автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Обеспечение точности размеров калиброванной стали на основе моделирования упругого последействия металла при волочении

I I РОЛЬНЫЙ [ ЭКЗЕМПЛЯР I

' —-На-пвавах-рукояис

Ульянов Антон Григорьевич

Обеспечение точности размеров калиброванной стали на основе моделирования упругого последействия металла

при волочении

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 1 ДЕК 2011

Магнитогорск - 2011

005003129

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель -

доктор технических наук, доцент Корчунов Алексей Георгиевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Колмогоров Герман Леонидович,

кандидат технических наук Ситников Игорь Викторович.

Ведущая организация -

ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет, г. Челябинск).

Защита состоится 13 декабря 2011г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.111.01 при ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Автореферат разослан «12» ноября 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Селиванов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Калиброванная сталь широко применяется для изготовления осей, валов, роликов, крепежных и других деталей на машиностроительных предприятиях. Производство изделий из данного вида заготовок осуществляется на станках-автоматах, поточных линиях, робототехнических системах. Для калиброванной стали, используемой в качестве заготовки для особо ответственных деталей машин и инструмента, большое значение имеет точность исполнения размеров и отсутствие поверхностных дефектов. Точность размеров калиброванной стали характеризуется предельными отклонения по диаметру - квалите-тами. Предельные отклонения должны соответствовать требованиям ГОСТ 7417.

Сегодня большинство заводов, выпускающих данный вид продукции в России, ориентировано на получение калиброванной стали по квалитету точности Ы1 - И12, а современный рынок машиностроительных технологий требует от производителей продукцию, изготовленную по квалитету точности И9 - Ь10. Увеличение спроса на высокоточную калиброванную сталь обусловлено возрастающими требованиями к точности и надежности деталей машин и механизмов. В настоящее время это характерно, прежде всего, для западного рынка, однако по прогнозам ожидается существенное увеличение спроса внутри страны в связи с постепенным обновлением основных фондов российских предприятий.

Основным технологическим процессом, определяющим точность размеров калиброванной стали, является однократное волочение с малыми обжатиями в монолитных волоках (калибрование) горячекатаного или термообработанного проката, предварительно подвергнутого подготовке поверхности путём травления или механической поверхностной обработке.

Обеспечение точности размеров калиброванной стали является сложной комплексной задачей, при решении которой необходимо рассматривать вопросы деформационной специфики обработки и определения параметров волочильного инструмента с учётом величины необходимых предельных отклонений готовой продукции.

Из производственной практики известно, что диаметр калиброванной стали после волочения несколько больше диаметра калибрующей зоны волоки в ненагруженном состоянии вследствие явления упругого последействия металла. Для определенных сочетаний технологических факторов процесса волочения величина упругого последействия металла сопоставима с полем допуска на квалитеты точности. В промышленных условиях задача обеспечения заданного квалитета точности калиброванной стали осложняется тем, что в научно-технической литературе еще нет необходимых обобщений материалов и методик по вопросу количественной оценки величины упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения. Это затрудняет проектирование и реализацию режимов производства калиброванной стали с высокой точностью размеров.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методики прогнозирования точности размеров калиброванной стали, с учётом величины упругого последействия металла, в зависимости от технологических факторов процесса волочения в монолитной волоке.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

-Выполнить анализ известных подходов к описанию явления упругого последействия металла при волочении в монолитной волоке;

-Установить технологические факторы процесса волочения, влияющие на упругое последействие металла и оценить их количественное влияние на данную величину;

-Провести моделирование напряженно-деформированного состояния калиброванной стали при волочении с целью исследования характера и количественной оценки возникающих в зоне упругого последействия металла напряжений;

-Провести моделирование напряженно-деформированного состояния волоки при волочении с целью определения её упругой деформации;

-Разработать математическую модель расчёта величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали;

-Разработать методику прогнозирования квалитета точности калиброванной стали с учетом явления упругого последействия металла при волочении;

-Выполнить апробацию методики в промышленных условиях с оценкой ее практической эффективности.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

-Разработана методика прогнозирования квалитета точности размеров калиброванной стали с учётом явления упругого последействия металла при волочении в монолитной волоке;

-Разработана математическая модель, позволяющая выполнять расчёты величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали в широких диапазонах изменения значений технологических факторов процесса обработки;

-Получена количественная оценка радиальных напряжений, возникающих в зоне упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения калиброванной стали;

-Установлена зависимость величины упругой деформации монолитной волоки от механических свойств обрабатываемого материала и параметров калибрующей зоны;

- Получена аналитическая зависимость расчета рационального диаметра калибрующей зоны монолитных волок для производства калиброванной стали с учётом требуемых предельных отклонений размеров.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности:

-Разработано программное обеспечение, позволяющее осуществлять расчёт рационального диаметра калибрующей зоны волоки в зависимости от величины упругого последействия металла при волочении и необходимых предельных отклонений размеров калиброванной стали по ГОСТ 7417;

-Внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-Т-98-05 "Изготовление волочильного инструмента для производства калиброванного проката", применяемую на заводе ОАО «ММК-МЕТИЗ» (г. Магнитогорск) для получения калиброванной стали по квалитету точности h 10;

-Результаты диссертационной работы использованы при проведении аудита процессов обеспечения качества калиброванной стали на ОАО "ММК-МЕТИЗ";

-Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова» при подготовке инженеров по специальности 150106 - «Обработка металлов давлением», а также для студентов, обучающихся по направлению 150100- «Металлургия» (бакалавриат и магистратура).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (Москва, 2008, 2010 гг.); ежегодных научно-технических конференциях ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (Магнитогорск, 2008 - 2011 гг.); международной научно-технической конференции "Гагаринские чтения" (Москва, 2010 г.); Х-ой и XI-ой международной научно-технической конференции молодых специалистов (Магнитогорск, 2010, 2011 гг.); VIII-ой международной научно-технической конференции "Конгресс прокатчиков" (Магнитогорск, 2010 г.); Н-ой международной научно-практической конференции "Прогрессивные технологии и перспективы развития" (Тамбов, 2010 г.), техническом совете ОАО "ММК-МЕТИЗ" (Магнитогорск, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 2 в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Текст диссертации изложен на 141 странице машинописного текста, иллюстрирован 66 рисунками, содержит 16 таблиц, 48 формул и 5 приложений. Библиографический список включает 110 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, изложены цель и задачи исследований, определена научная и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрены современные требования к калиброванной стали по точности размеров и особенности процесса ее волочения, проведен анализ известных подходов к изучению явления упругого последействия металла при волочении калиброванной стали, выполнен анализ зависимостей по определению

данного явления. г

Исследованием вопросов формирования и обеспечения точности размеров калиброванной стали занимались известные отечественные и зарубежные ученые: И.Л. Перлин, Н.И. Шефтель, С.И. Губкин, Г.Л. Колмогоров, В.Л. Колмогоров, Г.Э. Аркулис, Г.С. Гун, В.Г. Шеркунов, В.Л. Мазур, С.А. Зайдес, B.C. Паршин, Г. Закс, Г. Бюлер, К. Ритман, О. Повельски, К. Митцнер и др.

