имела колебательные движения относительно центра равновесия. Если при этом не произойдет выброса оправки назад или обрыва трубы при нахождении оправки в крайнем переднем положении, то вероятность устойчивого процесса при дальнейшем увеличении скорости волочения возрастает.

При небольших скоростях оправка стремится двигаться со скоростью близкой к скорости металла. В переднем положении оправка останавливается, а

затем броском возвращает в заднее положение. Затем скорость оправки за короткое время увеличивается до значения, близкого к скорости металла и цикл колебания повторяется.

Интервал переходного периода зависит от размеров и формы очага деформации. В одних случаях, как например, на завершающем проходе изготовления капиллярной трубы размером 2,1x0,80 мм переходный процесс происходит скачком. Для первого прохода, по этому же маршруту 46,5x40,5-37,65х32,8мм наблюдается более продолжительная зона переходного процесса (рис.5).

Рис.5. Графики изменения скорости оправки вблизи переходного процесса

В распечатке результатов расчета приводится амплитуда колебания первого полупериода. В этой стадии неустановившегося "колебательного движения амплитуда принимает максимальное значение

где: х„ - достигнутое оправкой переднее положения; X, — достигнутое оправкой заднее положение, а координата условного равновесия оправки равна

хд=( х„+х*)/2.

3.3. Разработка структуры и создание пакета прикладных программ анализа технологических маршрутов

Технологический маршрут изготовления холоднодеформированных труб должен соответствовать технологическим ограничениям. Расчеты производятся на детерменированных математических моделях процессов волочения труб с использованием метода статистических исследований (Монте-Карло). Вероятностные значения размеров исходной заготовки, параметров технологического инструмента и механических характеристик металла определяются номинальным значением и полем допусков. Во всех случаях разность между максимальным и минимальным допустимыми значениями параметра принимается за во интервал, внутри которого в соответствии с нормальным законом, распределения генерируется вероятностное значение технологического параметра. Аналогично определяются случайные значения коэффициентов трения на контакте обрабатываемого металла с волокон и оправкой. Согласно методике, каждая операция волочения обсчитывается в п реализациях. Это позволяет определить параметры распределения целевых функций (силовые, кинематические характеристики и поврежденность металла).

Пакет прикладных программ анализа технологических ограничений является составной частью экспертной системы и используется либо для анализа технологического маршрута, либо в качестве технологических ограничений в пакете экономических задач (раздел 5).

Структура пакета позволяет с небольшими затратами развивать систему использованием новых математических моделей не рассмотренных ранее технологических процессов.

Выполнение расчетов в СУБД имеет определенные преимущества перед обычным программным обеспечением, так как позволяет выбором темы непосредственно определить абсолютное большинство необходимых исходных данных: состав технологического оборудования, используемые в производстве технологические схемы, инструмент, ассортимент выпускаемой продукции и т д.

Это упрощает решение копкретных технологических задач по исследованию технологического процесса, по разработке проектно-конструкторской документации, а также при оперативном управлении производством.

Пластические свойства металла определяются с учётом напряжённо-деформированного состояния при квазимонотонной или знакопеременной деформации. Диаграмма пластичности металла представлена экспериментальной формулой

Л, = exp(¿, +b2(i. +(Ъ3 +btfia)~,

где эмпирические коэффициенты аппроксимации диаграммы

пластичности; ^ и Ц<г показатели напряженного состояния.

Повреждённость металла при квазимонотонной деформации с числом этапов

„ а

тп, на протяжении каждого из которых значения показателей не

изменяются, определяется по выражению

В общем виде повреждённость металла при знакопеременной деформации за п этапов определяется по вт.тпя-ягр.нитп

ю = °>о +2 ] Ла>>

1 о К

где еоа- исходная повреждённость металла; п - число циклов знакопеременной деформации; ДИ Л,-определяющие уравнения механики вязкого разрушения; Д<а - поврежденность устраняемая термообработкой. Функция а определяется по выражению

U0.2»!

(а

где: а0 - эмпирический коэффициент, зависящий от марки металла и сплава.

3.4. Автоматизированное проектирование технологии изготовления холоднодеформированных труб

Варианты технологических маршрутов формируются с использованием информации о сортаменте готовой продукции, сортаменте заготовки, незавершенном производстве, с учетом характеристик технологии: последовательностей операций, переходов, технологического инструмента.

Варианты маршрутов создаются по циклам обработки. Цикл обработки определяется формой и геометрическими размерами изделия, а также последовательностью технологических операций.

Построение варианта маршрута начинается с состояния соответствующего готовой продукции и заканчивается в области допустимых значений исходной заготовки. Промежуточные состояния могут создаваться как внутри одной технологической схемы, так и на стыке локальных технологических схем. Технологическая схема описывает процесс преобразования продукции из одного состояния в другое. Технологическую схему, в которой исходная заготовка преобразуется в готовую продукцию, называют «сквозной». В технологической схеме могут указываться, как отдельно стоящие виды оборудования, так и поточные линии, образы сложных линий. Исходными для каждого состояния являются типоразмеры заготовки, виды заготовки или промежуточные состояния. Количество промежуточных состояний ограничивается информацией, используемой из базы данных, о рекомендуемых переходах, имеющемся в цехе технологическом инструменте.

Формирование состояний продолжается до тех пор, пока существуют переходы из данной области состояний в последующие. Если такие переходы исчерпываются в процессе расчета, и среди всех сформированных состояний нет таких, которые бы соответствовали заготовке, то в текстовый файл сообщений пользователю выдаются промежуточные данные, которые позволяют ему установить, на каком этапе расчета прекратилось формирование промежуточных состояний.

