автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Моделирование и совершенствование процесса волочения проволоки в роликовых волоках

На правах рукописи

Баричко Борис Владимирович

МОДЕЛИРОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ В РОЛИКОВЫХ ВОЛОКАХ

Специальность 05.16.05 — «Обработка металлов давлением»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2006

Работа выполнена в Южно-Уральском государственном университете.

Научный руководитель — доктор технических наук, доцент Выдрин Александр Владимирович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гун Геннадий Семенович,

кандидат технических наук, с.н.с. Яковлев Виктор Васильевич.

Ведущее предприятие — ОАО «Златоустовский металлургический завод».

Защита состоится 24 мая 2006 г., в 14.00 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.298.01 в Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И-Ленина, 76. ЮУрГУ, зал для защиты диссертационных работ (ауд. 1001)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Автореферат разослан «_ _» Олр&ЛЯ__ 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук, профессор

Мирзаев ДА.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное развитие техники невозможно представить без применения проволочной металлопродукции, к которой предъявляют высокие требования по разнообразию и качеству, а к процессам производства проволоки -гибкости технологии, высокой эффективности и экономичности, безопасности труда и автоматизации. Необходимость деформации новых материалов с повышенными служебными свойствами диктует появление новых технологических процессов производства прутков и проволоки. Одним из них является процесс волочения металла в роликовых волоках, соединивший в себе особенности двух методов обработки давлением — прокатки и волочения.

Применение роликового волочения эффективно в условиях производства прутков и проволоки фасонного сечения, в черновых проходах при волочении катанки, литой и других видов заготовки, при производстве арматурной проволоки и проволоки из труднодеформируемых материалов.

Широкое использование способа волочения в роликах сдерживается рядом факторов, главными из которых являются отсутствие надежных, компактных конструкций роликовых волок и методик проектирования технологий роликового волочения. Последнее обстоятельство обусловлено недостаточным знанием закономерностей этого процесса, что связано с ограниченным числом его теоретических и экспериментальных исследований. Все сказанное, а также интерес, проявляемый изготовителями проволочной продукции к процессам волочения в роликовых волоках, является свидетельством актуальности тематики данной работы.

Исследования, представленные в диссертации, выполнены в рамках грантов Министерства образования РФ (1999-2000 и 2003-2004 гг.) и договоров на проведение научно-исследовательских работ'с рядом предприятий в России и за рубежом.

Целью работы является развитие методов моделирования процессов деформации металла, создание и практическая реализация на их основе промышленных технологий и оборудования для производства проволоки различного назначения волочением в роликовых волоках.

Научная новизна. На основе теоретических и экспериментальных исследований получен комплекс расчетных моделей впервые позволяющих:

- описать характер напряженного состояния металла при волочении в роликовой волоке;

- определить уровень напряжений в межочаговом промежутке при волочении в роликовой волоке со смещенными парами роликов;

- повысить точность определения параметров формоизменения металла в очаге деформации при волочении в роликах.

Уточнена методика определения напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации при волочении в роликах, обеспечивающая высокую сходимость алгоритма численного решения задачи и позволяющая осуществить комплексный анализ процесса волочения в роликовой волоке.

Выявлены физические закономерности формоизменения металла, позволяющие за счет оптимизации режимов деформации в парах роликов решать различные технологические задачи, в том числе, повышение точности получаемых профилей, обеспечение максимального обжатия профиля без потери его устойчивости в роликах.

Практическая значимость и реализация результатов работы в промышленности. Математическая модель процесса реализована в виде комплекта программных продуктов и методик, позволяющих определять основные технологические параметры процесса волочения в роликовых волоках, проектировать маршруты волочения и оборудование для производства проволоки. Результаты теоретического и экспериментального исследования использованы при разработке технологических процессов волочения проволоки различного назначения. Созданные на уровне изобретений технологии внедрены на ряде отечественных и зарубежных предприятий, в числе которых находятся ОАО «Златоустовский металлургический завод» (г. Златоуст), ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» (ВСМПО, г. Верхняя Салда), предприятие «Челябэнерго-ремонт» (г. Челябинск), ЗАО «ЖБИ-2» (г. Челябинск) и другие. Спроектированы и успешно эксплуатируются на ряде отечественных предприятий и за рубежом роликовые волоки и другое оборудование для производства проволоки, пущен в эксплуатацию специализированный участок роликового волочения проволоки из сплавов на основе титана.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на: Всесоюзной научно-технической конференции «Деформация металла в многовалковых калибрах» (г. Магнитогорск, 1987 г.), Всесоюзной научно-технической конференции «Новые технологические процессы прокатки, как средство интенсификации производства и повышения качества продукции» (г. Челябинск, 1989 г.), Республиканском научно-техническом семинаре «Технология и оборудование волочильного производства» (г. Алма-Ата, 1989 г.), Всесоюзном научн9-техни-ческом совещании «Пути ускорения научно-технического прогресса в метизном производстве» (г. Магнитогорск, 1990 г.), Международной конференции по сплавам на основе титана «XiAan International Titanium Conference» (г. Сиань, КНР, 1998 г.), III Международном конгрессе прокатчиков (г. Липецк, 1999 г.), V Международном конгрессе прокатчиков (г. Череповец, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Непрерывные процессы обработки давлением» (Москва, 2004 г.), VI Международном конгрессе прокатчиков (г. Липецк, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 20 опубликованных работах, в числе которых пять изобретений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и шести приложений. Полный объем работы составляет 173 страницы машинописного текста, в том числе 41 рисунок и 18 таблиц. Список используемой литературы содержит 150 наименований.

На защиту выносятся:

— конечно-элементная математическая модель очага деформации при волочении в роликовой волоке;

— результаты экспериментальных исследований, выражающиеся в проверке разработанной математической модели и используемых аналитических формул, а также полученные эмпирические зависимости, характеризующие формоизменение металла;

— экспериментально установленные физические закономерности формоизменения металла, определяемые режимами обжатия металла;

— выполненные на уровне изобретений конструкции роликовых волок, обеспечивающие повышение эффективности процесса волочения;

— методика проектирования маршрутов волочения, предусматривающая использование многоуровневой модели процесса и учет особенностей конкретных проходов;

— режимы деформации и новые технологические схемы роликового волочения проволоки прямоугольного, шестигранного и круглого сечения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее цель, научная новизна результатов работы и практическая значимость.

В первой главе приведен анализ существующих способов получения проволочной продукции, который показал, что в настоящее время основным процессом производства проволоки является волочение в монолитных волоках, эффективность которого может быть повышена использованием роликовых волок.

Анализ известных технологий роликового волочения показал, что до настоящего времени применение роликовых волок ограничивалось получением проволоки фасонного, преимущественно квадратного, сечения и калибровкой катанки. В первом случае используются волоки с многороликовыми калибрами, во втором - волоки со смещенными парами вертикальных и горизонтальных роликов с применением схемы калибровки «овал - круг».

Имеющиеся сведения об исследовании процесса волочения в роликовых волоках свидетельствуют о том, что для теоретического описании очага деформации можно использовать методы, известные для описания очага деформации при прокатке с учетом при этом характерных граничных условий. Силовые параметры процесса определяются, как правило, с использованием метода энергетического бапланса, ограничена информация об экспериментальных исследованиях процесса, а данные о параметрах формоизменения при волочении в ррликовых волоках со смещенными парами роликов практически отсутствуют. С другой стороны, уровень развития современной вычислительной техники позволяет с высокой точностью определять напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации, используя прогрессивные методы, к которым следует отнести, в частности, метод конечных элементов (МКЭ).

Возможности волок со смещенными парами рабочих роликов не ограничиваются получением проволоки круглого сечения, поэтому их использование при разработке новых процессов производства проволоки различного назначения потребовала точного определения основных технологических параметров, что обусловило необходимость проведения дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.

На основе сделанного в главе анализа сформулированы задачи исследования.

Во второй главе рассмотрена многоуровневая модель процесса волочения в роликовой волоке. При разработке режимов деформации в процессах роликового волочения для определения силовых параметров и формоизменения металла предложен иерархический подход, предуматривающий последовательное использование различных моделей процесса в направлении возрастания их сложности. Оценка реологических свойств металла, распределение обжатий в парах роликов и предварительное определение параметров поперечного течения металла выполняются по эмпирическим зависимостям, полученным математической обработкой результатов экспериментальных исследований. Особенность модели на этом уровне заключается в использовании при назначении режимов обжатия металла в парах роликов системы критериев, определяемых местом данного прохода на маршруте волочения и предъявляемыми к нему технологическими требованиями. Основными критериями, использованными при разработке технологических процессов, выступали: получение максимальной вытяжки (при использовании универсальных схем волочения проволоки круглого сечения), получение стабильного размера готового сечения (чистовые проходы, калибровка катанки), обеспечение устойчивого положения профиля в ребровых проходах (при получении прямоугольных сечений, волочении в ребровых калибрах). Данные для формулировки этих критериев были получены в результате проведения экспериментальных исследований процесса. Полученная на первом уровне информация использована для расчета силовых параметров процесса посредством зависимостей, определенных аналитическими методами на основе законов равновесия и энергобаланса. Полученные на этих двух уровнях сведения позволяют откорректировать параметры заготовки, распределение обжатий в парах роликов, уточнить характеристики роликовой волоки. Проектирование калибровки роликов и прогнозирование характеристик качества получаемой проволоки требует более точного определения параметров напряженно-деформированного состояния металла. Для этого на третьем уровне предложено использовать математическую модель процесса волочения в роликовой волоке, ориентированную на использование МКЭ.