Анализ имеющихся зависимостей по определению величины упругого последействия металла при волочении показал, что они получены в основном в результате экспериментальных исследований и направлены на решение частных задач в узких интервалах варьирования переменных, а также не учитывают всех технологических факторов, влияющих на данную величину. В промышленных условиях величину упругого последействия металла приходится определять опытным путем для каждой группы более или менее аналогичных процессов.

На основании проведенного анализа был сделан вывод, что существующие сведения о характере и величине изменения упругого последействия металла в процессе волочения калиброванной стали носят разрозненный, а порой противоречивый характер, что затрудняет их объединение в единую методику прогнозирования точности размеров калиброванной стали, а также её использование в условиях действующего производства.

Во второй главе на базе метода априорного ранжирования выявлены технологические факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на упругое последействие металла при волочении. Для исследования влияния характера и величины возникающих напряжений на упругое последействие металла в программном комплексе DEFORM 3D проведено моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) в очаге деформации, при различных значениях выявленных технологических факторов.

Задача расчёта НДС решалась в цилиндрической системе координат, и сводилась к построению сетки конечных элементов, не противоречащей граничным условиям. Модель стальной заготовки состояла из 150 ООО элементов, 26 ООО поверхностных многоугольников и 28 ООО узлов, модель волоки состояла из 280 ООО элементов, 80 ООО поверхностных многоугольников и 68 ООО узлов. Контакт заготовки и волоки задавался в поверхностных узлах элементов. В области контакта шаг сетки намеренно уменьшали в 4 раза.

Изменение механических свойства стали при волочении описывали зависимостью типа о-,, = С70 + а ■ е", где а0 - начальный предел текучести, а и п - коэффициенты, полученные в результате аппроксимации реальных кривых упрочнения материалов.

В результате моделирования получили эпюры распределения радиальных и полных напряжений в очаге деформации, а также распределение скорости деформации в радиальном направлении при различных значениях степени деформации,

коэффициента контактного трения, угла конуса и длины калибрующей зоны волоки, начального предела текучести и диаметра калибруемой стали. Из полученных эпюр распределения радиальных <тг напряжений на поверхности металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения можно наблюдать два пика растягивающих радиальных напряжений, на входе и выходе прутка из волоки. Первый пик растягивающих радиальных напряжений, наблюдаемый у входа прутка в волоку, появляется вследствие небольшого наплыва металла на волоку в виде волны, второй пик - соответствует упругому последействию металла при выходе из калибрующей зоны волоки (рис. 1,2). Наибольшее увеличение растягивающих радиальных напряжений, и как следствие значений относительного упругого последействия металла наблюдается с ростом степени деформации и начального предела текучести калибруемой стали. При этом наиболее интенсивный рост растягивающих радиальных напряжений наблюдается при изменении степени деформации в диапазоне от 0 до 10 %, затем величина растягивающих радиальных напряжений практически не изменяется.

С увеличением длины калибрующей зоны волоки интенсивность растягивающих радиальных напряжений на поверхности прутка снижается до значения 1 /dK = 0,1 • После дальнейшего увеличения длины калибрующей зоны значения растягивающих радиальных напряжений практически не изменяются. С увеличением диаметра калибруемой стали, при одинаковой степени деформации, величина растягивающих радиальных напряжений пропорционально возрастает. Увеличение коэффициента трения и угла рабочего конуса волоки также увеличивают величину растягивающих радиальных напряжений, что является следствием возрастания неравномерности НДС в очаге деформации.

В результате моделирования была получена зависимость величины упругого последействия металла от растягивающих радиальных напряжений на поверхности прутка:

/1 = с/1(°.0052-— + 0,0014). 0)

где dl - диаметр калиброванной стали, мм;

аг - величина растягивающих радиальных напряжений на поверхности стали, МПа;

(Т0 - начальный предел текучести калибруемой стали, МПа.

В процессе волочения калиброванной стали волока работает в тяжело нагруженных условиях, испытывая большие распорные усилия, и упруго деформируется. Для определения влияния упругой деформации волоки на точность размеров калиброванной стали в системе Deform 3D было проведено моделирование.

<т,/ст„

О-,/ОТ,

Эпюры распределения радиальных аг напряжений на поверхности прутка в зависимости от технологических факторов процесса волочения: а - степени деформации; б - коэффициента трения

, Эпюры распределения радиальных аг напряжений на поверхности прутка

в зависимости от технологических факторов процесса волочения: а - угла конуса волоки; б - длины калибрующей зоны волоки

Силовую схему нагружения волоки задавали с помощью приложения в поверхностных узлах элементов вектор-силы. Величина натяга обоймы принималась равной 0,02 мм. Распределение деформаций волоки в радиальном направлении при различных значениях степени деформации при волочении изображено на рис. 3. г

Рис. 3. Распределение деформаций волоки в радиальном направлении при значениях степени деформации калиброванной стали а-5% и 6-15%

В результате моделирования была получена зависимость упругой деформации волоки в области калибрующей зоны от среднего значения сопротивления деформации металла и относительной длины калибрующей зоны волоки 1а-(табл. 1). 1>к

Таблица 1

Зависимость упругой деформации волоки от сопротивления металла деформации а&Р и относительной длины калибрующей зоны волоки 1л.

<1к

Step 1

Step 1

\ ¡к aSc„ \ 0,5 0,45 0,4 0,3 0,2 0,1

300 0,0013 0,0017 0,0021 0,0025 0,0028 0,0031

400 0,0019 0,0023 0,0026 0,0030 0,0033 0,0035

500 0,0025 0,0028 0,0031 0,0035 0,0037 0,0039

600 0,0029 0,0032 0,0035 0,0039 0,0041 0,0044

700 0,0032 0,0035 0,0038 0,0042 0,0044 0,0047

800 0,0035 0,0038 0,0041 0,0045 0,0047 0,0050

В ходе моделирования было установлено, что величина упругой деформации волоки в области калибрующей зоны не превышает 3-8% от суммарного значения упругого последействия металла в процессе волочения калиброванной ста-

ли.

В третьей главе на основе энергетического метода, развитого в работах Г.Л. Колмогорова, была разработана аналитическая модель определения величины упругого последействия металла с учетом технологических факторов волочения калиброванной стали. На основании полученной модели предложена формула расчёта рационального диаметра калибрующей зоны волоки с учётом требуемых предельных отклонений размеров калиброванной стали.

В процессе волочения калиброванной стали часть энергии, затрачиваемая на пластическую деформацию, выделяется в виде тепла пластического деформирования, а часть энергии сохраняется в деформируемом теле в виде потенциальной энергии напряжений, способствующих затем упругому последействию металла.

При этом можно записать, что

и0=у-ид, (2)

где и -энергия пластического деформирования ; у/- коэффициент, определяющий долю энергии напряжений упругого последействия ; ио - потенциальная

энергия напряжений упругого последействия.