Далее по каждому типоразмеру заготовки обратным прохождением до типоразмера готовой продукции формируются варианты технологического маршрута. Приоритет в выборе варианта технологической схемы сохраняется за

пользователем. Это обеспечивается вводом избыточных исходных данных, исключением из расчета некоторых созданных вариантов, возвратом к любому предыдущему этапу расчета, выполнением корректировки исходных и промежуточных данных.

Задача формирования маршрута является составной частью пакета расчета производственных затрат.

4. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТОВ

Автоматизированные системы подготовки производства, планирования, оперативного управления и другие наиболее эффективны, если они интегрированы в одной информационной среде. При разработке автоматизированных систем проектирования информационному обеспечению уделяется особое внимание. В настоящем разделе формализована исходная информация для выполнения технологических расчетов.

Основными элементами системы являются сортамент, ресурсы, оборудование, технология. Система позволяет вести расчеты по изделиям мерной, немерной, кратной длины, в бухтах, в отрезках, с ограничениями по минимальной и максимальной массе, на сложных поточных линиях или отдельно стоящем оборудовании, включая все технологические и вспомогательные операции от литья до получения готовой продукции.

В системе рассмотрены все элементы технологических потоков, использование которых позволяет исходными данными, как из цепочек, формировать любой сложности технологический процесс.

Формализация основных производственных понятий позволила в автоматизированном проектировании задавать технологию и технологические потоки в виде исходных данных средствами обычного технического языка. Исходные данные дают представление об объекте проектирования. Для формирования системой технически возможных вариантов маршрутов, включая отработанные производством, исходные данные вводятся избыточно.

5. МЕТОДИКА ПРИНЯТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Выбор технологического решения приобретает особую значимость, если среди альтернативных вариантов по экономическому критерию оно является самым эффективным. Задачи, решаемые с целью получения максимальной

прибыли от реализации продукции, являются сложными, многомерными и не позволяют дать комплексную оценку одновременно всем техническим решениям.

. Для сокращения размерности задача поиска рациональных технологических решений разбита на ряд последовательных этапов. По окончанию каждого этапа пользователь может просмотреть промежуточные результаты, при необходимости, откорректировать исходные или промежуточные данные, вернуться к любому предыдущему или перейти к выполнению следующего шага расчета.

Методика принятия технологического решения предусматривает автоматизированное выполнение следующих операций:

1 - автоматизированная подготовка исходных данных из формы удобной пользователю в форму удобную ЭВМ;

2 - автоматизированное проектирование технологии изготовления холоднодеформированных труб (дано в разделе 3.4);

3 - оптимальный раскрой продукции по минимуму расхода металла;

4 - проверка вариантов маршрутов на соответствие технологическим ограничениям (дано в разделе 3.3);

5 - расчет загрузки оборудования на условную единицу обрабатываемого объёма продукции;

6 - расчет прямых производственных затрат на единицу объёма продукции;

7 - выбор оптимального набора технологических маршрутов одновременно по основному и вспомогательному производству по максимальной прибыли с учетом состава и количества основного и вспомогательного оборудования;

8 - расчёт нормативно-технологических карт;

9 - вывод результатов расчета на печать, включая: расчетный сортамент и программу производства, сформированные системой варианты маршрутов, загрузку технологического оборудования, баланс металла, калькуляцию себестоимости (сквозной, по видам продукции и по типоразмерам), сводку производственных затрат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе достигнута поставленная цель и получены следующие результаты:

1. Разработаны математические модели основных способов производства холоднодеформированных труб, для оценки напряженного и деформированного

состояния: металла в очаге деформации, енппвы* параметров процесса и накопленное поврежденности металла.

2. Разработаны алгоритмы и рабочие программы для расчета оптимального раскроя заготовки, труб на промежуточных и готовом размерах мерной, немерной, кратной длины • в отрезках или в бухтах с учетом • маршрутной технологии и технической характеристики оборудования.

3. Разработаны алгоритмы и рабочие программы доя решения задач яо расчету профиля валка, оправок дпя станов ХПТ и кулаков для шлифовальных станков, позволяющие на стадии подготовки производства оцедить тшность изготовления инструмента и технологачсскоааснзстки.

Разработала новая методика расчета профиля ручья валка, которая по сравнению с традиционными методиками обеспечивает снижение- нагрузок на рабочие валки стана ХПТ до 30%.

Практическая- значимость внедрения - автоматизированной системы проектирование Инструмента заключается я пприптеттиг ■ тпчипеги ичгптгга;гения валков, повышении срока служба инструмента и валковых подшипников^ а также в повышении качества прокатываемых труб.

4. Разработшш алгоритм в- рабочая программа расчета характеристик колебательного- движения- самоустанавяивающейся оправки в очаге- деформации при волочении труб^ которые используются для. повышения надежности проектируемого маршрута водщения.

Все: разработанные- программы дня ЭВМ включены в состав экспертной системы, дна., анализа. . и_ проектирования. маршрутов производства хояодподеформирвварнях труб.

5т Разработаны алгоритм и рабочая программа, статистической оценки надежности процесса изготовления, холоднодеформированных труб по выбранному маршруту.