Для численного решения задачи определения параметров напряженно-деформированного состояния в очаге деформации при волочении в роликовой волоке предложено использовать метод Ритца, который позволяет достаточно просто удовлетворить граничное условие на контактной поверхности (отсутствие момента на рабочем ролике). При решении краевой задачи Аф — / с использованием МКЭ общая форма записи алгоритма этого метода имеет вид

■•~-[(Ар,ф)-2(?,ф)]=.0, (1)

где А - оператор краевой задачи; <р - вектор искомых функций; /- вектор известных функций; ¥а - узловые значения искомых функций, являющиеся параметрами приближенного решения в соответствии с МКЭ.

Необходимость вычисления скалярного произведения вида (Аф,ф) требует наличия одинаковой размерности всех компонент вектора неизвестных ф , поэтому предложено вектор <Р задавать в виде

ф={Ух,Уу,У2,Х4}, (2)

где = VI у.

В выражении (2) ^, , Vг _ компоненты вектора скорости материальных

частиц деформируемого металла; ^ — скорость металла на выходе из роликов; а - среднее нормальное напряжение; Т- интенсивность касательных напряжений.

Тогда краевая задача А ф — / по расчету напряженно-деформированного состояния будет представлять собой следующую систему дифференциальных уравнений , г

Х-сПУ (^¡ГУ* ) + -Ь|-(Х4Г) = 0;

^-сНу (¡^Гу2) + Л--$-(х4Т) = 0;

„ СКу (У) = 0, где Н— интенсивность скоростей деформаций сдвига.

Поскольку условие несжимаемости учитывается при построении кинематически возможного поля скоростей, последнее уравнение системы (3) в дальнейшем можно не учитывать. В результате применения метода Ритца получен следующий вид минимизируемого выражения, ориентированного на использование в дальнейшем метода конечных элементов

е=1уМ 1

где - объем конечного элемента с номером «е» (е — 1, 2, 3,... р)\ - площадь

площадки с номером «5», принадлежащей конечному элементу с номером «е» и являющейся частью поверхности очага деформации (s = 1, 2, 3,... t).

Анализ граничных условий на поверхности геометрического очага деформации с учетом отсутствия искривления профиля на входе и выходе из очага деформации и сдвиговых деформаций на вертикальной и горизонтальной плоскостях симметрии позволил записать минимизируемое выражение в виде

е=\у(е) 1

+ (grâdv , gradv£c) ) + (gradV ¡е), grâdу ¡е) )]} dV +

àsb 2 W-

tir wv(i)2ri+(^2lcr(-s) Л

где t0 - число граней конечных элементов, принадлежащих плоскости входа в очаг деформации; /] — число граней конечных элементов, принадлежащих плоскости выхода из очага деформации, tK - число граней конечных элементов, принадлежащих контактной поверхности полосы; SqS\SiS\sIs) - площади площадок-элементов, принадлежащих соответственно плоскостям входа в очаг деформации, выхода из очага деформации и контактной поверхности полосы; ег0 - напряжение противонатяжения; ts0 — сопротивление пластической деформации сдвига металла полосы на входе в очаг деформации; сгхх — компонента тензора напряжений;

— соответствующие компоненты вектора скорости на поверхности Su', ц — коэффициент трения на поверхности контакта металла с роликом; а — угол между касательной поверхностью и осью ОХ; z^y) — функция, описывающая профиль калибра.

Для удовлетворения условия несжимаемости искомые функции были представлены в следующем виде

_ ду/х _ дуг _ (ôi//2 _ 5у/,

Vx ~ 8z ^ У dz i г ^ ду дх

v\

Если обозначить СТ = у/ $ и х4 — у Уз, то после глобальной аппроксимации будем иметь

- £ Ф-t - рЬчФъ^

р=1 £=1 р=1

р=1 и 1

Из условия минимума выражения (4) с учетом (5) была получена система Зд уравнений линейных относительно Ч^/ь 1. — . <?)> которая с использо-

ванием правил тензорных обозначений может быть записана следующим образом

к9Р V1Р = . («, Д = 1. - , 91 и = I, 2,3). (6)

Решение этой системы с применением метода Гаусса позволяет определить корни системы линейных уравнений, являющиеся узловыми значениями искомых функций.

Ввиду симметрии очага деформации при волочении простых профилей, при дискретизации рассматривалась только его четвертая часть (рис. 1), которая была подвергнута разбиению на 20 конечных элементов (т.е. весь очаг деформации разбивается на 80 конечных элементов) в виде тетраэдров с пятью узлами, для которых были определены координаты узлов конечно-элементной сетки.

При описании неизвестных функций Ч'хр, Ч^р, Ч^р, последние первоначально представлялись в виде выражений

= с(0е) + с^х+с(/}у++с^ху.

Рис. 1. Разбиение очага деформация на конечные элементы

Указанные выражения, при сравнительной простоте, обеспечивают существование производных требуемого порядка и, тем самым, обеспечивают сходимость выбранного алгоритма. С учетом этого можно записать итоговую систему уравнений

т д(0 _ V ( 10<? q=1 Л1 д(е) д<«> „ + "« Z 1 129 х2 + дС) А\е> ■у + д(г}

№ т М _ V/-a20i ~ , д(г) q=1 Л2 д(0 д(е) Л21<? 72q _ + Д<2«> AW Л23 q д(е) 2 х + <

¥ie) т д(Л> _ у / 30$ <7=1 л3 ЛО д(<0 + Д(зе) + ^ + д(0 Д(е> Z + < А(/>

или

= I . = £ N<l>W3q . (8)

q=l q=1 9=1

В связи с тем, что форма очага деформации заранее не определена, решение сформулированной краевой задачи осуществлялось методом последовательных приближений, принимая в нулевом приближении значения величины уширения, полученные с использованием эмпирических зависимостей. Процедура поиска конечного решения при этом продолжалась до тех пор, пока два последовательных приближения узловых значений функций Vi, Уз не приобретали достаточно' близкие друг к другу значения.

Описанная модель очага деформации при роликовом волочении была реализована в виде программы расчета параметров напряженно-деформированного состояния на ЭВМ, выполненной с использованием языка «Visual Basic for EXCEL». При работе с конечными элементами в виде тетраэдра использовались объемные ¿-координаты, что облегчило проведение операций интегрирования путем применения известных квадратурных формул с учетом соответствующих весовых коэффициентов. Сравнение расчетных, полученных с использованием модели, и экспериментальных данных показало высокую сходимость разработанного алгоритма.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований процесса волочения проволоки в роликовых волоках. Экспериментальные исследования проводились на лабораторной волочильной машине, приспособленной для установки различных типов волок и оборудованной комплексом измерительной аппаратуры, регистрирующей силовые и кинематические параметры процесса. В главе имеются данные о параметрах экспериментальной установки и исследованных материалов заготовки, приведены сведения об использованном измерительном инструменте и последовательности тарировки аппаратуры.

Исследования показали достаточно высокую сходимость экспериментальных данных величины напряжения волочения и усилия металла на ролики с расчет-

ными значениями этих силовых параметров процесса, полученными по аналитическим зависимостям. Например, для определения напряжения волочения использована зависимость, полученная решением уравнения энергетического балланса

_ ' 2 * . 2

сг, + ) + <г0, (9)

где <Т1, его - соответственно напряжение в переднем и заднем концах полосы; п — коэффициент, учитывающий неравномерность деформации; ак — средняя по очагу величина сопротивления деформации; й0, А] — соответственно высота заготовки и получаемого профиля; Лс, Л* - соответственно средний и катающий радиусы калибра; ДА = (йо — Ы) - абсолютное обжатие металла; Ьс - средняя по очагу деформации ширина профиля; - Площадь поперечного сечения профиля после очага деформации;/— коэффициент трения; X — коэффициент вытяжки.

При расчете усилия металла при волочении в роликах с гладкой рабочей поверхностью использована зависимость, полученная энергостатическим методом

^^А^АЛтЖ, (Ю)

АИ 2

где Я ~ радиус ролика.

При определении величины напряжения волочения в одной паре роликов средняя относительная ошибка не превышала 4,3%, а при определении усилия металла на ролики — 7,5%.

Анализ экспериментальных данных показал, что основными факторами, определяющими величину уширения при волочении в двухроликовой волоке являются обжатие металла и заднее натяжение. Для математического описания зависимости изменения величины уширения при изменении величины обжатия, последняя аппроксимировалась полиномом второй степени, коэффициенты которого определялись для различных материалов и условий трения с использованием метода наименьших квадратов. При определении характера влияния на величину уширения заднего натяжения использовался метод планирования эксперимента, а полученная с учетом физических закономерностей процесса эмпирическая зависимость имела вид

¿0 ' » (И)

где ¿¡о — диаметр заготовки; - высота поперечного сечения плющеного профиля; - ширина поперечного сечения плющеного профиля; оь — напряжение, создаваемое приложением заднего усилия; ст5о — сопротивление деформации материала заготовки. Проверка равноточности измерений проводилась по критерию Кохрана.

Для случая волочения в калибрах простой формы математической обработкой данных планируемого эксперимента аналогично получена зависимость для ширины сечения после деформации, дополнительно учитывающая фактор влияния радиуса рабочего инструмента

А, = Ьс

1 + 2,248ф0'617 - 1)0-7451"Т+3."з _ 0>74

1-22-

(12)

где ¿о - ширина сечения до деформации; А0 , А] — высота сечения до и после деформации; Л — радиус ролика по дну калибра; <г0 - напряжение противонатяжения; сг5о - сопротивление металла пластической деформации перед рассматриваемым проходом.