При известных компонентах тензора напряжений сг^ с помощью обобщенного закона Гука находятся компоненты тензора деформаций £,уи рассчитывается потенциальная энергия напряжений упругого последействия:

1 V

(3)

где К-объём изделия.

Технологические параметры волочения определяют величину энергии

пластического деформирования:

Е

ид = \С5(1Е, • <4)

о

где ст5- сопротивление деформации обрабатываемого материала; €- степень деформации.

Так как в момент разгрузки деформация прутка носит упругий характер, то перемещение поверхностных слоев металла в соответствии с геометрическими уравнениями Коши описывали выражением:

Яг) = ев-П , (5)

где £в -окружная деформация , гх - текущая координата точки поверхности калибруемого прутка.

В соответствии с законом Гука, получим:

Е

где аг,ав и &г- радиальные, окружные и осевые напряжения определяемые, как

СО

где г = — \ а\ —~'>г - радиус калибрующей зоны волоки.

гк гк

Подставляя компоненты тензора напряжений (7) в выражение (6) с учётом соотношения (5) получили:

/ —

ж> =4

Е

4 /Л ' {4/J > 2х \

(В)

lnS+istgaB '

где - коэффициент вытяжки при волочении; Е - модуль упругости материала прутка; /л- коэффициент Пуассона; о- - среднее значение сопротивления металла деформации а _ eo+gi; ав - полуугол рабочего конуса волоки.

sc„ 2

В конечный момент разгрузки функцию f (г) определяли по выражению:

т=Г1-гк. (9)

Величина упругого последействия металла при этом определяется, как

Л = с/, -</,.= 2г, - 2гк = 2гк

/

¿-1

(10)

где (1) - диаметр калиброванной стали; (1к - диаметр калибрующей зоны волоки.

Подставляя решение уравнения (8) в уравнение (10) с учётом (9), получаем формулу для расчёта величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали:

X = d.

2J-^cosU ore«

2 A

(2 A)

>+'3 A

(И)

где А, В - параметры, определяемые по выражениям: й! 3 ai аф.

А =

4Е 4 уЕ

Е + 1 •

В 4/лЕ 4£+ 2Е

Для учета упругой деформации волоки, на основании полученных данных в ходе моделирования во второй главе, в формулу (11) ввели дополнительный поправочный коэффициент к. Этот коэффициент вносит поправку в значение упругого последействия с учётом упругой деформации волоки и выбирается в зависимости от среднего значения сопротивления металла деформации а3ср и относительной длины калибрующей зоны волоки (табл. 2):

2А

1

+fS

{(2А)2 IЗАJ J

э\

5л-

-1

(12)

Таблица 2

Зависимость коэффициента к от среднего значения сопротивления металла

деформации^ и относительной длины калибрующей зоны волоки к_

\ 1К aso \ 0,5 0,45 0,4 0,3 0,2 0,1

300 1,021 1,029 1,035 1,042 1,047 1,051

400 1,032 1,038 1,044 1,05 1,055 1,059

500 1,041 1,047 1,052 1,058 1,062 1,066

600 1,048 1,054 1,059 1,065 1,069 1,073

700 1,053 1,059 1,064 1,07 1,074 1,078

800 1,058 1,064 1,069 1,075 1,079 1,083

На базе разработанной модели (12) провели исследования и установили количественное влияние технологических факторов процесса волочения на

величину упругого последействия металла.

С учетом (12) и требуемых предельных отклонений размеров калиброванной стали может быть рассчитан диаметр калибрующей зоны волоки:

где h - заданный квалитет точности калиброванной стали.

12

Подставляя значение величины упругого последействия металла при волочении (12) в выражение (13), получаем выражение для определения рационального диаметра калибрующей зоны волоки с учётом регламентированных предельных отклонений по диаметру калиброванной стали:

_йх-Ъ_

(14)

\ + к-

( г

о 1 В 1

2,--соб-^ V ЗА -ОГСЩ

\ 1

2А\-

5л-

-1

Рассчитанные по полученной модели значения величины упругого последействия металла в зависимости от диаметра калиброванной стали и среднего значения сопротивления металла деформации показаны на рис. 4.

Рис. 4. Результат расчёта упругого последействия металла при волочении по модели (12) в сравнении с величиной предельных отклонений по ГОСТ 7417

Для сравнения результатов расчёта по полученной модели (12) с экспериментальными данными был проведены промышленные эксперименты. В условиях калибровочного цеха ОАО «ММК-МЕТИЗ» сортовой ррокат сталь марки 40 диаметрами <10 = 25 мм и <10 = 35 мм подвергали волочению со степенью деформации г = [5...15%] при различных значениях угла волоки 2ав = 16°, 2ав = 20°на цепном стане «ИЗТМ». В ходе проведения опытов производились измерения диаметра калибрующей зоны волоки и готовой калиброванной стали. Измерения производили микрометром с точностью 0,01 мм. Количество замеров составляло не менее 40 измерений. После обработки массива данных была рассчитана величина упругого последействия металла при различных значениях параметров волочения и механических свойств материала. По результатам сравнения было установлено, что полученная модель расчёта упругого последействия металла при волочении хорошо согласуется с опытными данными замеров, величина ошибки не превышала 10%, и может быть использована для прогнозирования точности размеров калиброванной стали и расчёта рационального диаметра

калибрующей зоны волоки, что позволит получать продукцию заданного квалитета точности, продлить рабочую кампанию инструмента и снизить затраты на перешлифовку канала волок.

В четвертой главе на основании выполненных исследований разработана методика прогнозирования квалитета точности калиброванной стали с учётом явления упругого последействия металла при волочении.

Методика прогнозирования точности размеров калиброванной стали представлена в виде функциональной схемы имеющей вход, блок расчёта, выход и обратные связи (рис. 5). Методика позволяет выполнить анализ влияния параметров исходной заготовки и технологических факторов процесса волочения в широком диапазоне их варьирования на величину упругого последействия металла и спрогнозировать на этой основе возможность обеспечения заданного квалитета точности готовой продукции. Она применима для совершенствования действующих и проектирования новых режимов обработки калиброванной стали с высокой точностью размеров. В первом случае прогноз достижения заданного квалитета точности калиброванной стали осуществляется на основе анализа действующих технологических режимов производства. Исходной информацией (входом) являются необходимая точность размеров, марка и диаметр калиброванной стали, диаметр и механические свойства исходной заготовки, а также параметры волочильного инструмента. На основании этой информации по полученной модели осуществляется расчёт упругого последействия металла при волочении и на выходе выполняется прогноз достижения заданного квалитета точности калиброванной стали.

При проектировании новых режимов обработки с использованием разработанной методики возможно определить необходимые сочетания значений технологических факторов процесса волочения и параметров волочильного инструмента, обеспечивающих достижение заданного квалитета точности размеров калиброванной стали.

Для обеспечения соответствия между прогнозируемым и заданным квали-тетом точности калиброванной стали на выходе служит обратная связь, результатом которой является корректировка параметров исходной заготовки и технологических факторов процесса волочения.