& Ценным-для анализа практической.деятельности цеха является то,-что разработанное-, программное обеспечения для формирования- и. анализа технологических. . маршрутов, -основано на мг.пппт.чпвашш осдовной производственной информации- об объекте- проектирования: сортамент, исходной заготовки, наличие незавершенного производства, состояние оборудования, наличие технологического имугрумрнта трунтптттргитгУ потоков и других данных.

Основные производственные понятия в информационном обеспечении формализованы. Благодаря этому стало возможным задавать исходные данные для выполнения технологических и экономических расчетов средствами обычного технического языка.

7. Разработаны алгоритмы и рабочие программы формирования вариантов технологических маршрутов производства холоднодеформированных труб и экономической оценки вариантов. Все программное обеспечение включено в состав экспертной системы.

8. Рабочие программы внедрены в производство и в учебном процессе. Для пользователей разработаны методические указания и стандарт предприятия.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Смирнов Н.А., Богатов А. А. О движении самоустанавливающейся оправки в очаге деформации. Сборник научных трудов 1 -ой Российской конференции по трубному производству «Достижения в теории и практике трубного производства» Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2004. С. 120-127.

2. Смирнов Н.А., Богатов А.А., Харитонов В.В., Орлов Г.А., Тропотов А.В. Разработка экспертной системы для анализа и проектирования процессов производства труб. Сборник научных трудов 1 -ой Российской конференции по трубному производству «Достижения в теории и практике трубного производства» Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2004. С. 196-200.

3. Смирнов Н.А., Богатов А.А., Орлов Г.А. Разработка и внедрение системы автоматизированного проектирования инструмента стана ХПТ. Сборник научных трудов 1 -ой Российской конференции по трубному производству «Достижения в теории и практике трубного производства» Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2004. С. 211-218.

4. Смирнов Н.А., Богатов А. А. Система расчета основных технико-экономических показателей производства труб. Сборник научных трудов 1 -ой Российской конференции по трубному производству «Достижения в теории и практике трубного производства» Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2004. С. 226-233.

5. Богатое, АА., Смирнов. НА, Харитонов. В.В., Орлов ГА Разработка и применение экспертной- системы для проектирования процессов холодной деформации труб. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» 4.2. Волгоград, Политехник».2002.С.60-62.

6. Богатов А.А., Смирнов Н.А., Харитонов В.В., Орлов Г.А., Тропотов А.В. Экспертная система для проектирования технологии производства холоднодеформированных труб. Тезисы докладов Всероссийской конференции «Новые образовательные технологии в вузе». УГТУ-УПИ. 2001. С. 94-95.

7. Богатов А.А., Смирпов Н.А., Харитонов В.В., Орлов Г.А., Тропотов А.В. Анализ на ПЭВМ маршрутов волочения и прокатки. холоднодеформированных труб: Метод. Указания для самост. Работы, курсовому и дипломному проектир. 2001. УГГУ. С.32.

8. Смирнов Н.А., Богатов А.А., Харитонов В.В., Орлов Г.А., Тропотов А.В. Разработка экспертной системы для проектирования процессов холодной деформации труб. Труды lV-ro конгресса прокатчиков. М.: Черметинформация. 2001 г. С. 95-96.

9. Автоматизированное проектирование многооперационных процессов холодной деформации труб / Богатов АА, Смирнов НА, Тропотов А.В., Орлов ГА.., Харитонов В.В. // Труды Щ Конгресса прокатчиков. М.: Черметинформация, 2000.

10. Богатов АА, Смирнов НА, Харитонов В.В., Соломенн В.А. Система автоматизированного проектирования процессов холодной деформации // Производство проката, №2,1999. С. 28-30.

11. Система автоматизированного проектирования процессов холодной деформации труб/ АА Богатов, НА Смирнов, В.В. Харитонов, В А. Соломеин // Новости черной металлургии России и зарубежных стран. Часть 1. Черная металлургия. Бюл. НТИ,1998, №5-6. С.46-49.

12. Смирнов НА, Харитонов В.В., Богатов АА. Автоматизированная система проектирования производства труб «TUBEXP» с использованием реляционных баз данных: Метод. Указания. Екатеринбург. УГТУ, 1998. 42 с.

13. Богатов А.А., Смирнов Н.А., Харитонов В.В. Экспертная система для анализа и проектирования на ПЭВМ технологических процессов производства труб // Бюл. НТИ Черная металлургия, 1998, №2, С. 38-39.

14. Богатов А.А., Тропотов А.В., Орлов Г.А., Смирнов Н.А., Харитонов-В.В. Пакет программ для автоматизированного анализа на ПЭВМ маршрутов холодной прокатки и волочения труб. // В кн.: Теория и технология процессов пластической деформации. Труды научно-техн. конф. МИСиСа. -М.: Изд-во МИСиС. 1997. С. 251-256.

15. Смирнов Н.А., Богатов А.А., Харитонов В.В. Разработка структуры автоматизированной системы технологического проектирования трубных цехов. // Труды научно-технической конференции 8-10 октября 1996г. «Теория и технология процессов пластической деформации». -М.: МИСИС. 1997. С.330-335.

16. Смирнов НА., Богатов А.А. Разработка основных элементов системы автоматизированного проектирования трубных цехов. // Тезисы докладов научно-технической конференции «Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов» посвященной 75-летию образования металлургического факультета УГТУ. Екатеринбург, 1995 г.

17. Смирнов Н.А. САПР трубных цехов. // Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов. «Повышение качества проектных работ и металлопродукции в чёрной металлургии». Свердловск: октябрь, 1985 г.