Проведены исследования процесса волочения по схеме, представленной на рис. 2, которые позволили выявить влияние распределения обжатия металла в парах роликов на величину свободного уширения металла во втором по ходу волочения очаге деформации, которая в конечном итоге определяет величину и стабильность одного из размеров получаемого профиля. Полученное факторное пространство (рис. 3) проанализировано с использование процедуры Бокса-Уилсона на предмет определения наименьших отклонений величины уширения АИ2/И1, взятой в качестве функции отклика, в результате чего был сделан вывод о том, что минимальные отклонения уширения (следовательно, и размера профиля) наблюдаются в окрестностях максимума уширения. На основе этого предложено при проектировании процессов использовать следующее распределение обжатий в. парах роликов

Е1 _ £ £ 1

7Т--— -1- 03)

где С], €2 — величина относительного обжатия металла, соответственно в первой и второй парах роликов; е^ - суммарная величина относительного обжатия металла, обеспечивающая при заданном значении величины максимальное уширение металла во второй паре роликов.

Применительно к процессу волочения проволоки из стали 65Г, величина £х, определение которой проводилось методом наименьших квадратов, составила 0,46 ... 0,53.

Проведенные исследования данной схемы (см. рис. 2) позволили также определить величину максимального обжатия полосы в ребровых проходах, обеспечивающую устойчивое положение профиля во второй паре роликов, которое характеризовалось величиной разности диагоналей прямоугольного сечения проволоки. Полученные результаты использованы при определении обжатий в технологических процессах волочения проволоки прямоугольного сечения в некалиброванных роликах. Другим результатом исследований является определение характера влияния обжатия в парах роликов на величину радиусов закруглений сечения получаемого профиля, что обеспечило разработку технологических процессов с учетом необходимости получения острой кромки прямоугольного сечения. Полученные данные позволили также решать обратную задачу - прогнозировать появление нежелательной острой кромки сечения, например, при волочении проволоки круглого сечения с использованием универсальных схем калибровки роликов.

Результаты экспериментальных исследований использованы при проектировании оборудования и технологии волочения проволоки различного назначения.

Рис. 2. Схема процесса волочения в смещенных парах роликов

0,25 0,2

0,15

0,05 0

♦ и ■—1

*

i.

__—I

\

0,08 0,18 0,28 0,38 0,48

Относительное обжатие во второй паре роликов е2

Рис. 3. Зависимость величины уширения во второй паре роликов от обжатий в парах роликов ♦ - е,= 0,155; ■ -£,= 0,206; А - е,= 0,250; х-е, = 0,295; •-с, = 0,346

Четвертая глава посвящена вопросам разработки конструкций роликовых волок и оборудования для производства проволоки. Сформулированы требования, предъявляемые к конструкциям роликовых волок, основными из которых являются: простота конструкции волоки'и изготовления ее деталей, малые габариты, легкая замена роликов, высокая жесткость конструкции, наличие регулировки роликов, обеспечение подшипниковых узлов смазкой без разборки волоки.

Приведено описание конструкции роликовых волок ВР-2/2.180, ВР-2/2.125 и ВР—4.180, разработанных в Южно-Уральском государственном университете, особенностью которых является установка роликов на двух опорах в массивной станине и наличие механизмов клинового типа для радиальной и осевой регулировки роликов*. Эти волоки использованы при проведении экспериментальных -исследований и с успехом эксплуатируются рядом предприятий в России и за рубежом, обеспечивая получение широкого сортамента продукции с высокой, для этого класса оборудования, точностью размеров сечения проволоки.

Описаны конструкции созданных автором на уровне изобретений волок с консольными роликами, волок с роликами на поворотных цапфах, волок с промежуточной удерживающей арматурой и волок с многороликовыми калибрами, применение которых на отдельных стадиях технологического процесса позволяет существенно повысить его эффективность.

Существующее, волочильное оборудование, как правило, не рассчитано на применение роликовых волок, что создает ряд трудностей при их использовании в специализированном производстве. Для ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» разработан комплекс оборудования участка роликового волочения проволоки из сплавов на основе титана, включающий бун-тодержатели консольного типа, разматыватель, волочильный блок, с роликовой волокой, систему -охлаждения роликов волоки, грузоподъемное устройство для монтажа волоки.на кронштейне волочильного блока, стенд для перевалки роликовых волок. Достоинства участка — компактность и возможность самостоятельного изготовления металлургическим предприятием с использованием минимального набора металлорежущего оборудования. Волочильный блок обеспечивает работу со всеми типами конструкций роликовых волок ЮУрГУ в широком диапазоне размеров получаемой проволоки, для чего предусмотрена установка быстросменных барабанов разного диаметра. Привод блока обеспечивает реверсивный режим работы в диапазоне изменения скорости волочения в пределах 0 ... 4 м/с. •

В пятой главе приведены сведения о разработанных технологических процессах получения проволоки в роликовых волоках.

Результаты теоретического и экспериментального исследований использованы при определении технологических параметров процесса плющения проволоки с противонатяжением, создаваемым монолитной волокой. При разработке технологии решалась задача определения соотношения между диаметром исходной заготовки и обжатием в монолитной волоке, обеспечивающего получение

*В разработке и внедрении роликовых волок принимали участие инженеры Попов Ю.Н. и Штер А.А.

заданного допуска на размер по ширине плющеного профиля. Определение неизвестных параметров проводилось методом последовательного приближения с использованием эмпирической зависимости (11). Например, при получении плющеной проволоки сечением 1,0 _о,о4 х 2,0 ±0,1 мм, по разработанной для ОАО «Зла-тоустовский металлургический завод» технологии, рекомендовано использовать исходную заготовку круглого сечения диаметром 1,68 мм, а перед роликовой во-локой - устанавливать монолитную волоку с диаметром калибрующей зоны 1,65 мм, что обеспечит в ней коэффициент вытяжки 1,036.

При получении проволоки прямоугольного сечения в ряде случаев целесообразно использовать процесс волочения в роликовых волоках со смещенными парами горизонтальных и вертикальных роликов с гладкой бочкой. В этом случае существенно сокращаются расходы на изготовление роликов. Для предприятия «Челябэнергоремонт» с учетом полученных экспериментальных данных по устойчивости полосы в ребровых проходах разработана технология производства проволоки прямоугольного сечения медных шин в диапазоне размеров прямо-угольн<?го сечения 1,5 ... 7,0 х 5,5 ... 12,5 мм из заготовки двух типовгс круглым сечением диаметром 8,0 мм и прямоугольным сечением 4,4 х 12,35 мм. Реализация данного процесса сопряжена с усложнением операции заправки исходной заготовки в роликовую волоку, для чего автором разработан способ волочения, защищенный патентом РФ №2112615.

Схема волочения проволоки прямоугольного сечения в роликах с гладкой бочкой характеризуется наличием неконтролируемого размера по одной из сторон прямоугольного сечения получаемой проволоки. Стабильность этого размера играет важную роль для получения качественной продукции. При проектировании режимов обжатий в парах роликов в процессах волочения проволоки прямоугольного сечения в условиях ОАО «Златоустовский металлургический завод» использованы результаты экспериментального исследования в виде зависимости (13). Например, для проволоки стали 65Г сечением 4,50 х 6,0 мм, отклонения размера большей стороны сечения удалось уменьшить на 0,02 мм и обеспечить, тем самым, получение заданного поля допуска ±0,05 мм.

На этом же предприятии внедрен технологический процесс получения проволоки шестигранного сечения, предусматривающий для деформации заготовки круглого сечения комбинацию гладкой бочки и ромбического калибра. Эта схема, по сравнению с другой схемой «ромбический калибр — гладкая бочка», обеспечивает более точное выполнение геометрии шестигранного профиля (меньшие отклонения в размерах углов при вершинах профиля и меньшая разность в диагоналях шестигранного сечения) при схожей величине радиусов закруглений, точности абсолютных геометрических размеров сечения и значений усилия волочения. По предложенной технологии освоено производство проволоки шестигранного сечения размером 4,0 _о,ю мм с радиусами закруглений вершин не более 0,45 мм и отклонениями в размерах диагоналей не превышающими ±0,03 мм. Параметры процесса и калибровка роликов определялись с использованием разработанной модели процесса роликового волочения.

Использование роликовых волок перспективно для калибровки катанки, при этом важно обеспечить высокую точность получаемого круглого сечения и стойкость рабочего инструмента. Исследования по калибровке катанки из стали 50 в роликовой волоке ВР-2/2.180, проведенные на Магнитогорском калибровочном заводе, позволили определить оптимальную форму калибров и определить стойкость роликов. Катанка диаметром 6,5 мм с овальностью 0,8 мм деформировалась по схеме «овал - круг» в проволоку диаметром 6,0 мм с величиной овальности не более 0,05 мм и предельными отклонениями размеров ±0,03 мм. При этом на одном комплекте роликов до первой переточки было получено 60 тонн калиброванной проволоки.

Другое направление использования роликовых волок при производстве проволоки круглого сечения - обработка труднодеформируемых материалов, например, сплавов на основе титана. В соответствии со спецификой выпускаемой продукции для ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» разработан технологический процесс получения проволоки в диапазоне размеров сечения 2,0 ... 6,0 мм из сплавов на основе титана ВТ 1-0, ВТ 16, предусматривающий 12 проходов роликового волочения, что обеспечило получение заданных сечений проволоки с минимальным количеством промежуточных операций термообработки.

Разработаны варианты технологии получения проволоки круглого сечения с использованием универсальных схем калибровки, предусматривающие использование в промежуточных проходах бескалибрового волочения квадратных или шестигранных (по схеме «гладкая бочка — ромбический калибр») сечений проволоки, что позволило значительно повысить эффективность процесса за счет сокращения расходов на изготовление рабочего инструмента.