Для экспресс - определения величины упругого последействия металла при волочении получена номограмма (рис.6), а также разработан программный продукт "Автоматизированный расчёт калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали" с интегрированной базой данных форм волок-заготовок по ГОСТ 9453 и механических свойств сталей. С помощью разработанной методики были определены и рекомендованы для производства калиброванной стали по квалитету ЫО рациональные размеры диаметров калибрующей зоны волок в зависимости от диаметра, степени деформации и марки стали (табл. 3).

По результатам выполненных исследований были внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-Т-98-05 "Изготовление волочильного инструмента для производства калиброванного проката", применяемую на ОАО «ММК-МЕТИЗ» для получения калиброванной стали с квалитетом точности Ь10.

Исходные данные

1) необходимый конечный диаметр

2) необходимая точность Л

3) необходимая марка стали .

Рис. 5. Алгоритм методики прогнозирования квалитета точности калиброванной стали при волочении 15

Рис. 6. Номограмма для определения величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали

Таблица 3

Рекомендуемые размеры калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали по квалитету ЫО

Номинальный диаметр Марки стали

08-20 ГОСТ 1050,10-20 ГОСТ 10702, А12, АС 14 30,35 ГОСТ 1050,30,35, 20Х-ЗОХ ГОСТ 10702 40-50 ГОСТ 1050,40,45, 45Х ГОСТ 10702, 65Г

Степень деформации, % Степень деформации, % Степень деформации, %

5,0 10,0 20,0 5,0 10,0 20,0 5,0 10,0 20,0

Ь=10

13 12,91 12,91 12,90 12,91 12,90 12,90 12,90 12,90 12,89

1В 17,90 17,90 17,89 17,90 17,89 17,88 17,89 17,88 17,88

28 27,87 27,87 27,86 27,87 27,85 27,84 27,86 27,84 27,83

33 32,85 32,84 32,83 32,84 32,82 32,81 32,83 32,81 32,80

38 37,85 37,83 37,82 37,83 37,81 37,80 37,82 37,79 "37,78

43 42,83 42,82 42,81 42,82 42,80 42,79 42,80 42,78 42,76

48 47,82 47,81 47,79 47,81 47,79 47,77 47,79 47,77 47,75

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе анализа современных требований и особенностей производства калиброванной стали сделан вывод о необходимости разработки методики прогнозирования точности ее размеров с учётом величины упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса

волочения в монолитной волоке.

2. Методом моделирования в Deform 3D выполнен анализ напряженно-деформированного состояния в очаге деформации при волочении калиброванной стали. Получена количественная оценка радиальных напряжений, возникающих в зоне упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения калиброванной стали. Получена зависимость величины упругого последействия металла от растягивающих радиальных напряжений на поверхности калиброванной стали. Получены численные значения величины упругой деформации волоки в радиальном направлении в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала и параметров калибрующей зоны.

3. Разработана математическая модель расчёта величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали. С ее использованием установлено количественное влияние технологических факторов процесса волочения на величину упругого последействия металла. Разработана формула расчёта рационального диаметра калибрующей зоны волоки в зависимости от технологических факторов процесса волочения калиброванной стали с учетом упругого последействия металла. Это позволит получать продукцию в заданном квалитете точности, максимально продлить рабочую кампанию инструмента и снизить затраты на перешлифовку канала волок.

4. На основе выполненных исследований разработана методика прогнозирования квалитета точности калиброванной стали с учетом явления упругого последействия металла при волочении. Методика применима для совершенствования действующих и проектирования новых режимов обработки калиброванной стали с высокой точностью размеров в широком диапазоне значений технологических факторов процесса волочения.

5. Методика апробирована и реализована в условиях калибровочного цеха ОАО «ММК-МЕТИЗ» (г. Магнитогорск). Разработаны и внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-Т-98-05 "Изготовление волочильного инструмента для производства калиброванного проката" для получения калиброванной стали с квалитетом точности hlO. Результаты диссертационной работы использованы при проведении аудита процессов обеспечения качества калиброванной стали на предприятии.

6. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова» при подготовке инженеров по специальности 150106 - «Обработка металлов давлением», а также для студентов, обучающихся по направлению 150100 - «Металлургия» (бакалавриат и магистратура).

Основное содержание работы опубликовано в работах:

1) Гун Г.С., Корчунов А.Г., Ульянов А.Г. Формирование точности размеров профиля при калибровании стали в монолитной волоке// Производство конкурентоспособных метизов. Сб. науч. трудов/ Под ред.' А.Д. Носова- ГОУ ВПО "МГТУ", 2007. Вып.2. С. 33-37.

2) Корчунов А.Г., Пивоварова К.Г., Ульянов А.Г. Определение параметров волочильного инструмента с учётом деформационной специфики обработки калиброванной стали// Производство конкурентоспособных метизов. Сб. науч. трудов/Под ред. А. Д. Носова-ГОУ ВПО "МГТУ", 2009. Вып.З. С. 96103.

3) Корчунов А.Г., Ульянов А.Г. Повышение точности холоднотянутых профилей.на основе моделирования режимов волочения // Новые материалы и технологии - НМТ-2008. Материалы Всерос. научн-техн. конф. В 3-х томах. Т.1.

- Москва: МАТИ, 2008. С. 13-14.

4) Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Разработка модели расчёта величины упругого восстановления металла при калибровании// Технологическая механика материалов: Межвуз. сб. науч. тр.- Иркутск: ИрГТУ, 2009. С. 20-26.

5) Ульянов А.Г., Корчунов А.Г., Блохин М.В. Аналитическое определение величины упругого последействия при калибровании стали// Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением : Межрегион, сб. науч. тр. - Магнитогорск : МГТУ, 2009. С. 199-203.

6) Корчунов А.Г., Дорогобид В.Г., Ульянов А.Г. Выбор диаметра калибрующей зоны волоки при калибровании стальных прутков с учётом упругого последействия// Обработка сплошных и слоистых материалов : Межвуз. сб. на-уч.тр. / Под ред. Г.С. Гуна.- Магнитогорск: МГТУ, 2010. С. 20-27.

7) Ульянов А.Г. Математическая модель для расчёта диаметра калибрующего пояска волоки с учётом обеспечения требуемых предельных отклонений калиброванной стали// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2010. №1 С. 43-45 (рецензируемое издание из перечня ВАК).

8) Ульянов А.Г. Моделирование режимов деформации прутков с целью формирования точности размеров поперечного сечения// Новые материалы и технологии - НМТ-2010. Материалы Всерос. научн-техн. конф. В 3 томах. Т 1.

- Москва: МАТИ, 2010. С. 14.

9) Ульянов А.Г. Аналитическая модель для рационального расчёта диаметра калибрующего пояска волок// Материалы II -ой Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и перспективы развития». Тамбов: ТГТУ, 2010. С. 242-246.

10) Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Автоматизированный расчет калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. №2010617760. Per. 23.11.2010.

11) Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Исследование упругого последействия в процессе волочения калиброванной стали// Производство проката. №. 10. 2011 г. С. 38-42 (рецензируемое издание из перечня ВАК).