18. Богатов А.А, Тропотов А.В., Мижирицкий О.И., Мкртчян Г.С., Смирнов Н.А., Леонтьев А.Ю. Анализ на ЭВМ маршрутов изготовления холоднодеформиро-ванных труб. // Тезисы докладов научно-технической конференции "Развитие техники и технологии производства стали и сплавов", Свердловск, изд. УПИ, 1982.

19. Богатов А.А., Тропотов А.В., Мижирицкий О.И., Мкртчян Г.С., Смирнов Н.А. Программа анализа маршрутов волочения труб. Спецификация. Текст программы. Описание программы. Общее описание. Руководство программиста. Руководство оператора. Программная документация. Зарегистрировано в ОФАП при Минвузе СССР, № П6/4-546/А, Москва, МВТУ, 1982.

20. Богатов А.А., Тропотов А.В., Мижирицкий О.И., Мкртчян Г.С., Смирнов НА. Программа анализа маршрутов холодного редуцирования труб. Спецификация. Текст программы. Описание программы. Общее описание. Руководство

программиста. Руководство оператора. Программная документа-ция. Зарегистрировано в ОФАП при Минвузе СССР, № П6/4-557/Х, Москва, МВТУ, 1982.

21. Богатое А.А, Тропотов А.В., Мижирицкий О.И., Мкртчян Г.С., Смирнов Н.А. Алгоритм и программа анализа маршрутов волочения труб на самоустанавливающейся оправке.// Тезисы докладов научно-технического семинара «Пути повышения качества труб и эффективности использования металла на трубных заводах Урала», Челябинск, изд. УДНТП, 1981.

Подписано в печать 17 мая 2004г. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 84

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ - УПИ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира 19

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ процессов и технологических схем производства холоднодеформированных труб

1.1.1. Основные технологические процессы

1.1.2. Анализ технологических схем

1.2. Математические методы и принципы построения технологических маршрутов с использованием ЭВМ

1.3. Системы автоматизированного проектирования и методы их разработки

1.4. Цели и задачи диссертационной работы

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ

2.1. Холодная периодическая прокатка

2.2. Волочение труб

2.3. Холодное редуцирование труб 54 Выводы

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 56 3.1. Расчет размеров инструмента и оснастки для холодной периодической прокатки труб

3.1.1. Методика расчета рационального профиля калибра стана ХПТ

3.1.2. Разработка методики расчета кулаков - копиров для шлифовки ручья калибров станов ХПТ

3.1.3 Расчет профиля ручья валка по заданным размерам кулаков

3.1.4 Расчет основных параметров прокатки по заданным размерам профиля калибра

3.2. Исследование устойчивости самоустанавливающейся оправки в очаге деформации при волочении труб

3.2.1. Геометрия очага деформации

3.2.2. Условия контактного трения

3.2.3. Использование численных методов интегрирования

3.2.4. Траектория движения оправки в очаге деформации

3.2.5. Разработка программного обеспечения анализа движения самоустанавливающейся оправки

3.3. Разработка структуры и создание пакета прикладных программ анализа технологических маршрутов

3.4. Автоматизированное проектирование технологии изготовления холоднодеформированных труб 94 Выводы

4. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТОВ

4.1. Сортамент и программа производства труб

4.2. Структура производства

4.2.1. Структура производственного процесса

4.2.2. Технология

4.2.3. Оборудование

4.3. Использование информации в технологических расчетах 119 Выводы

5. МЕТОДИКА ПРИНЯТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

5.1. Подготовка исходных данных 125 5.1.1. Расчетный состав оборудования 125 5.1.2., Выполняемые технологические операции

5.1.3. Перечень состояний

5.1.4. Технологические схемы для расчета

5.2. Расчет оптимального плана раскроя продукции

5.3. Расчет загрузки оборудования

5.4. Расчет стоимости производственных затрат

5.5. Выбор оптимального набора вариантов маршрутов

5.6. Расчет нормативно-технологических карт

Выводы

Холоднодеформированные трубы являются распространенным видом продукции металлургических предприятий Российской Федерации. Номенклатура труб чрезвычайна многообразна, как по типоразмерам, применяемым металлам и сплавам, так и по требованиям к качеству готовой продукции. В преддверии вступления России в ВТО особенно актуальными становятся работы, направленные на повышение конкурентоспособности отечественной продукции. Одним из важных направлений снижения себестоимости продукции и повышение её качества является разработка новых технологических схем, устойчивых к случайным отклонениям технологических параметров. Этому способствует совершенствование технологической подготовки производства путем внедрения математических методов и электронной вычислительной техники. Возможности этого направления остаются в настоящее время не полностью реализованными.

Разработка математических моделей, алгоритмов и рабочих программ для анализа основных технологических операций производства холодноде-формированных труб является первым этапом автоматизации инженерного труда. Многовариантность технологии изготовления холоднодеформирован-ных труб предоставляет широкие возможности для сокращения производственных затрат за счет более рационального выбора потребляемых ресурсов, оборудования и режимов обработки. Решение этой проблемы особенно актуально на стадии проектирования нового производства.

В настоящей работе разработана методика и программы для формирования и анализа на ЭВМ альтернативных вариантов технологии изготовления холоднодеформированных. труб,, удовлетворяющих, технологическим, ограничениям. Выбор из всевозможных вариантов наиболее рационального производится по минимуму производственных затрат. Оценка принимаемых технических решений может быть произведена как для отдельной операции или отдельного вида продукции, так и для всей планируемой номенклатуры и программы производства труб объекта проектирования.