Разработанный автором технологический процесс производства проволоки круглого сечения (патент РФ №2147259) предусматривает продольную резку исходной заготовки на прямоугольные полосы и их последующую деформацию в роликовой волоке. На первом этапе обжатие производится с использованием системы ребровых калибров, обеспечивающих одновременно с уменьшением размера большей стороны сечения прямоугольной заготовки скругление ее кромок. Окончательное формирование круглого сечения выполняется в роликовой волоке по схеме «овал — круг». При необходимости на финальной стадии процесса может быть использовано волочение в монолитных волоках. Для увеличения развеса бунтов готовой проволоки заготовки соединяются встык сваркой. Разработанная технология позволяет успешно перерабатывать полосу некондиционной ширины в проволоку круглого сечения. Последнее обстоятельство делает технологический процесс востребованным в условиях современного металлургического производства, ориентированного на максимальное использование отходов и улучшение экологической обстановки. Технология реализована на предприятии ЗАО «ЖБИ-2» (г. Челябинск) для получения проволоки диаметром 1,9 мм из обрези полосы стали 08кп с цинковым покрытием. При разработке режимов деформации, определении технологических параметров и калибровки роликов использованы все уровни модели процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

В работе рассмотрены теоретические и технологические аспекты получения проволоки с использованием высокоэффективных процессов волочения в роликовых волоках. Эффективность применения роликовых волок заключается: в возможности обработки труднодеформируемых, малопластичных материалов, снижении расходов на изготовление рабочего инструмента, подготовку поверхности металла, технологические смазки и уменьшении затрат на проведение технологических операций. Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы.

1. Предложенная многоуровневая математическая модель, предусматривающая использование эмпирических, аналитических и численных методов определения параметров напряженно-деформированного состояния металла, позволяет осуществить комплексный анализ процесса волочения в роликовой волоке.

2. Для точного определения параметров процесса на основе вариационных методов разработана математическая модель очага деформации, численная реализация которой проведена с использованием метода конечных элементов. Проверка адекватности разработанной математической модели при волочении в роликовой волоке подтвердила хорошую сходимость расчетных и экспериментальных данных. Использование модели позволяет уточнять калибровку рабочего инструмента при разработке технологических процессов роликового волочения.

3. Для получения предварительной информации о деформируемом материале и параметрах процесса волочения проведены экспериментальные исследования, позволившие оценить влияние более широкого набора различных факторов на формоизменение металла и силовые параметры процесса.'

4. В результате проведенных экспериментальных исследований произведена проверка правомочности использования полученных аналитических зависимостей, математической обработкой эмпирических данных получены выражения для определения параметров процесса, использованные в качестве первого приближения в численной модели, определены оптимальные режимы обжатий металла, обеспечивающие точность получаемого профиля и его устойчивость в ребровых проходах.

5. Данные теоретического и экспериментального исследования процесса волочения использованы при проектировании и модернизации роликовых волок. Создана серия волок с жесткой станиной и двухопорными узлами рабочих роликов, имеющих радиальную и осевую регулировки. Проведены промышленные испытания роликовых волок, определены технология изготовления и ресурс работы роликов.

6. С учетом специфики процесса и на основе его всестороннего исследования разработано и пущено в эксплуатацию оборудование участка роликового волочения проволоки из сплавов на основе титана в условиях ОАО «ВСМПО» (г. Верхняя Салда).

7. На основе полученных теоретических и экспериментальных данных создан комплекс программных продуктов, построена методика проектирования маршрутов волочения и разработаны технологические процессы получения:

— стальной шпощеной ленты и проволоки прямоугольного, квадратного и шестигранного сечения;

— электротехнической медной проволоки прямоугольного сечения;

— калибровки стальной катанки для производства канатной проволоки;

— проволоки круглого сечения из сплавов на основе титана;

— проволоки круглого сечения из полосовой заготовки.

8. Разработанные процессы внедрены в промышленных условиях на различных предприятиях России и за рубежом с составлением соответствующей нормативно-технической документации в виде технологических инструкций, таблиц калибровки, инструкций по эксплуатации оборудования, технических проектов оборудования, рабочих чертежей волочильного инструмента и других документов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Получение прямоугольной проволоки в роликовой волоке со смещенными парами роликов / В.Г. ШеркунОв, A.A. Штер, Б.В. Баричко и др. // Теория и технология прокатки: Сб. научн. тр. Челяб. политехи, ин-та. — Челябинск, 1987. -С. 119-127.

2. A.c. 1424901 СССР, МКИ В 21 С 3/08. Устройство для волочения круглых профилей / В.Г. Шеркунов, Б.ТЗ. Баричко, A.A. Штер. — №4138267/31 — 02; Заявлено 17.06.86; Опубл. 23.09.88. - Бюл. №35.

3. Роликовые волоки / В.Г. Шеркунов, B.C. Токарь, Б.В. Баричко, В.В. Панов.

- Каменск-Уральский, 1989.—40 с.

4. A.c. 1554999 СССР, МКИ В 21 В 13/00. Прокатная (роликовая) клеть / В.В. Гайдабура, Б.В. Баричко, В.Г. Шеркунов и др. - №4447735/31 - 02; Заявлено 23.06.88; Опубл. 07.04.90. - Бюл. №13.

5. A.c. 1586807 СССР, МКИ В 21 В 13/10. Прокатная (роликовая) клеть / В.В. Гайдабура, Б.В. Баричко. - №4494113/31 - 02; Заявлено 17.10.88; Опубл. 23.08.90.

- Бюл. №31.

6. Баричко Б.В., Шеркунов В.Г. Получение пружинной проволоки квадратного сечения в четырехроликовой волоке со смещенными парами роликов / Челяб. политехи, ин-т. - Челябинск. - 1990. - 10 е., Деп. в ин-те «Черметинформация» 30.11.90, №5635.

7. Экспериментальное исследование процесса плющения проволоки / Б.В. Баричко, В.Г. Шеркунов, В.П. Катрюк, А.Н. Рубчинский; Челяб. госуд. техн. ун-т.

- Челябинск, 1991. - 22 с. - Деп. в ин-те «Черметинформация» 30.11.91, №5830.

8. Патент 2112615 РФ, МКИ В 21 С 1/00, 5/00. Способ волочения прямоугольного профиля /Б.В. Баричко - №96118570/02; Заяви. 18.09.96; Опубл. 10.06.98. -Бюл. №16.

9. Production of precision sections from titanium and titanium-based alloys / A.A. Штер, Ю.Н. Попов, B.C. Нагорнов, Б.В. Баричко Б.В. // Тезисы докладов между-

народной конференции «XiAan International Titanium Conference». - Сиань (КНР).

- 1998.-С. 86-87.

10. Штер A.A., Попов Ю.Н., Баричко Б.В. Получение проволоки и фасонных профилей из сплавов на основе титана в роликовых волоках // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. Г.С. Гуна. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 1999. - С. 88-92.

11. Уширение металла при плющении проволоки / В.Г. Дукмасов, A.B. Вы-дрин,. Б.В. Баричко и др.; ЮУрГУ. - Челябинск. - 1999. - 11 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.11.99, №3398.

12. Баричко Б.В. Оптимальные соотношения обжатий при волочении прямоугольных профилей в смещенных парах роликов / ЮУрГУ. - Челябинск. - 1999. -11 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.03,99, №732.

13. Новая технология и оборудование для производства высококачественных металлоизделий / В.Г. Дукмасов, В.В.Панов, А.Г. Новиков, Б.В. Баричко // Труды третьего конгресса прокатчиков. - М.: Черметинформация, 2000. - С. 504 - 505.

14. Патент 2147259 РФ, МПК 7 В 21 В 1/16, В 21 С 1/00. Способ'производства проволоки / В.В. Панов, В.Г. Дукмасов, Б.В. Баричко. - №99105905/02; Заявл. 23,03.99; Опубл. 10.04.2000. - Бюл. №10.

15. Дукмасов В.Г., Выдрин A.B., Баричко Б.В. Математическая модель формоизменения в очаге деформации при плющении проволоки в роликовой волоке // Метизное производство в XXI веке (теория и практика): Межвуз. сб. науч. трудов.

- Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова. - 2001.-С. 54-59.

16. Выдрин A.B., Баричко Б.В. Моделирование напряженно-деформированного состояния металла при волочении в роликовой волоке // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: Межрегион, сб. науч. трудов.

- Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2002. - С. 237-242.

17. Выдрин A.B., Баричко Б.В., Баричко B.C. Теоретический анализ формоизменения при непрерывном волочении в роликовых волоках // Непрерывные процессы обработки давлением: Труды Всероссийской научно-технической конференции, посвящ. 100-летию со дня рождения академика А.И. Целикова. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - С. 376-380.

18. Повышение эффективности процессов волочения в роликовых волоках / A.B. Выдрин, A.A. Штер, Ю.Н. Попов, Б.В. Баричко // Труды пятого конгресса прокатчиков.-М.: Черметинформация, 2004.— С. 385-387.

- 19. Панов В.В., Баричко Б.В, Создание технологии и оборудования для переработки полосовой обрези // Непрерывные процессы обработки давлением: Труды Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика А.И. Целикова. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — С. 78-83.

20. Выдрин A.B., Баричко Б.В., Баричко B.C. Разработка рациональных режимов деформации металлов в роликовых волоках с использованием методов моделирования // Труды шестого конгресса прокатчиков. — М.: Черметинформация, 2005. - С. 475-480.

Баричко Борис Владимирович

МОДЕЛИРОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ В РОЛИКОВЫХ ВОЛОКАХ

Специальность 05.16.05 - «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Издательство Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 10.04.2006. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 81/137.

УОП Издательства. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И.Ленина, 76.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОВОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности существующих способов и устройств для производства прутков и проволоки.

1.2. Анализ известных теоретических и экспериментальных данных о процессе волочения в роликовых волоках

1.3. Выводы и постановка задач исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ В РОЛИКОВОЙ ВОЛОКЕ.

2.1. Многоуровневая модель процесса роликового волочения.

2.2. Теоретическое описание механики очага деформации при волочении в роликовои волоке.^

2.2.1. Постановка краевой задачи.