Подписано в печать 9.11.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 809.

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Назначение калиброванной стали и современные требования к ней по точности размеров.

1.2. Особенности процесса волочения калиброванной стали.

1.3. Явление упругого последействия металла при волочении калиброванной стали.

1.3.1.Упругая деформация калиброванной стали.

1.3.2. Упругая деформация волоки.

1.4. Методики определения величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали.

1.5. Влияние параметров волоки на точность калиброванной стали.

1.6. Цель и задачи исследования.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА НДС В ОЧАГЕ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ВОЛОЧЕНИИ КАЛИБРОВА-НОЙ СТАЛИ.

2.1 Выбор технологических факторов методом априорного ранжирования.

2.2 Постановка задачи и принятые допущения.

2.3 Анализ влияния исследуемых факторов на НДС в очаге деформации при калибровании стали.

2.3.1 Степень деформации.

2.3.2 Коэффициент контактного трения.

2.3.3 Угол рабочего конуса волоки.

2.3.4 Длина калибрующей зоны волоки.

2.3.5 Диаметр калибруемой стали.

2.3.6 Начальный предел текучести.

2.4 Исследование влияния параметров волоки на изменение упругого последействия металла при волочении калиброванной стали.

2.4.1 Определение уравнения регрессии по результатам численного эксперимента.

2.4.2 Определение коэффициентов уравнения регрессии.

2.4.3 Проверка однородности выборочной дисперсии по критерию Кохрена.

2.5 Моделирование напряженно-деформированного состояния волоки при волочении калиброванной стали.

2.6 Выводы по главе.

3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАСЧЁТА ВЕЛИЧИНЫ УПРУГОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ПРИ ВОЛОЧЕНИИ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА.

3.1 Постановка задачи и принятые допущения.

3.2 Моделирование упругого последействия металла при волочении калиброванной стали на основе энергетического метода.

3.3 Анализ модели расчёта упругого последействия металла при волочении калиброванной стали.

3.4 Сравнение результатов моделирования с опытными данными.

3.5 Выводы по главе.

4. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ КАЛИБРОВАННОЙ СТАЛИ.

4.1 Методика прогнозирования точности размеров калиброванной стали.

4.2 Реализация методики в промышленности.

4.3 Выводы по главе.

Эффективность развития металлообрабатывающих отраслей промышленности во многом зависит от темпов наращивания мощностей по производству качественной калиброванной стали. Это связано с развитием автомобилестроения, сельскохозяйственного и транспортного машиностроения - основных потребителей калиброванной стали. Также в настоящее время успешно развиваются совместные с иностранными производителями производства по сборке легковых автомобилей. Несмотря на то, что на данных предприятиях доля использования отечественных комплектующих невелика, в перспективе она может составить около 50%, что скажется на существенном увеличении потребности в калиброванной стали высокой точности размеров и качества поверхности. В связи с ростом на рынке доли продукции, отгружаемой по специальным повышенным требованиям заказчика к качественным характеристикам стали, на ведущих предприятиях России проводятся мероприятия, направленные на удовлетворение потребностей в высококачественной калиброванной стали [1-10].

Основным процессом, формирующим точность размеров калиброванной стали, является однократное волочение с малыми обжатиями (калибрование) горячекатаной заготовки, предварительно подвергнутой травлению или механической поверхностной обработке.

Исследованием формирования точности размеров калиброванной стали занимались известные отечественные и зарубежные ученые: И.Л. Перлин, Н.И. Шефтель, С.И. Губкин, Г.Л. Колмогоров,

B.Л. Колмогоров, Г.Э. Аркулис, Г.С. Гун, В.Г. Шеркунов, В.Л. Мазур,

C.А. Зайдес, B.C. Паршин, Г. Закс, Г. Бюлер, К. Ритман, О. Повельски, К. Митцнер.

Обеспечение точности размеров калиброванной стали является сложной комплексной задачей, при решении которой необходимо рассматривать вопросы определения параметров волочильного инструмента с учётом деформационной специфики обработки, условий его эксплуатации и величины необходимых предельных отклонений калиброванной стали.

Из производственной практики известно, что диаметр калиброванной стали после волочения несколько больше диаметра калибрующей зоны волоки в ненагруженном состоянии вследствие явления упругого последействия металла. Для определенных сочетаний технологических факторов процесса волочения величина упругого последействия металла сопоставима с полем допуска на квалитеты точности. В промышленных условиях задача обеспечения заданного квалитета точности калиброванной стали осложняется тем, что в научно-технической литературе еще нет необходимых обобщений материалов и методик по вопросу количественной оценки величины упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения. Это затрудняет проектирование и реализацию режимов производства калиброванной стали с высокой точностью размеров.

Предлагаемая работа посвящена вопросам моделирования и исследования закономерностей упругого последействия металла при волочении и разработке на этой основе методики прогнозирования точности размеров калиброванной стали. Работа проводилась в рамках „ научного направления кафедры машиностроительных и металлургических технологий «Исследование и разработка эффективных процессов производства обработкой давлением металлических, композиционных и порошковых изделий и материалов» ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» в развитие концепции углубленной переработки металла, принятой металлургическими и метизными предприятиями Уральского региона, и является продолжением исследований по разработке эффективных технологий производства метизных изделий различных видов.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры Машиностроительных и металлургических технологий (ММТ) ФГБОУ Магнитогорский государственный технический университет им Г.И. Носова за научную и организационную помощь при подготовке диссертационной работы, сотрудникам Центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) ОАО «ММК-МЕТИЗ» за содействие в проведении экспериментальных исследований и лично К.Г. Пивоваровой, М.П. Барышникову.

4.3. Выводы по главе

1. На основе выполненных исследований разработана методика прогнозирования квалитета точности калиброванной стали с учетом явления упругого последействия металла при волочении. Методика применима для совершенствования действующих и проектирования новых режимов обработки калиброванной стали с высокой точностью размеров в широком диапазоне значений технологических факторов процесса волочения.

2. Разработан и зарегистрирован в установленном порядке комплекс прикладного программного обеспечения "Автоматизированный расчёт калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали", позволяющий количественно оценить величину упругого последействия металла при волочении калиброванной стали в зависимости от технологических параметров процесса и инструмента, а также выбрать рациональный диаметр калибрующей зоны волоки под шлифовку.

3. Получена номограмма для экспресс-определения значения величины упругого последействия калиброванной стали в зависимости от номинального диаметра, среднего значения сопротивления деформации в очаге, степени деформации, угла рабочего канала волоки.

4. Методика апробирована и реализована в условиях калибровочного цеха ОАО «ММК-МЕТИЗ» (г. Магнитогорск). Разработаны и внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-Т-98-05 "Изготовление волочильного инструмента для производства калиброванного проката" для получения калиброванной стали с квалитетом точности Ы 0. Результаты диссертационной работы использованы при проведении аудита процессов обеспечения качества калиброванной стали на предприятии, что подтверждается справкой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа современных требований и особенностей производства калиброванной стали сделан вывод о необходимости разработки методики прогнозирования точности ее размеров с учётом величины упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения в монолитной волоке.