Материалы диссертации изложены в пяти главах.

Первая глава является обзорной. В ней рассмотрены методы разработки технологических схем и состояние вопроса о развитии основных элементов систем автоматизированного проектирования технологических процессов. На основе аналитического обзора сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе разработаны математические модели технологических операций изготовления холоднодеформированных труб, включая: холодную прокатку труб на станах ХПТ, холодную прокатку труб на станах ХПТР, холодную прокатку труб на редукционно-растяжных станах, волочение труб на станах линейного типа без оправки, на длинной, короткой и цилиндрокониче-ской оправках, волочение труб без оправки и на самоустанавливающейся оправке в бухтах.

В третьей главе разработана новая методика расчета профиля валка для стана ХПТ, учитывающая зазоры между ребордами валков в зависимости от нагрузки на рабочий валок и жесткости рабочей клети. Разработана математическая модель и программа для ЭВМ расчета профиля кулака глубины и кулака разворота шлифовального круга для станка ЛЗ-250. Полученные рекомендации способствовали повышению точности изготовления профиля ручья валка, стойкости валков и валковых подшипников.

Для определения характеристик устойчивости положения самоустанавливающейся оправки при волочении труб в бухтах разработана математическая модель движения оправки в очаге деформации и проанализировано влияние основных технологических параметров на положение оправки в очаге деформации.

Для анализа вариантов маршрутов дана постановка задачи и краткое описание работы программы, позволяющей выполнить сквозной анализ технологии с использованием метода статистических исследований (Монте-Карло).

Четвертая глава содержит основные требования к информационному обеспечению технологических расчетов. Разработана методика описания технологии и информационной структуры производства с произвольной степенью механизации и автоматизации. Информационное и программное обеспечение разработано средствами системы управления базами данных (СУБД FoxPro 8.0). Все особенности объекта проектирования: состав оборудования, технология производства, технологические и технико-экономические характеристики оборудования, сортамент готовой продукции, сырье, энергоносители, вспомогательные материалы, инструмент и другое являются исходной информацией. После ввода информации на носители она может использоваться в справочных целях или в качестве исходных данных для выполнения инженерных расчетов с автоматизированным выбором эвристически создаваемых вариантов: технологических схем, схем раскроя и режимов обработки. Решение инженерных задач осуществляется на классе технически возможных вариантов, удовлетворяющих технологическим ограничениям. Информационное обеспечение технологических расчетов, разработанное с использованием общепринятого технического языка и основных технических понятий, предназначено для использования при решении проектных, исследовательских, конструкторских и производственных задач.

В пятой главе представлена методика принятия технологических решений, включающая различные математические методы для поэтапного решения технологических задач с последующей экономической оценкой сформированных ЭВМ вариантов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- алгоритмы и математические модели основных процессов холодной деформации труб;

- закономерности изменения силовых параметров и поврежденности металла, от технологических факторов холодной прокатки и волочения труб;

- алгоритмы и рабочие программы анализа технологических маршрутов;

- алгоритмы и рабочие программы расчета новой калибровки профиля валка для стана ХПТ и технологической оснастки для изготовления инструмента; s

- алгоритм и рабочая программа анализа движения самоустанавливающейся оправки при волочении труб;

- информационное обеспечение технологических расчетов в производстве холоднодеформированных труб;

- решение задачи нахождения оптимального плана раскроя металла;

- методика принятия технологических решений;

- внедрение новых технологических рекомендаций в производство.

Ценность разработанных положений для науки заключается в формализации структуры производства и технологии изготовления холоднодеформированных труб на основе математического моделирования технологических процессов. Осуществлена постановка и решена задача исследования переходного процесса движения самоустанавливающейся оправки в очаге деформации с целью повышения надежности процесса волочения. Разработана система расчета размеров технологического инструмента и технологической оснастки для станов ХПТ в составе прямых и обратных задач, позволяющая оценить влияние точности оснастки и инструмента на качество труб.

Практическую ценность представляют рабочие программы расчета профиля валков станов ХПТ и технологической оснастки для их изготовления. Программа анализа технологических маршрутов используется при освоении производства новых видов труб и совершенствования действующих технологических схем, а практические рекомендации внедрены на ОАО «РЗ ОЦМ». Пакет рабочих программ используется в учебном процессе на кафедре ОМД УГТУ-УПИ.

Совокупность результатов, полученных в диссертации, направлена на развитие системы технологической подготовки производства холоднодеформированных труб с целью ускорения внедрения новых технологий и сокращения производственных затрат.

Выводы

Разработанная в диссертационной работе методика принятия технологических решений в производстве холоднодеформированных труб учитывает фактический состав оборудования, структуру производства и технологические потоки, парк- технологического инструмента- и другие данные, введенные в базу данных в виде исходной информации.

Порядок выполнения этапов расчета соответствует принятой схеме разработки технологической части проекта трубного цеха, применяемой проектными институтами.

Практическая значимость разработанного алгоритма заключается в возможности анализа по экономическим показателям современных технологических процессов, включающих в поточной линии различные технологические операции (литья заготовки, горячую деформацию и собственно передел производства холоднодеформированных труб), например, технология Cast and Roll и другие.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе достигнута поставленная цель и получены следующие результаты:

1. Разработаны математические модели основных способов производства холоднодеформированных труб, для оценки напряженного и деформированного состояния металла в очаге деформации, силовых параметров процесса и накопленной поврежденности металла.