2.2.2. Анализ граничных условий.

2.2.3. Минимизация функционала.

2.3. Конечно-элементная модель очага деформации.

2.3.1. Дискретизация очага деформации.

2.3.2. Локальная и глобальная аппроксимации.

2.3.3. Численная реализация и проверка адекватности математической модели.

Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ВОЛОЧЕНИЯ В РОЛИКОВЫХ ВОЛОКАХ.

3.1. Оборудование и измерительная аппаратура для исследования

3.2. Исследование силовых параметров процесса роликового волоче

Э ния.

3.3. Исследование параметров формоизменения при волочении в роликовых волоках.

Выводы.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКИ.

4.1. Требования к конструкции роликовой волоки.

4.2. Конструктивные особенности роликовых волок ЮУрГУ.

4.3. Разработка оборудования для производства проволоки.

Выводы.

• 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ

РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

5.1. Волочение проволоки прямоугольного и квадратного сечения

5.1.1. Плющение проволоки в двух роликах.

5.1.2. Волочение в двух парах некалиброванных роликов.

5.1.3. Волочение проволоки квадратного сечения в калибрах.

5.2. Разработка технологии волочения проволоки шестигранного сечения.

5.3. Технология волочения проволоки круглого сечения.

5.3.1. Использование схемы калибровки «овал - круг». рг 5.3.2. Использование универсальных схем калибровки роликов

5.3.3. Получение проволоки круглого сечения из полосовой заготовки.

Выводы

Современное развитие науки и техники невозможно представить без применения разнообразной металлопродукции, одним из видов которой являются прутки и проволока различного назначения из широкой гаммы металлов и сплавов. К проволочной продукции предъявляют все более высокие требования по разнообразию и качеству, а к процессам производства проволоки — гибкости технологии, высокой эффективности и экономичности, безопасности и комплексной автоматизации. Необходимость деформации новых материалов с повышенными служебными свойствами и получения проволочных изделий разнообразной формы поперечного сечения, диктует появление новых высокоэффективных технологических процессов производства прутков и проволоки. Одним из них является процесс волочения в клетях с неприводными роликами - роликовых волоках.

Применение роликового волочения эффективно в условиях производства прутков и проволоки фасонного сечения, в черновых проходах при волочении катанки и литой заготовки, при производстве арматурной проволоки и проволоки из материалов, склонных к налипанию частиц деформируемого металла на поверхность рабочего инструмента. Волочение в роликовых волоках выгодно использовать при получении проволочной продукции в условиях неспециализированного производства, дефицита твердосплавного волочильного инструмента и малотоннажных партий проволоки из труднодефор-мируемых, малопластичных металлов и сплавов.

Массовое использование способа волочения в роликах сдерживается рядом факторов, главными из которых являются: отсутствие надежных и компактных конструкций роликовых волок и недостаток методик проектирования технологических процессов роликового волочения. Последнее обстоятельство обусловлено недостаточным знанием закономерностей рассматриваемого процесса, и каждое новое исследование способствует широкому внедрению этого способа.

Значительный вклад в развитие теории и практики получения проволоки прокаткой и волочением внесли Аргулис Г.Э., Бояршинов М.И., Выдрин В.Н, Гулько В.И., Гун Г.С., Ерманок М.З., Жадан В.Т., Когос A.M., Кокови-хин Ю.И., Колмогоров В.Л., Костогрызов И.Д., Недовизий И.Н., Никифоров Б.А., Павлов И.М., Перлин И.Л., Поляков М.Г., Смирнов В.К., Целиков А.И., Чекмарев А.П., Шевакин А.И., Шеркунов В.Г., Юхвец И.А. и другие отечественные ученые.

Целью работы является развитие методов моделирования процессов деформации металла, создание и практическая реализация на их основе промышленных технологий и оборудования для производства проволоки различного назначения волочением в роликовых волоках.

Научная новизна. На основе теоретических и экспериментальных исследований получен комплекс расчетных моделей впервые позволяющих: описать характер напряженного состояния металла при волочении в роликовой волоке; < определить уровень напряжений в межочаговом промежутке при волочении в роликовой волоке со смещенными парами роликов; повысить точность определения параметров формоизменения металла в очаге деформации при волочении в роликах.

Уточнена методика определения напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации при волочении в роликах, обеспечивающая высокую сходимость алгоритма численного решения задачи и позволяющая осуществить комплексный анализ процесса волочения в роликовой волоке.

Выявлены физические закономерности формоизменения металла, позволяющие за счет оптимизации режимов деформации в парах роликов решать различные технологические задачи, в том числе, повышение точности получаемых профилей, обеспечение максимального обжатия профиля без потери его устойчивости в роликах.

Практическая значимость и реализация результатов работы в промышленности. Математическая модель процесса реализована в виде комплекта программных продуктов и методик, позволяющих определять основные технологические параметры процесса волочения в роликовых волоках, проектировать маршруты волочения и оборудование для производства проволоки. Результаты теоретического и экспериментального исследования использованы при разработке технологических процессов волочения проволоки различного назначения. Созданные на уровне изобретений технологии внедрены на ряде отечественных и зарубежных предприятий, в числе которых находятся ОАО «Златоустовский металлургический завод», ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» (ВСМПО), предприятие «Челябэнергоремонт» и другие. Спроектированы и успешно эксплуатируются на ряде отечественных предприятий и за рубежом конструкции роликовых волок и другого оборудования для производства проволоки, пущен в эксплуатацию специализированный участок роликового волочения проволоки из сплавов на основе титана.

Работа выполнена автором в проблемной лаборатории «Новые технологические процессы прокатки» и на кафедре «Обработка металлов давлением» Южно-Уральского государственного университета в рамках соответствующей научно-исследовательской тематики, а также по договорам на проведение научно-исследовательских работ с рядом предприятий в России и за рубежом. Актуальность тематики подтверждается тем что, часть работы выполнена в рамках грантов на научные исследования Министерства образования РФ, полученных в 1999/2000 и 2003/2004 гг.

Автор признателен коллегам по работе Попову Ю.Н. и Штеру A.A. за помощь в исследованиях и проектировании процессов роликового волочения.

Выводы

1. Данные теоретического и экспериментального исследования в виде многоуровневой модели процесса использованы при построении методики проектирования маршрутов роликового волочения с учетом специфики отдельных проходов.

2. С использованием предложенной методики разработаны технологические процессы получения проволоки различного назначения из черных и цветных металлов и сплавов. Основные результаты внедрения технологий и оборудования для волочения проволоки в роликовых волоках представлены в таблице (см. приложение 2).

3. На основе предложенных в модели процесса аналитических зависимостей для определения силовых параметров и полученной эмпирической зависимости для величины уширения при плющении разработан и реализован процесс получения плющеной ленты из стали 60С2А. Процесс обеспечил получение требуемой продукции без привлечения дополнительных капиталовложений.

3. С учетом экспериментально установленных интервалов оптимальных обжатий в парах роликов, эмпирических зависимостей для величины уширения спроектированы и реализованы процессы получения проволоки прямоугольного, квадратного и шестигранного сечения из различных материалов (сталь, медь, сплавы на основе титана). Предложенные технологии позволили организовать производство проволоки различного назначения и широкого сортамента, требуемого качества при минимальных затратах на изготовление рабочего инструмента, технологическую смазку и подготовку поверхности металла перед волочением.

4. При проектировании технологических процессов проволоки круглого сечения для определения режимов деформации, параметров процесса и оптимальной формы калибров использованы полученные в работе экспериментальные, аналитические зависимости и результаты численной реализации математической модели процесса. Это позволило эффективно реализовать технологические процессы волочения проволоки круглого сечения из трудно обрабатываемых материалов и заготовки нетрадиционного сечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе рассмотрены теоретические и технологические аспекты получения проволоки с использованием высокоэффективных процессов волочения в роликовых волоках. Эффективность применения роликовых волок заключается: в возможности обработки труднодеформируемых, малопластичных материалов, снижении расходов на изготовление рабочего инструмента, подготовку поверхности металла, технологические смазки и уменьшении затрат на проведение технологических операций. Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Предложенная многоуровневая математическая модель, предусматривающая использование эмпирических, аналитических и численных методов определения параметров напряженно-деформированного состояния металла, позволяет осуществить комплексный анализ процесса волочения в роликовой волоке.

2. Для точного определения параметров процесса на основе вариационных методов разработана математическая модель очага деформации, численная реализации которой проведена с использованием метода конечных элементов. Проверка адекватности разработанной математической модели при волочении в роликовой волоке подтвердила хорошую сходимость расчетных и экспериментальных данных. Использование модели позволяет уточнять калибровку рабочего инструмента при разработке технологических процессов роликового волочения.

3. Для получения предварительной информации о деформируемом материале и параметрах процесса волочения проведены экспериментальные исследования, позволившие оценить влияние более широкого набора различных факторов на формоизменение металла и силовые параметры процесса.

4. В результате проведенных экспериментальных исследований произведена проверка правомочности использования полученных аналитических зависимостей, математической обработкой эмпирических данных получены выражения для определения параметров процесса, использованные в качестве первого приближения в численной модели, определены оптимальные режимы обжатий металла, обеспечивающие точность получаемого профиля и его устойчивость в ребровых проходах.

5. Данные теоретического и экспериментального исследования процесса волочения использованы при проектировании и модернизации роликовых волок. Созданы волоки с жесткой станиной и двухопорными узлами рабочих роликов, имеющих радиальную и осевую регулировки. Проведены промышленные испытания роликовых волок, определены ресурс работы рабочего инструмента и технология его изготовления.

6. С учетом специфики процесса и на основе его всестороннего исследования разработан и пущен в эксплуатацию на ОАО «ВСМПО» (г. Верхняя Салда) участок роликового волочения проволоки из титановых сплавов.