2. Для выбора наиболее существенных факторов, влияющих на упругое последействие калиброванной стали при волочении, использовали метод априорного ранжирования, заключающийся в обработке данных, полученных в результате направленного опроса специалистов. Было установлено, что наиболее существенными факторами являются степень деформации, модуль упругости материала, временное сопротивление разрыву материала, диаметр калибруемого прутка, угол рабочего канала и длина калибрующей зоны волоки.

3. Методом моделирования в Deform 3D выполнен анализ напряженно-деформированного состояния в очаге деформации при волочении калиброванной стали. Получена количественная оценка радиальных напряжений, возникающих в зоне упругого последействия металла в зависимости от технологических факторов процесса волочения калиброванной стали. Получена зависимость величины упругого последействия металла от растягивающих радиальных напряжений на поверхности калиброванной стали. Получены численные значения величины упругой деформации волоки в радиальном направлении в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала и параметров калибрующей зоны. При этом величина упругой деформации волоки в области калибрующей зоны вносит в суммарное значение упругого последействия металла при волочении калиброванной стали 3-8% от общего значения.

4. Разработана математическая модель расчёта величины упругого последействия металла при волочении калиброванной стали. С ее использованием установлено количественное влияние технологических факторов процесса волочения на величину упругого последействия металла. Разработана формула расчёта рационального диаметра калибрующей зоны волоки в зависимости от технологических факторов процесса волочения калиброванной стали с учетом упругого последействия металла. Это позволит максимально продлить рабочую компанию инструмента, снизить затраты на перешлифовку канала волок и получать продукцию в заданном квалитете точности.

5. Проведено сравнение результатов расчёта упругого последействия калиброванной стали по различным моделям с опытными данными. По результатам сравнения расчёты упругого последействия калиброванной стали по разработанной модели имеют хорошую сходимость с опытными данными - -при различных сочетаниях параметров технологического процесса, величина ошибки не превышает 10% . Это позволяет использовать полученную модель для прогнозирования квалитета точности получаемой калиброванной стали и расчёта рационального диаметра калибрующей зоны волок.

6. На основе выполненных исследований разработана методика прогнозирования квалитета точности калиброванной стали с учетом явления упругого последействия металла при волочении. Методика применима для совершенствования действующих и проектирования новых режимов обработки калиброванной стали с высокой точностью размеров в широком диапазоне значений технологических факторов процесса волочения.

7. Методика апробирована и реализована в условиях калибровочного цеха ОАО «ММК-МЕТИЗ» (г. Магнитогорск). Разработаны и внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-Т-98-05 "Изготовление волочильного инструмента для производства калиброванного проката" для получения калиброванной стали с квалитетом точности Ы0. Результаты диссертационной работы использованы при проведении аудита процессов обеспечения качества калиброванной стали на предприятии (приложение 3).

8. Получена номограмма для экспресс-определения значения величины упругого последействия калиброванной стали в зависимости от номинального диаметра, среднего значения сопротивления деформации в очаге, степени деформации, угла рабочего канала волоки.

9. Разработан и зарегистрирован в установленном порядке комплекс прикладного программного обеспечения "Автоматизированный расчёт калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали", позволяющий количественно оценить величину упругого последействия металла при волочении калиброванной стали в зависимости от технологических параметров процесса и инструмента, а также выбрать рациональный диаметр калибрующей зоны волоки под шлифовку (приложение 4).

10. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова»- при-подготовке инженеров по, специальности 150106 - «Обработка металлов давлением», а также для студентов, обучающихся по направлению 150100 - «Металлургия» (бакалавриат и магистратура) (приложение 5).

1. Арсеньев В.В. Состояние и перспективы развития производства метизов в России// Метиз, 2007, №11. С. 13-19.

2. E.JI. Кандауров, C.B. Кривощеков, А.Д. Носов и др. Перспективы производства калиброванного проката // Сталь, 2005, № 1. С. 70-71.

3. Арсеньев В.В. Современное состояние производства метизов в России // Сталь, 2000, № 3. С. 96-97.

4. Афонин С.З., Тихонов А.К. Состояние и перспективы развития отечественного производства металлических материалов для автомобилестроения// Сталь, 2006, №11. С. 146-148.

5. Кривощеков C.B., Носов А.Д., Бахчеев Д.Н, Прохоренко В.П., Холо-пова М.В. Обзор российского рынка метизной продукции в 2004 г.// Производство проката, 2005, №12. С.35-36.

6. Арсеньев В.В., Яранцев Б.М. Состояние и перспективы развития метизного производства// Производство проката, 2006, №2. С. 24-27.

7. Жаворонков В.И., Вахницкая Т.А. Оценка потребности в метизах промышленного назначения и калиброванной стали по экономическим районам до 2005 г. // Сталь, 1992, № 3. С. 59-62.

8. Дуксин А.И., Вахницкая Т.А. Оценка потребности в метизах промышленного назначения и калиброванной стали по экономическим районам России до 2000 г. // Сталь, 1993, № 11. С. 79-83.

9. Потешкин Е.Г., Рыбкин A.B., Решетников С.А. Технологические особенности производства шестигранных калиброванных прутков из стали 10X11Н23ТЗМР-ВД// Производство проката, 2006, №8. С. 36-37.

10. Владимиров Ю.В. Современное зарубежное механическое оборудование для производства калиброванного металла // Черная металлургия. Бюл. НТИ, 1991, № 11. С. 29-56.

11. Владимиров Ю.В. Повышение точности размеров и качества поверхности калиброванной стали. М., ЦНИИ информации и технико-экономических исследований черной металлургии, 1972. 51 с.

12. Зайдес С.А. Охватывающее поверхностное пластическое деформирование. Иркутск: Изд-во государственного технического университета, 2001. 309 с.

13. Зайдес С.А. Остаточные напряжения и качество калиброванного металла. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1992. 200 с.

14. E.JI. Кандауров, С.В. Кривощеков, А.Д. Носов и др. Перспективы производства калиброванного проката// Сталь, 2005, № 1. С. 70-71.

15. Владимиров Ю.В. Производство калиброванного металла и метизов в капиталистических и развивающихся странах в 1989 году // Известия вузов. Черная металлургия, 1990, № 9. С. 14-24.

16. Корчунов А.Г. Совершенствование методики управления качеством продукции в технологических процессах метизного производства// Производства проката, 2008, №12. С. 8-13.

17. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2002, 684 с.

18. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975, 223 с.

19. ГОСТ 7417-75. Сталь калиброванная круглая. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1990.

20. ГОСТ 14955-77. Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2004.

21. Формирование качества поверхности стали при калибровании в монолитной волоке: Монография/ Корчунов А.Г., Лебедев В.Н., Пивоварова К.Г. и др.// Магнитогорск, МГТУ, 2007. 90 с.

22. Тутурин H.H. Условия и характер искривления калиброванной заготовки при волочении. Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами. Иркутск, 1980, С. 125-133.