2. Разработаны алгоритмы и рабочие программы для решения прямых и обратных задач по расчету профиля валка, оправок для станов ХПТ и кулаков для шлифовальных станков, позволяющие на стадии подготовки производства оценить точность изготовления инструмента и технологической оснастки.

Разработана новая методика расчета профиля ручья валка, которая по сравнению с традиционными методиками обеспечивает снижение нагрузок на рабочие валки стана ХПТ до 30%.

Практическая значимость внедрения автоматизированной системы проектирования инструмента стана ХПТ заключается в повышении качества прокатываемых труб за счет повышения точности изготовления валков, повышения срока службы инструмента и валковых подшипников.

4. Разработаны алгоритм и рабочая программа расчета характеристик колебательного движения самоустанавливающейся оправки в очаге деформации при волочении труб, которые позволяют повысить устойчивость проектируемого маршрута волочения за счет уменьшения амплитуды колебания.

5. Разработаны алгоритм и рабочая программа статистической оценки надежности процесса изготовления холоднодеформированных труб к величинам случайных отклонений технологических параметров.

6. Разработаны алгоритмы и рабочие программы для расчета оптимальной схемы раскроя заготовки, труб на промежуточных и готовом размерах мерной, немерной, кратной длины в отрезках или в бухтах с учетом маршрутной технологии и технической характеристики оборудования.

7. Ценным для анализа практической деятельности цеха является то, что разработанное программное обеспечение для формирования и анализа технологических маршрутов основано на использовании основной производственной информации: о сортаменте исходной заготовки, наличии незавершенного производства, состоянии оборудования, наличии технологического инструмента, а также существующих производственных потоков и других данных. Исходные данные на этапе ввода информации представляются средствами обычного технического языка. Это достигнуто за счет формализации основных понятий производственного процесса.

8. Все разработанные программы для ЭВМ включены в состав экспертной системы для анализа и проектирования маршрутов производства холоднодеформированных труб.

9. Разработана методика принятия технологических решений, целью которой является минимизация производственных затрат в натуральном и стоимостном выражении. За счет широких возможностей разработанного информационного обеспечения методика не привязана к конкретному объекту проектирования. Это позволяет использовать методику на стадии проектирования объекта, его эксплуатации и при техническом перевооружении. В качестве объекта проектирования может выступать цех по производству холоднодеформированных труб или производственный участок, отдельный вид оборудования или технология отдельно взятого типомаркоразмера готовой продукции.

10. Рабочие программы внедрены в производство и в учебном процессе. Для пользователей разработаны методические указания и стандарт предприятия.

1. Холодная прокатка труб./ Кофф З.А., Соловейчик П.М. и др. -Свердловск, Металлургия, Свердловское отд-ние, 1962. -431 с.

2. Автоматизированный метод расчета калибровок рабочего инструмента станов ХПТ/ В.Г. Миронов, В.И. Рябушкин, Б.Я. Митберг и др.//Сталь. 1988. №6. С.60-62.

3. Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилие при холодной прокатке труб. -М.: Металлургиздат. 1963. 272 с.

4. Ziegler W. Grenzen des Rohrziehens mit fliegendem Dorn.- Bander. Bleche. Rohre. 1982, Bd. 23. №8. S. 229-231.

5. Ziegler W. Einfluss von Dorngleichgewicht und Faltenbildung.- Bander. Bleche. Rohre. 1983, Bd. 24. №7. S. 185-190.

6. Atanasiu N. Optimizarea parametrilor la tragerea tevilor pe dorn flotant.-Metalurgia (RSR), 1980, v. 32, p. 408-412.

7. Atanasiu N., Cercel G. Rohrziehen auf fligendem DornWirtaschaftlicher gestalten.- Bander. Bleche. Rohre. 1980, Bd. 21. №12. S. 539-542.

8. Optimizarea geometriei dopului flotant/ Gristescu N., Cleja S., Cuida O., Gristescu C.- Cerc.met., 1979. v. 20, p.385-391.

9. Иносита Я. Анализ процесса волочения труб. -Тэцу то хаганэ, J. Iron and Steel Inst., 1978, v. 64, №11, p. 240.

10. Ю.Биск М.Б., Швейкин В.В. Волочение туб на самоустанавливающейся оправке.- М.: Металлургиздат. 1963. -128 с.

11. П.Соколовский В.И., Паршин B.C., Шайкевич С.А. и др. / Волочение толстостенных труб малого диаметра на самоустанавливающейся оправке // Черная металлургия: Бюл.НТИ- 1976. №10.

12. Sadok L., Pietrzyk М. Analiza pracy korka swobodnego Wobszarze odksztalcenia.-Hutnik (PRL), 1981, t. 46, №2 S.62-65.

13. Sadok L., Pietrzyk M., Kastner P. Das Energiemodell des Rohrzieh-Verfahrens uber fliegenden Stopfen.- Blech. Rohre. Profile, 1982, Bd. 29. №8. S. 229-231.5.

14. Биск М.Б., Грехов И.А., Славин В.Б. Холодная деформация стальных труб. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во. 1976.-231с.

15. Шапиро В.Я., Уральский В.И. Бухтовое волочение труб. М.: Металлургия. 1972.-263 с.

16. Merkelbach Е. Versuch einer praxisnahen Beschreibung des Umformverfahrens Ziehen von Rohren mit fligenden Dorn. Definition der umformparameter und der Werkzeuggeometrien. Teil 1.- Draht, 1984. Bd. 35. №10. S. 533-536.