7. На основе полученных теоретических и экспериментальных данных спроектированы процессы получения:

- стальной плющеной ленты и проволоки прямоугольного, квадратного и шестигранного сечения;

- электротехнической медной проволоки прямоугольного сечения;

- калибровки стальной катанки для производства канатной проволоки;

- проволоки круглого сечения из сплавов на основе титана;

- проволоки круглого сечения из полосовой заготовки, полученной продольной резкой рулонного металла.

8. Разработанные технологические процессы внедрены в промышленных условиях на различных предприятиях России и за рубежом с составлением соответствующей нормативно-технической документации в виде технологических инструкций, таблиц калибровки, инструкций по эксплуатации оборудования, технических проектов оборудования, рабочих чертежей рабочего инструмента и других документов.

1. Крупин A.B., Соловьев В.Я. Пластическая деформация тугоплавких металлов. М.: Металлургия, 1971. - 352 с.

2. Прокатка малопластичных металлов с многосторонним обжатием: Учебное пособие для вузов / Л.А.Барков, В.Н.Выдрин, В.В.Пастухов, В.Н.Чернышев. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988.-304 с.

3. Шестаков H.A., Шевченко A.A. Технология ротационной ковки и вальцовки: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1988. - 167 с.

4. Радюченко Ю.С. Ротационное обжатие. М.: Металлургия, 1962. -187 с.

5. Савицкий Е.М., Бурханов Г.С. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов. — М.: Наука, 1967. 323 с.

6. Шевакин Ю.Ф. и др. Прессование тяжелых цветных металлов и сплавов / Ю.Ф.Шевакин, Л.М.Грабарник, А.А.Нагайцев. М.: Металлургия, 1987.-246 с.

7. Мюллер Э. Гидравлические прессы для изделий из цветных металлов. -М.: ГНТИ, 1962.-262 с.

8. Крючков М.А. и др. Прессование жидкостью высокого давления / М.А.Крючков, В.Е.Слобцов, Б.А.Кривонос. М.: Цветметинформация, 1978.-86 с.

9. Производство латунной заготовки методом совмещенного литья и непрерывного прессования / В.Г.Шеркунов, В.М.Сергеев, В.С.Токарь, Ю.В.Горохов. Свердловск, Каменск-Уральский, 1990. - 30 с.

10. Coodes J.M. Continuous Extrusion by Conform process // Wire Ind. 1975. -Vol. 42. № 501.-S 677.

11. Королев A.A. Зарубежные прокатные станы. М.: Машгиз, 1958. -356 с.

12. Кугушин A.A., Попов Ю.А. Высокоскоростная прокатка катанки. М.: Металлургия, 1982. - 144 с.

13. Канцельсон М.П., Сапожников А .Я. Новые конструкции чистовых групп рабочих клетей непрерывных проволочных станов в СССР и за рубежом // Металлургическое оборудование. М.: НИИинформтяжмаш, 1967. -№2.-С. 11-16.

14. Сапожников А.Я. Блоки чистовых клетей современных проволочных станов за рубежом // Металлургическое оборудование. М.: НИИинформтяжмаш, 1973. - №46. - С. 3-12.

15. Поляков М.Г. и др. Деформация металла в многовалковых калибрах / М.Г.Поляков, Б.А.Никифоров, Г.С.Гун. М.: Металлургия, 1979. -240 с.

16. Выдрин В.Н. и др. Новое в прокатке точного сортового металла / В.Н.Выдрин, В.Г.Дукмасов, В.С.Нагорнов. Челябинск: ЮжноУральское книжное изд-во, 1970. - 107 с.

17. Гладков Г.А. и др. Прокатка особоточных профилей / Г.А.Гладков, Ф.Е.Долженков, Л.Н.Прищенко. -М.: Металлургия, 1979. 216 с.

18. Токарев В.А., Марков А.Н. Прокатка в валках без калибров // Черная металлургия. -М.: Черметинформация, 1983. -№18. С. 11-16.

19. Seyer R., Moller R. Are your grooves realy necessary? // Wire Journal. -1978.-№2.-P. 68-72.

20. Weber R.D. Warmwalzen von Draft auf kalieberlosen Walzen // Erzmetall, 1977. №4. - S. 161-165.

21. Целиков А.И. Работа ВНИИметмаша по созданию литейно-прокатных агрегатов // Труды ВНИИметмаш. М. - 1972. - Вып. №32 - С. 88-103.

22. Буланов А.В., Ефремов А.В. Производство заготовок, профилей, катанки из цветных металлов и их сплавов // Прокатное и волочильное производство: Сб. научн. тр. М. - 1974. - №7 - С. 67-109.

23. Осинцев В.Г., Ейльман JT.C. Оборудование для производства прутков и проволоки цветных металлов. М.: Металлургия, 1979. - 120 с.

24. Токарь B.C., Шеркунов В.Г., Морозов Г.П., Свинин В.И. Исследование механических свойств и структуры проволоки и прутков из цветных металлов и сплавов. Каменск-Уральский, 1990. - 40 с.

25. Софинский П.И., Целиков А.И. Отечественные литейно-прокатные агрегаты для прокатки цветных металлов, созданные ВНИИметмашем // Цветные металлы. 1984. - №4. - С. 59-62.

26. Корягин Н.И., Шеенков В.А., Буланов А.В. и др. О производстве катанки из труднодеформируемых алюминиевых сплавов способом совмещенного литья и прокатки // Цветные металлы. М., 1976. - №11. - С. 54-56.

27. Непрерывное производство медной катанки. Continuous copper rod manufacture // Wire Ind. 1982. - 49. - №588. - P. 892-893.

28. Murata Kenji, Shiraishi Hajime, Ohtawara Yuzoh. Совмещенные процессы непрерывной разливки и прокатки медной проволоки // Сосей то како, J. Jap. Soc. Technol. Plast., 1983.-24.-№273. S. 1033-1038.

29. Выдрин B.H., Гросман А.Б., Павлов В.К., Нагорнов B.C. Производство фасонных профилей высокой точности. М.: Металлургия, 1977. -184 с.

30. Есипов В.Д., Илюкович Б.М., Чернобривенко Ю.С., Киреев И.Н. Прокатка специальных профилей сложной формы. Киев: Техшка, 1985. -192 с.

31. Есипов В.Д., Соколов И.В. Калибровка валков для прокатки профилей трехсторонней арматурной стали // Сталь. 2000. - №10. - С. 78-80.

32. Битков В.В., Capo Д. Производство арматурной проволоки холодным деформированием на высокоскоростных линиях // Производство проката.- 2000.-№5.-С. 14-18.

33. Kobelke Karl-Heinz. Kaltwalzen von Draht in Vierwalzenkalibern (Холодная прокатка проволоки в 4-валковых калибрах) // Neue Hütte, 1979, 24, №9, S.-321-324.

34. Злотников М.И. Производство плющеной ленты. М.: Металлургиздат, 1951.-144 с.

35. Владимиров Ю.В. и др. Производство плющеной стальной ленты / Ю.В.Владимиров, П.П.Нижник, Ю.А.Пуртов. -М.: Металлургия, 1985. 120 с.

36. Губанов Б.И., Белан А.К., В.А. Харитонов, Шепшнев Н.П. Холодная прокатка проволоки и плющеной ленты прямоугольного сечения в четы-рехвалковых калибрах // Черная металлургия. М.: Черметинформация, 1983. -№19. - С. 55-56.

37. Аргунов В.Н., Ерманок М.З., Петров А.И., Харитонович М.В. Калибрование фасонных профилей. М.: Металлурги я, 1989. - 208 с.

38. Илюкович Б.М., Жадан В.Т., Шулаев И.П., Нехаев Н.Е. Прокатка и калибровка фасонных профилей. М.: Металлургия, 1989. - 312 с.

39. Романцев Б.А., Галкин С.П., Михайлов В.К., Хлопонин В.Н. Микросортовой стан прокатная техника нового типа для микрометаллургических заводов // Труды первого конгресса прокатчиков. - М.: Черметинформация, 1996.-С. 164-168.

40. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971. -448 с.

41. Горячее волочение цветных металлов. The hot drawing of non-ferrous metals / Kumar V., Crane L.W., Cole I.M // Wire Ind. 1989. - №662. - C. 124-125.

42. Крымчанский И.И., Терских C.A. Некоторые вопросы развития волочения с противонатяжением // Сталь. 1984. - №10. - С. 63-64.

43. Владимиров Ю.В. Применение ультразвука в производстве проволоки. -М.: ЦНИИЧермет. Серия 9, Информация 5. - 1971. - 10 с.

44. Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая смазка при обработке металлов давлением. -М.: Металлургия, 1986. 168 с.

45. Колмогоров В.Л. и др. Волочение в режиме жидкостного трения / В.Л. Колмогоров, С.И.Орлов, К.П.Селищев. М.: Металлургия, 1967. - 155 с.

46. Николаев В.А., Васильев А.Г. Повышение эффективности волочения стальной проволоки с сухой смазкой // Сталь. 1997. - №6. - С.63-66.

47. Воронин Б.И., Картак Б.Р., Белалов Х.Н. Многониточное волочение проволоки // Серия «Метизное производство». М.: Черметинформация, 1985. -Вып.1. - С. 1-22.

48. Sarcozy L.J. The Turks Head in Shaped wire Production // Wire and wire Products. 1955. - № 4. - S. 423-426.

49. Sarcozy L.J. The Turks Head in Shaped wire Production // Wire and wire Products. 1955. -№5. - S. 548-551.

50. Высокопроизводительная «турецкая головка» деформирует в один проход. Hachabelastbarer Tiirkenkopf verformt in einem Durchgang // Drahtwelt. 1985. - №12. - C. 267.