23. Жадан В.Т. и др. Улучшение качества калиброванного проката из конструкционной стали// Металлург, 1981, №3. С. 27-28.

24. Климов K.M. Альтернативные пути получения прутков и проволоки// Металлург, 2007, №9. С. 47-49.

25. Закиров Д.М., Лавриненко Ю.А., Шолом В.Ю. и др. Экологически чистая технология подготовки подката для холодной объемной штамповки крепежных деталей// Кузнечно-штамповочное производство, 2001, №12. С.-26-30. ---------

26. А.Г. Маликов, Ю.А. Демура, Т.В. Зубко и др. Эффективная технология производства шестигранной калиброванной стали из круглого подката// Сталь, 1992, № 9. С. 65-67.

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

28. Пудов Е.А. Пути улучшения качества проката стали 20Г2Р для холодной объемной штамповки// Производство проката, 2001, №3. С. 17-19.

29. Н.И. Шефтель, В.В. Наговицин, В.Д. Захарова, A.B. Гришин. Параметры качества и эффективность производства обточенных и полированных прутков из стали 60С2А// Сталь, 1976, № 5. С. 33-38.

30. Сафронов A.B. Освоение технологии производства калиброванного проката с отклонениями по квалитету точности ЮН Сталь, 2004, № 4. С. 71-73.

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

32. Кобрин М.М. Остаточные напряжения основная причина изменения диаметра прутка после холодного волочения// Сталь, 1957, №8. С. 754.

33. Гуров С.П. Исследование контактных напряжений и кинематических параметров очага деформации при волочении прутков. Дис. .канд. тех. наук., Магнитогорск, 1978. 142 с.

34. Т.Е. Мельникова, Г.Л. Колмогоров. Учет упругой деформации инструмента и заготовки при гидродинамическом волочении // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 1983, №2. С. 59-61.

35. Корчунов А.Г. К вопросу обеспечения качества продукции в технологиях метизного производства /'/' Металлург, 2008, № 10. С. 67-72.

36. Корчунов А.Г., Пивоварова К.Г., Андреев В.В., Вершигора С.М., Рудаков В.П. Технологические аспекты производства калиброванного- металла со специальной отделкой поверхности// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2005, № 1(9). с. 46-49.

37. Зайдес С.А. Климова Л.Г., Пронькина С.А. Технологическое управление остаточными напряжениями при охватывающем деформировании// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2006, №1. С. 44-48.

38. Зайдес С.А. Остаточные напряжения и качество калиброванного металла. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1992. 200 с.

39. Корчунов А.Г., Чукин В.В., Пивоварова К.Г., Челищев В.Н. Изменение механических свойств и шероховатости поверхности металла при обточке и калибровании// Производство проката, 2004, № 9. С. 31-33.

40. Бюлер Г., Шпрингман К. Влияние условий обдирки и правки на чистоту поверхности калиброванных стальных прутков // Черные металлы, 1966, №26. С. 13-22.

41. Гарбер Э.А., Виноградов А.И., Трайно А.И. и др. Исследование технологии волочения титановой проволоки с высоким качеством поверхности// Производство проката, 2005, №10. С. 13-15.

42. Бочков Н.Г., Мичурин Б.В., Николаев И.К. и др. Технологические особенности производства калиброванного металла для холодного выдавливания// Производство проката, 2001, №6. С. 19-24.

43. Красильников JI.А., Лысенко А.Г. Волочильщик проволоки. М.: Металлургия, 1987. 320 с.

44. Юхвец И.А. Волочильное производство. М.: Металлургия, 1954.271 с.

45. Денисов П.И., Медведев А.Г., Велюга Л.Д. Оптимальные углы волок и обжатие при калибровке прутков автоматной стали // Теория и практика производства метизов. Магнитогорск, 1974, № 140. С. 93-103.

46. Жадан В.Т., Осадчий В.А. Улучшение качества калиброванного проката из конструкционной стали // Металлургия, 1981, № 3. С. 27-28.

47. Кухорев А.И. Закономерность упругого роста диаметра прутка стали при холодном волочении // Сталь, 1956, №2.-С.482.

48. Исупов В.Ф., Славкин B.C. Производство калиброванной стали. М.: Металлургиздат, 1962. 188 с.

49. Buhler Н., Schultz Е. Н. Stahl u. Eisen, 1950, 70. S.1147-1152.

50. Buhler H. Werkstatt и. Betr., 1951, 84. S. 84-90.

51. Buhler H. In: Ferrous Metallurgy. Vol. 1 Bielefeld, 1948.S. 247-249.

52. Губкин С.И. Теория волочения. M.: Металлургия, 1971. 447 с.

53. Зайдес С.А. Климова Л.Г., Пронькина С.А. Технологическое управление остаточными напряжениями при охватывающем деформировании// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2006, №1. С. 44-48.

54. Аркулис Г.Э., Копыловский Х.И. Влияние условий волочения на образование трещин в проволоке// Сталь, 1970, №8. С.756-760.

55. Зайдес С.А., Дружинина Т.Я. Методика расчета остаточных напряжений после калибровки прутков с дополнительным обжатием// Изв. вузов. Черная металлургия, 1990, №12. С .21-24.

56. Колмогоров Г.Л., Широбоков С.Е. Температурные условия и режимы формирования остаточных напряжений при волочении проволоки// Изв. вузов. Черная металлургия, 1955, №4. С. 49-51.

57. Колмогоров Г.Л., Хрущев Р.И. Остаточные напряжения в изделиях, полученных осесимметричным пластическим деформированием// Изв. вузов. Черная металлургия, 1993, №8. С. 18-20.

58. Трофимов В.Н., Колмогоров Г.Л. О величине остаточных напряжений при холодном волочении// Изв. вузов. Черная металлургия, 2001, №1. С. 21-24.

59. Колмогоров Г.Л., Курапова H.A. Каменев С.А. Остаточные напряжения и предельная деформируемость при волочении осесимметричных изделий// Изв. вузов. Черная металлургия, 1996, №5. С. 31-34.

60. Бюлер Г., Ритман К. Изменение свойств материала и увеличение • -диаметра-прутка на-выходе из волоки //-Черные металлы, №3, G. 20-24.----

61. Шефтель Н.И. Производство стальных калиброванных прутков. М.: Металлургия, 1970. 432 с.

62. Шефтель Н.И., Исупов В.Ф. Определение размера волочильного очка// Сталь, 1946, №3. С. 170-174.

63. Корчунов А.Г., Пивоварова К.Г., Лебедев В.Н., Семенов В.Е., Слабожанкин Е.А. Использование малых пластических деформаций в технологических процессах формирования качества метизных изделий// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2007, № 3. С. 52-55.

64. Зыков Ю.С. Оптимальные параметры геометрии инструмента для волочения круглого профиля // Известия вузов. Черная металлургия, 1990, № 10. С. 25-27.

65. Зыков Ю.С. Влияние профиля волочильного канала на усилие волочения // Известия вузов. Черная металлургия, 1993, № 2. С. 27-29.

66. Берин И.Ш., Днестровский Н.З. Волочильный инструмент. М.: Металлургия, 1971. 173 с.