17. Rutkowski R. Analyse des Rohrziehverfahrens auf dem fliegenden Dorn. Teil 1. Grenzbedingungen fur die Anwendung des fliegenden Domes.- Blech. Rohre. Profile, 1981, Bd. 28. №9. S. 426-428.

18. Богатов A.A., Тропотов A.B., Мижирицкий О.И. К оценке устойчивости процесса волочения труб на самоустанавливающейся оправке. // Известия вузов. Черная металлургия. 1981. №10. с.47-51.

19. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности при обработке давлением. -М.: Металлургия, 1984. 144с.

20. Pillkahn Н., Funke P. Rechnergesteuerte Optimierun von Ziehwerkzeugen fur das Rohrziehen mit fligendem Stopfen.- Arch. Eisenhutten., 1980. Bd. 51. №7/ S. 289-293.

21. Антимонов A.M., Соколовский В.И., Душкин B.M. К оценке статического равновесия самоустанавливающейся оправки при волочении труб// Изв. Вузов. Черная металлургия. 1987. №8.

22. Отчет по исследовательской работе по теме: «Освоение технологии волочения труб на самоустанавливающейся (плавающей) оправке». Часть 1. Исследование основных параметров процесса. Ревдинский завод по обработке цветных металлов. Сборник № 14. 1957г.

23. Совершенствование процессов и оборудования для производства холоднодеформированных труб// Шевченко А.А., Резников Е.А., Ляховецкий Л.С. и др. М.: Металлургия, 1979.240 с.

24. Малышева В.Г., Мицук Н.В. Основы оптимального управления процессами автоматизированного проектирования. М.: Энергоатомиздат. 1990. -224с.

25. ГОСТ 19.201-78*.ЕСПД. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению.

26. ГОСТ 19.105-78*. ЕСПД. Общие требования к программным документам.

27. ГОСТ 19.402-78*. ЕСПД. Описание программы.

28. Разработка САПР. / Петров А. В. и др. Сборник в 10-ти книгах. М.: Высшая школа, 1990.

29. Шевакин Ю.Ф., Рытиков A.M. Вычислительные машины в производстве труб. М.: Металлургия, 1972. 240с.

30. Ериклинцев В.В., Фомин С.Я. Выбор экономичных технологических маршрутов производства холоднодеформированных труб. // М.: Черметинформация. 1972. с.40.

31. Беллман Р. Динамическое программирование. ИЛ, 1960.

32. Беллман Р.и Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. -М.: Наука. 1965.

33. Болтянский В.Г. Оптимальное управление дискретными системами. -М.: Наука. 1973.

34. Ериклинцев В.В., Фридман Д.С., Розенфельд В.Х. Оптимизация раскроя проката. М.: Металлургия, 1984г. 157 с.

35. Пособие по выбору технологического оборудования. / А.П. Градов и др. -Л.: Лениздат, 1980 г.-192с., с ил.

36. Фридман В.М. и др. Автоматизированный расчёт нормативно-технологических карт. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1998 г. №3. с. 71-73.

37. Справочник проектировщика АСУ ТП. / Под редакцией Смилянского Г.Л. -М.: Машиностроение, 1983.- 527, с ил.

38. Андриченко А.Н. Комбинированный метод автоматизированного проектирования технологических процессов изготовления деталей резанием: Дис. канд. техн. наук.- М.: 1990. 121 с.

39. Соломеин В.А. Автореф. канд. дис. «Компьютерное моделирование процессов прокатки на основе системного анализа и объектно-ориентированного проектирования». Екатеринбург, 1999г.

40. Таха X. Введение в исследование операций. М: Мир, 1985. в 2 томах.

41. Гольдштейн Е.Г., Юдин Д.Б. Новые направления в линейном программировании. М.:Сов. Радио, 1966. 524с.

42. Данциг Дж. Линейное программирование, его применения и обобщения: Пер. с англ./Пер. .;ндрианов и др. М.: Прогресс, 1966. 600 с.

43. Зуховицкий С.И., Авдеева Л.И. Линейное и выпуклое программирование. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1967. 460 с.

44. Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума: Пер. с англ./Пер. А.Н. Кобалевский и др.; Под ред. А.А. Фельдбаума. М.: Наука, 1967. 267 с.

45. Зингвилл У. Нелинейное программирование. Единый подход: Пер. с англУПер. Д.А. Бабаев; Под ред. Е.Г. Голынтейна. М.: Сов. Радио, 1973. 311 с.

46. Мовшович С.М. Случайный поиск и градиентный метод в задачах оптимизации:-Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1966, №6, с.43-51.

47. Моцкус И.Б. Многоэкстремальные задачи в проектировании. Статистические решения. Усиления локальных методов. Эвристические способности человека. М.: Наука, 1967. 215 с.

48. Бурков В.Н., Ловецкий С.Е. Методы решения экстремальных комбинаторных задач: Обзор. -Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1968, №4, с.82-93.

49. Бусленко Н.П. Математическое моделирование производственных процессов на цифровых вычислительных машинах. М.: Наука, 1964. 362 с.

50. Соболь И.М. Метод Монте-Карло. -М.: Наука. 1978. 64с.

51. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. 2-е изд., испр. и доп. М.: Физматгиз, 1962. 349 с.

52. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Машиностроение, 1978. 304 с.

53. Кофман А., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и приложения: Пер. с францУПер. В.И. Нейман и В.П. Швальб. М.: Мир, 1965. 302 с.