51. Красавин Б.Н. и др. Использование роликовых волок за рубежом / Б.Н.Красавин, М.И.Бояршинов, М.Г.Поляков. М: ЦНИИЧЕРМЕТ. -серия 9, информация 1. - 1968. - 24 с.

52. Красавин Б.Н. и др. Использование роликовых волок за рубежом / Б.Н.Красавин, М.И.Бояршинов, М.Г.Поляков. М: ЦНИИЧЕРМЕТ. -серия 9, информация 2. - 1971. - 27 с.

53. Кривошеев А.И., Жебраков Д.Н., Старченко B.C., Коршиков М.В. Изготовление квадратной проволоки для пружинных шайб в роликовых волоках // Новое в обработке металлов давлением: Труды Всесоюзн. заоч. машиностр. ин та. - М. - 1977. - С. 146-149.

54. Gokyu J., Okubo Т. Studies on the Roller Die // Tetsu-to-Hagane / Steel Institute of Japan. 1964. V. 4. - №1. - S. 44-53.

55. Fujita J., Matushita Т., Miura S. Drawing of Aluminium Sections through Roller Dies or Conventional Die // The Science and Engineering Review of Doshisha University. 1972. V. 13. - №2. - S. 36-54.

56. Гулько В.И. и др. Производство профилей и проволоки в роликовых волоках / В.И.Гулько, В.А.Войцеховский, А.К.Григорьев. Ижевск: Удмуртия, 1989.- 132 с.

57. Битков В.В. О целесообразности применения роликовых волок для волочения проволоки // Сталь. 1997. - №12. - С. 43-46.

58. Шеркунов В.Г., Токарь B.C., Баричко Б.В., Панов В.В. Роликовые волоки. Каменск-Уральский, 1989. - 40 с.

59. Шеркунов В.Г., Штер A.A., Баричко Б.В., Катрюк В.П., Попов Ю.Н. Получение прямоугольной проволоки в роликовой волоке со смещенными парами роликов // Теория и технология прокатки: Сб. научн. тр. Челяб. политехи, ин-та. Челябинск, 1987. - С. 119-127.

60. Осадчий В.Я., Кривошеев А.И., Жебраков Д.Н. Исследование силовых параметров волочения в четырехвалковой волоке // Новое в обработке металлов давлением: Труды Всесоюзн. заоч. машиностр. ин-та. М. -1976. -№46.-С. 24-28.

61. Проволочно-волочильное оборудование: отраслевой каталог. — М: ЦНИИтэмтяжмаш, 1989. 20-89-02. - С. 20-25.

62. Костогрызов И.Д., Славин B.C. Клети-волоки с поступательной связью осей валков // Производство проката. 2000. - №3. - С. 26-30.

63. Костогрызов И.Д., Гарасимюк Е.И., Славин B.C. Многороликовые волоки для производства проволоки и калиброванного металла. М.: ЦНИИ-инфомации и техн. эконом, исслед. чер. мет. Серия «Метизное производство», 1984. №2. - 30 с.

64. Костогрызов И. Д., Славин B.C. Волочение фасонных профилей высокой точности в клетях волоках с многовалковым калибром // Производство проката. 1999. - №7. - С. 23-26.

65. Шеркунов В.Г., Штер А.А. Усилие волочения в роликовых волоках // Теория и технология прокатки: Труды Челяб. политехи, ин-та. Челябинск, 1978. - Вып. 209. - С. 97-100.

66. Шлиомензон Б.Х., Винницкий А.А., Спирин В.Я., Давильбеков Н.Х., Рябинин А.И. Напряжение волочения проволоки в роликовой волоке по схеме калибровки круг-овал-круг // Известия вузов. Черная металлургия. 1984. - №7. - С. 70-73.

67. Dewen Z. Theoretical analysis of drawing wire through roller dies (Теоретический анализ процесса волочения проволоки через роликовые волоки) // Wire Ind. 1993. - 60. -№717. - С. 493^96.

68. Bayoumi L.S. Round-to square section drawing through flat idee rolls (Волочение круга на квадрат через гладкие неприводные ролики) // Int. L. Mech. Sci., 1999. 41. - №11. - P. 1323-1338.

69. Misiolek W., Kastner P., Zasadzinski J. Analysis of the process of M1E and MS2 copper wire flattening in turks heads // Zesc. nauk. AGH. Met. odlew., 1982. 8. -№1. -P. 115-134.

70. Стукач А.Г., Железняк JI.M., Логинов Ю.Н. Уширение при волочении полосовых профилей через роликовую волоку // Цветные металлы. -1977. -№1. -С.73.

71. Добров И.В., Грудев А.П., Коковихин Ю.И. Сравнительный анализ процессов прокатки и волочения в роликовых волоках // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. - №10. - С. 44-48.

72. Коковихин Ю.И., Несмеев Ю.А. Аналитический расчет площади контакта металла с валками в четырехвалковой системе круг квадрат // Известия вузов. Черная металлургия, 1973. - №3. - С. 93-96.

73. Смирнов В.К., Шилов В.А., Литвинов К.И. Деформации и усилия в калибрах простой формы. -М.: Металлургия, 1982. 144 с.

74. Выдрин В.Н., Барков Л.М., Соловьев A.B. Геометрия прокатки в многовалковых калибрах // Известия вузов. Черная металлургия. 1970. - №6. -С. 87-94.

75. Барков Л.А., Соловьев A.B., Горячев Е.А. Геометрические параметры очага деформации при прокатке в крестообразном четырехвалковом калибре // Прокатное производство. Челябинск: ЧПИ, 1974. - №30. - С. 110-116.

76. Смирнов В.К., Литвинов К.И., Грицук Н.Ф. Формоизменение при прокатке круглой стали в овальном калибре // Сортопрокатное производство. Харьков, 1973. - Вып. I. - С. 78-88.

77. Осадчий В.А., Жадан В.Т., Михайлов А.И. Аналитическое описание формы калибра и металла // Теория и технология деформации металла. -М.- 1988.-С. 62-68.

78. Тулупов С.А. Матричный способ представления процесса формоизменения при прокатке в калибрах простой формы. Сообщение 1 // Известия вузов. Черная металлургия. — 1989. -№12. С. 63-65.

79. Клименко В.М., Онищенко A.M. Кинематика и динамика процессов прокатки. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1984. - 232 с.

80. Маслов В.Е., Шаповал В.Н. Экспериментальное исследование процессов обработки давлением. Учебное пособие для вузов. Киев: Вища школа, 1983.-232 с.

81. Шлиомензон Б.Х. Напряжение волочения проволоки в роликовой волоке по схеме калибровки круг-овал-круг с учетом мощности среза // Сталь.- 1984. №9. - С.63-65.

82. Шлиомензон Б.Х., Григорьев А.К., Спирин В.Я., Давильбеков Н.Х., Винницкий A.A. Оптимальное распределение деформации при волочении в двух неприводных калибрах // Цветные металлы. 1985. - №7. -С. 80-82.

83. Степаненко В.И., Стукач А.Г., Железняк JI.M. Силовые условия при волочении через роликовую волоку // Известия вузов. Черная металлургия.- 1973.-№8.-С. 97-103.

84. Бояршинов М.И., Поляков М.Г., Коковихин Ю.И., Красавин Б.Н. Применение четырехроликовых волок при производстве проволоки // Стальные канаты. Киев. - 1969. - №6. - С. 268-270.

85. Linutti A., Saro G. Cold rolling of small diameter steel wires (Холодная прокатка тонкой стальной проволоки) // Wire J. Int. 1996. - 29. - №11. - P. 78-79.

86. Баричко Б.В., Шеркунов В.Г., Катрюк В.П., Рубчинский А.Н. Экспериментальное исследование процесса плющения проволоки / Челяб. госуд. техн. ун-т. Челябинск, 1991. - 22 е.: ил. - библиогр. 9 назв. - Деп. в Черметинформация 30.11.91, №5830.

87. Тарновский И.Я., Поздеев A.A., Ганаго O.A., Колмогоров B.JL и др. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1963. - 672 с.

88. Илюкович Б.М., Измайлова М.К., Галицкий Е.В., Нефедова Т.В. Анализ формул для определения уширения при прокатке / Днепродзерж. ин-дустр. ин-т. Днепродзержинск. 1984. - 12 с. - библиогр. 9 назв. - Деп. в УкрНИИНТИ 21.12.84, №2150.

89. Хайкин Б.Е., Тарновский И.Я. К вопросу использования метода Ритца в вариационных задачах теории прокатки // Теория и технология прокатки. Свердловск: УПИ. - 1967. - №162. - С. 4-7.

90. Бояршинов М.И., Поляков М.Г. Коковихин Ю.И. Формоизменение при прокатке в четырехвалковых и двух валковых калибрах // Теория и технология прокатки. Свердловск: УПИ, 1967. -№162. - С. 73-82.

91. Шеркунов В.Г. Теоретические и технологические основы производства передельной проволоки с использованием эффективных процессов ОМД: Автореферат дис. . д-ра техн. наук / ЧГТУ. Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1992.-40 с.

92. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением: Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

93. Зенкевич 0.3. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -542 с.

94. Li Guo-Ji. Spread analysis in rolling by the rigid-plastic, finite element method (Анализ уширения при прокатке методом жестко-пластических конечных элементов) //Numer. Meth. Ind. Form. Processes. Swansea, 1982. -P. 777-786.

95. Kazutake К и др. Анализ процесса прокатки мелкого сорта энергетическим методом с помощью метода конечных элементов // Нихон кикай гакай ромбунсю, Trans. Jap. Soc. Mech&Eng. 1985. - A51. - №469. - P. 2181-2188.