67. Колмогоров Г.Л., Орлов С.И., Шевляков В.Ю. Инструмент для волочения. М.: Металлургия, 1992. 144 с.

68. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1971. 424 с.

69. Минин П.И. Исследование волочения прутков стали. М.: Машгиз, 1948. 82 с.

70. Lueg W., Pomp А. Mitt. К.// Wilh.-Inst. f. Eisenforsch, 1941, №23, S. 293-308.

71. Lippmann H., Mahrenholtz O. Plastomechanik der Umformung metallischer Werkstoffe, Berlin, 1967, Bd.l.

72. Гохберг Я.Н. К вопросу о расчете формы заготовки твердосплавных волок для стальной проволоки. Труды ВНИИМЕТМАШа, 1965, сб. 15, С.77-92.

73. Хаяк Г.С. Инструмент для волочения проволоки. М. Металлургия, 1974.128 с.

74. Гурьянов Г.Н. Зависимость оптимальных рабочих углов волок от основных параметров деформации// Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: сб. науч. тр. Магнитогорск, 2006. С. 179-190.

75. Гурьянов Г.Н. Расчет прироста осевого напряжения в калибрующем пояске волоки по различным методикам// Изв. вузов. Черная металлургия, 2007, №11. С. 37-41.

76. Ерышов И.Ф., Ерышова З.И. Повышение качества волочильного инструмента // Сталь, 2001, № 5. С. 53.

77. Белокопытов Н.М., Грунько Б.Н., Шокарев В.И. Исследование показателя трения при волочении проволоки через волоки с различной геометрией рабочего канала // Теория и практика металлургических процессов. Киев, 1990. С. 177-185.

78. Фейгин Г.Л., Тарновский В.И. Расчет усилий и оптимальной формы волоки при волочении прутка // Известия вузов. Черная металлургия, 1975, № 8. С. 86-90.

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

80. Вершигора С.М., Пудов Е.А., Павлов A.M. и др. Совершенствование технологии и эксплуатации волочильного инструмента из твердых сплавов// Черметинформация. Бюл. Черная металлургия, 2002, №11. С. 52-54.

81. Паршин C.B., Семенова Н.В. Определение рациональной формы волочильного канала для изготовления многогранных труб// Производство проката, 2007, №9. С. 24-27.

82. Гурьянов Г.Н. Составляющие полного осевого напряжения и оптимальные углы рабочего конуса волоки при волочении проволоки// Черные металлы, 2007, декабрь. С. 18-21.

83. Гурьянов Г.Н. К учету сил трения в калибрующем пояске волоки// Сталь, 2007, № 1.С. 62-64.

84. Демидов A.B. Рожков А.И., Сачава Д.Г. Стойкость термохимически упрочненных волок// Сталь, 2008, №4. С. 56-57.

85. Сачава Д.Г., Ананьева C.B. Классификация, причины возникновения, способы предотвращения износа и разрушения волочильного нструмен-та// Черметинформация. Бюл. Черная металлургия, 2006, №7. С. 51-52.

86. Меликов В.Н., Дампилон В.Г., Рябиков A.B. Обработка канала волоки для многогранных фасонных профилей// Сталь, 2004, №12, С. 86-87.

87. Исупов В.Ф., Меньшиков А.И. // Сталь, 1950, №3 С. 251.

88. Ершов C.B., Е.В. Галицкий, Мельник С.Н. Использование модифицированного метода конечных элементов в расчетах деформированного состояния при прокатке в калибрах специальной формы// Производство проката, 2004, № 11. С. 3-10.

89. Восканьянц A.A., Иванов A.B. Моделирование процесса холодной поперечно-винтовой прокатки методом конечных элементов// Производство проката, 2004, № 11. С. 10-17.

90. Иванов A.B., Восканьянц A.A. Конечноэлементное моделирование процесса поперечно-винтовой прокатки сплошной заготовки на основе эйлерова описания движения сплошной среды// Производство проката, 2005, № 7. С. 2-8.

91. Воронцов A.J1. Сопоставление применения метода конечных элементов и аналитических методов решения задач обработки давлением// Вестник машиностроения, 2003, №1. С. 67-71.

92. Абрамов А.Н., Семенов В.И., Шустер Л.Ш. Математическое моделирование процесса волочения// Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением, 2003, №9. С. 33-36.

93. Воронцов А.Л. О целесообразности использования метода конечных элементов на примере учета прочностной неоднородности материала в расчетах процессов обработки давлением// Производство проката, 2002, № 2. С. 5-9.

94. Дмитриев A.M., Воронцов А.Л. Анализ решений, выполненных методом кЪнечных элементов// Производство проката, 2004, № 4. С.~3-11.

95. Биба Н.В., Лишний А.И., Стебунов С.А. Трехмерное моделирование процессов обработки металлов давлением методом конечных элементов//

96. Производство проката, 2003, № 12. С. 20-24.

97. Сафонова В.Н. Славов В.И. Влияние степени деформации приволочении на механические характеристики калиброванного металла// Изв. вузов. Черная металлургия, 2001, №5, С. 38-40.

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

99. Способ определения показателя деформативности материала/ Г.Л. Колмогоров, Т. Е. Мельникова, Е.В. Кузнецова// Пат. №2276779 (Россия), 2006.

100. Гун Г.С., Корчунов А.Г., Ульянов А.Г. Формирование точности размеров профиля при калибровании стали в монолитной волоке// Производство конкурентоспособных метизов. Сб. науч. трудов/ Под ред. А.Д. Носова-ГОУ ВПО "МГТУ", 2007. Вып.2. С. 33-37.

101. Корчунов А.Г., Ульянов А.Г. Повышение точности холоднотянутых профилей на основе моделирования режимов волочения // Новые материалы и технологии НМТ-2008. Материалы Всерос. научн-техн. конф. В 3-х томах. Т.1. Москва: МАТИ, 2008. С. 13-14.

102. Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Разработка модели расчёта величины упругого восстановления металла при калибровании// Технологическая механика материалов: межвуз. сб. науч. тр. Иркутск: ИрГТУ, 2009. С. 20-26.

103. Ульянов А.Г. Математическая модель для расчёта диаметра калибрующего пояска волоки с учётом обеспечения требуемых предельных отклонений калиброванной стали// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2010. №1 С. 43-45.

104. Ульянов А.Г. Моделирование режимов деформации прутков с целью формирования точности размеров поперечного сечения// Новые материалы и технологии НМТ-2010. Материалы Всерос. научн-техн. конф. В 3 томах. Т 1. Москва: МАТИ, 2010. С. 14.

105. Ульянов А.Г. Аналитическая модель для рационального расчёта диаметра калибрующего пояска волок// Материалы II -ой Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и перспективы развития». Тамбов: ТГТУ, 2010. С. 242-246.

106. Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Автоматизированный расчет калибрующей зоны волок для производства калиброванной стали. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2010617760. Per. 23.11.2010.

107. Ульянов А.Г., Корчунов А.Г. Исследование упругого последействия в процессе волочения калиброванной стали// Производство проката,