54. Понтрягин Л.С. Математическая теория оптимальных процессов. 3-е изд. М.: Наука, 1976. 392 с.

55. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. 2-е изд., перераб. М.: Физматгиз, 1962т.2 639 с.

56. Белов В.В., Воробьев Е.М., Шаталов В.Е. Теория графов. -М: Высш. школа. 1976.

57. Шеффе Г. Дисперсионный анализ. Пер. с англ. М.: Физматгиз, 1963. 625 с.

58. Ивахненко А.Г., Зайченко Ю.П., Дмитров В.Д. Принятие решений на основе самоорганизации. М.: Сов. радио, 1976. 280 с.

59. Технология непрерывной безоправочной прокатки труб./Гуляев Г.И., Ившин П.Н. и др. -М.: Металлургиздат. 1975. 264с.

60. Орлов Г.А., Измайлов А.Р. Проектирование и анализ маршрутов холодной периодической прокатки труб// Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. №1.с. 34-37.

61. Орлов Г.А. Анализ проходов роликовой прокатки труб// Изв. вузов. Черная металлургия. 1996. №12. с. 22-24.

62. Миронов В.Г. Деформации при прокатке труб на станах ХПТ. Автореф. дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1967.22с.

63. Плахотин B.C. Напряженно-деформированное состояние и разрушение металла при холодной прокатке труб. Автор, дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1966. 24с.

64. Вердеревский В.А. Роликовые станы холодной прокатки труб. М.: металлургия. 1992. 239с.

65. Василенко В.А. Сплайн-функции: Теория, алгоритмы, программы.-Новосибирск: Наука, 1983.

66. Электросварные холоднодеформированные трубы. / Богатов А.А., Тропотов А.В., Власов В.М. и др. -М. Металлургия. 1991.

67. Курс высшей математики. Интегральное исчисление. Дифференциальные уравнения. Векторный анализ. Учеб. для студентов втузов. Под ред. А.А. Шестакова. М.: Высш. шк., 1987. - 320с.

68. Устойчивость и колебания нелинейных систем. Веретенников В.Г.- Мб Наука, Главная редакция физико-математической литературы 1984. -320 с.

69. Пластическое формоизменение металлов. / Г.Я. Гун, П.И. Полухин, В.П. Полухин и др. -М.: Металлургия. 1968.416с.

70. Пакет рабочих программ анализа на ПЭМ основных параметров волочения и прокатки холоднодеформированных труб: Методические указания/ А.А. Богатов, Н.А. Смирнов, В.В. Харитонов, Г.А. Орлов, А.В. Тропотов. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. 20 с.

71. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. Учебник для вузов. -М.: Металлургия, 1986. 688 с.

72. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. Учебник для вузов. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. 836 с.

73. Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов. Учебное пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002, 329с.

74. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. -М.: Финансы и статистика, 1983 .-320с.

75. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем.-М.: Финансы и статистика, 1989.-351с.

76. Дейт К. Руководство по реляционной СУБД DB2.-M.: Финансы и статистика, 1988.-320с.

77. Дейт К. Введение в системы баз данных. Пер. с англ. -К. СПб: Издательский дом «Вильяме», 1999.-848с.:ил.

78. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ.-М.:Мир, 1991.-252 с.

79. Использование Visual FoxPro 6. Специальное издание. Пер. с англ.-М.:Издательский дом «Вильям», 2000.-928с.

80. Кириллов В.В. Структуризованный язык запросов (SQL).-Cn6.: ИТМО, 1994.-80 с.

81. Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. // Информационно-аналитические материалы центра информационных технологий. Е-mail:info@citforum.ru

82. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем.-М.: Финансы и статистика, 1984.-196с.

83. Мейер М. Теория реляционных баз данных.-М.:Мир,1987.-608 с.

84. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн., М.: Мир, 1985. Кн.1-287с.:Кн.2.-320с.

85. Абрамов Л.М., Капустин В.Ф. Математическое программирование. -Л: Изд-во Ленингр. ун-та. 1976. 184 с.

86. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. / Корсаков B.C., Капустин Н.М. и др. М.: Машиностроение. 1985.

87. Комиссаров В.И. Автоматизация процессов механической обработки. // -Владивосток: ДВГУ. Межвузовский сборник. 1981г.

88. Смирнов Н.А. САПР трубных цехов. // Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов. «Повышение качества проектных работ и металлопродукции в чёрной металлургии. Свердловск: октябрь, 1985 г.

89. Фомин С.Я., Королев М.В. и др. Программный комплекс диалоговой процедуры оптимальной планировки трубного цеха. // Сталь. 1992. №10. с.53-56.

90. Фомин С.Я., Королёв Н.В. и др. Оптимизация подхода к планировке технологического оборудования трубного цеха. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1992. № 9, с. 32-35.

91. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных.-М.: Финансы и статистика, 1985.-344с.

92. Харитонов В.В., Игошин В.Ф., Тропотов А.В. и др. Применение волок с повышенными углами конусности для улучшения качества тонкостенных труб. // Бюл. научно-техн. информации. Чёрная металлургия. 1984. №1. с.43-44.

93. Хайтин Б.Е. Проектирование цехов обработки металлов давлением. Учебное пособие. Свердловск: 1981.

94. Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных.- М.: Финансы и статистика, 1985.-344с.

95. ЭВМ в проектировании и производстве. / А.В. Амосов и др. Под общей ред. Г.В Орловского. -Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983. -296с, ил.