96. Миленин A.A. Исследование численных свойств алгоритмов метода конечных элементов применительно к трехмерным задачам обработки металлов давлением // Металлы бывш. Изв. АН СССР. Мет.. 1998. -№5.-С. 33-37.

97. Выдрин A.B. Конечно-элементная модель очага деформации при продольной прокатке / ЮУрГУ. Челябинск. - 1999. - 22 е.: ил. - библи-огр.8 назв. - Деп. в ВИНИТИ 02.06.99, №1765.

98. Дукмасов В.Г., Выдрин A.B. Математические модели процесса прокатки профилей высокого качества: Монография. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002.-215 с.

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

100. Крайнов В.И. Исследование технологической деформируемости металлов // Теория и технология прокатки: Тематич. сб. научн. тр. ЧГТУ. -Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995. С. 54-70.

101. Выдрин В.Н. Динамика прокатных станов. Свердловск: Металлургиз-дат, 1960.-255 с.

102. Выдрин A.B., Баричко Б.В., Баричко B.C. Разработка рациональных режимов деформации металлов в роликовых волоках с использованием методов моделирования // Труды шестого конгресса прокатчиков. М.: Черметинформация, 2005. - С. - 475-480.

103. Крайнов В.И., Выдрин В.Н. Геометрические и кинематические параметры очага деформации в овальных и круглых калибрах // Теория и технология прокатки: Сб. научн. тр. Челябинск: ЧПИ, 1968. - С. 225-231.

104. Выдрин A.B. Энергостатический метод расчета параметров процесса прокатки // Теория и технология прокатки: Сб. научн. тр. Челябинск: ЧПИ, 1982.-№274.-С. 13-24.

105. Марчук Г.И., Агошков В.И. Введение в проекционно-сеточные методы. -М.: Наука, 1981.-416 с.

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

107. Полухин П.И. и др. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: Справочник / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

108. Дукмасов В.Г., Выдрин A.B., Баричко Б.В., Штер A.A., Попов Ю.Н. Уширение металла при плющении проволоки / ЮУрГУ. Челябинск. -1999. - 11 е., ил. 2., библиогр. 10 назв. - Деп. в ВИНИТИ 17.11.99, №3398.

109. Ахназарова C.JL, Кафаров В.В. Организация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1978. 318 с.

110. Баричко Б.В. Оптимальные соотношения обжатий при волочении прямоугольных профилей в смещенных парах роликов / ЮУрГУ. — Челябинск. 1999. - 11 е., ил. 4, библиогр. 5 назв. - Деп. в ВИНИТИ 11.03.99, №732.

111. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.-236 с.

112. Дукмасов В.Г., Панов В.В., Новиков А.Г., Баричко Б.В. Новая технология и оборудование для производства высококачественных металлоизделий // Труды третьего конгресса прокатчиков. М.: Черметинформа-ция, 2000.-С. 504-505.

113. Штер A.A., Попов Ю.Н., Гайдабура В.В. и др. Новое оборудование для производства проволоки // Деформация металла в многовалковых калибрах: тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции Магнитогорск: МГМИ. - 1987. - С. - 23.

114. A.c. 1554999 СССР, МКИ В 21 В 13/00. Прокатная (роликовая) клеть / В.В.Гайдабура, Б.В.Баричко, В.Г.Шеркунов, В.В.Панов и др. -№4447735/31 02; Заявлено 23.06.88; Опубл. 07.04.90. Бюл. №13.

115. A.c. 1586807 СССР, МКИ В 21 В 13/10. Прокатная (роликовая) клеть / В.В.Гайдабура, Б.В.Баричко. №4494113/31 - 02; Заявлено 17.10.88; Опубл. 23.08.90. Бюл. № 31.

116. A.c. 1585025 СССР, МКИ В 21 В 1/00, 1/08. Способ получения профилей / В.В.Гайдабура, В.В.Панов, Б.В.Баричко, С.И.Тренин. №4472718/31 -02; Заявлено 14.06.88; Опубл. 15.08.90. Бюл. №30.

117. Гайдабура В.В., Коршунова Т.Н., Баричко Б.В. Технология и оборудование для получения прямолинейных клиновидных профилей // Теория итехнология прокатки: Сб. научн. трудов. Челябинск: ЧПИ, 1989. - С. 73-85.

118. Токарь B.C., Гостев A.A., Гун И.Г., Гайдабура В.В. и др. Эффективные процессы получения фасонных профилей. Магнитогорск: Магнитогорское полиграфическое предприятие, 1994. - 115 с.

119. A.c. 1533787 СССР, МКИ В 21 В 13/10, В 21 Н 1/06. Рабочая клеть прокатного стана / В.В.Гайдабура, В.В.Панов, А.Б.Гросман, Б.В.Баричко. -№4415182/31-02; Заявлено 25.04.88; Опубл. 07.01.90. Бюл. №1.

120. A.c. 1424901 СССР, МКИ В 21 С 3/08. Устройство для волочения круглых профилей / В.Г.Шеркунов, Б.В.Баричко, А.А.Штер. №4138267/31- 02; Заявлено 17.06.86; Опубл. 23.09.88. Бюл. №35.

121. A.c. 1502142 СССР, МКИ В 21 В 13/10. Многовалковый калибр / С.В.Заборских, Б.В.Баричко, А.Б.Гросман, Р.З.Малыгин. -№4376493/31- 02; Заявлено 10.02.88; Опубл. 23.08.89. Бюл. №31.

122. A.c. 1315045 СССР, МКИ В 21 В 13/10. Многовалковый калибр / В.Н.Выдрин, С.В.Заборских, В.Г.Шеркунов, Б.В.Баричко и др. -№4003378/22 02; Заявлено 06.01.86; Опубл. 07.06.87. Бюл. №21.

123. A.c. 1590154 СССР, МКИ В 21 D 3/05. Машина для правки сортового металла / В.В.Панов, А.Б.Гросман, В.В.Гайдабура, В.Г.Шеркунов, Б.В.Баричко. №4403118/25 - 27; Заявлено 04.04.88; Опубл. 07.09.90. Бюл. №33.

124. Выдрин A.B., Штер A.A., Попов Ю.Н., Баричко Б.В. Повышение эффективности процессов волочения в роликовых волоках // Труды пятого конгресса прокатчиков. -М.: Черметинформация, 2004. С. 385-387.

125. Патент РФ № 2112615, МКИ В 21 С 1/00, 5/00. Способ волочения прямоугольного профиля / Б.В.Баричко №96118570/02; Заявл. 18.09.96; Опубл. 10.06.98. Бюл. №16.

126. Смирнов В.К. и др. Калибровка прокатных валков / В.К.Смирнов, В.А.Шилов, Ю.В.Инатович. М.: Металлургия, 1987. - С. 182-185.

127. Гун Г.С., Бухиник Г.В., Цун A.M., Фоменко А.Н., Волков Ю.Н. Влияние овальности катанки на работоспособность инструмента при волочении // Черная металлургия. 1990. - №1. - С. 59-60.

128. Гулько В.И., Киселев B.C., Туктамышев И.Ш. и др. Удаление окалины иглофрезерованием в потоке с волочением // Сталь. 1986. - №1. - С. 70-71.

129. Штер A.A., Попов Ю.Н., Баричко Б.В. Получение проволоки и фасонных профилей из сплавов на основе титана в роликовых волоках // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. под ред. Г.С. Гуна. Магнитогорск: МГТУ, 1999. - С. 88-92.

130. Чиченев H.A. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Металлургия, 1983. - 256 с.

131. Штер A.A., Попов Ю.Н., Нагорнов B.C., Баричко Б.В. и др. Production of precision sections from titanium and titanium-based alloys // Тезисы докладов международной конференции «XiAan International Titanium Conference». Сиань (КНР). - 1998. - С. 86-87.

132. Патент 2056245 РФ, МПК 6 В 23 К 20/04, В 21 С 37/04. Способ изготовления проволоки / В.Н.Стазаев; АОЗТ «Бимет-Нытва». №93044098/08; Заявл. 07.09.93; Опубл. 20.03.96. -Бюл. №8.

133. Патент 2203753 РФ, МПК 7 В 21 С 37/04. Линия для изготовления проволоки / А.Г.Исламов, С.И.Иванов, В.А.Багринцев и др.; ЗАО «Аркада». -№20001121082/02; Заявл. 27.07.01, Опубл. 10.05.03. -Бюл. №11.

134. Патент 2147259 РФ, МПК 7 В 21 В 1/16, В 21 С 1/00. Способ производства проволоки / В.В.Панов, В.Г.Дукмасов, Б.В.Баричко №99105905/ 02; Заявл. 23.03. 99; Опубл. 10.04.2000. - Бюл. №10.

135. Гайдабура В.В., Коршунова Т.Н., Баричко Б.В. Экспериментальное исследование процесса волочения прямолинейных полос в конических валках / Челяб. политехи, ин-т. Челябинск. - 1988. - 18 с. - Деп. в Черметинформация 11.08.88. - №4704.

136. A.c. 1509149 СССР, МКИ В 21 С 3/00, 5/00. Способ волочения клиновидных профилей / Гайдабура В.В., Баричко Б.В., Коршунова Т.Н. и др. -№4312079/31-02; Заявл. 30.09.87; Опубл. 23.09.89. Бюл. №35.

137. A.c. 1787051 СССР, МКИ В 21 В 1/08. Способ производства высокоточных несимметричных полособульбовых профилей / В.В.Панов, B.C. Нагорнов, В.Г.Шеркунов, Б.В.Баричко. -№4912528/27; Заявл. 19.02.91; Опубл. 07.01.93. Бюл. №1.

138. Панов В.В., Дукмасов В.Г., Баричко Б.В., Свинин В.И. Новая технология производства прецизионных и трапециевидных профилей // Производство проката. № 1. - С. 18-20.