автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка и создание инструмента повышенной работоспособности для процессов холодной пластической деформации

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Анализ типовых конструкций составных прокатных валков.

1.2. Способы и технология посадок бандажа на ось.

1.3. Эксплуатационные показатели стойкости составных. опорных валков по зарубежным данным.

1.4. Характеристика и особенности конструкций крупных. составных валков холодной прокатки, применяемых на станах. стран СНГ.

1.5. Сравнительный анализ стойкости составных. и цельнокованых валков.

1.6. Причины выхода из строя крупных составных. опорных валков холодной прокатки в странах СНГ.

1.7 Причины выхода из строя валков многовалковых. станов и требования к материалам и технологии. их изготовления.

1.8. Марки материалов для валков многовалковых станов.

1.9. Конструкции и материалы для изготовления. холодновысадочного инструмента и их термическая обработка.

1.10. Способы сборки составных матриц.

1.11. Стойкость холодновысадочного инструмента при холодной. штамповке.

1.12. Выводы по главе и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ.

ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И УСТРАНЕНИЮ ОСТАТОЧНОГО.

ПРОГИБА КРУПНЫХ СОСТАВНЫХ ОПОРНЫХ ВАЛКОВ.

2.1. Методика измерения остаточного прогиба составных валков. стана 2500 холодной прокатки.

2.2. Исследование причин, способствующих образованию. остаточного прогиба.

2.3. Определение остаточного прогиба опорных валков стана 2500. и разработка методики по его устранению.

2.4. Разработка перспективных методов по предотвращению. остаточного изгиба крупных составных опорных валков.

2.5. Разработка конструкций составных валков с повышенной. надёжностью крепления бандажа с целью предупреждения. остаточного прогиба.

2.6. Выводы по главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ.

ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ.

СОСТАВНЫХ БАЖОВ.

3.1. Исследование напряжённого состояния составных валков. с применением оптического моделирования.

3.2. Анализ напряжённого состояния составных валков. при статических и динамических испытаниях.

3.3. Влияние внешней нагрузки и относительной. толщины стенки бандажа на напряжённое состояние. при посадке с натягом.

3.4. Исследование напряжённого состояния составных. валков при посадках с зазором.

3.5. Расчёт контактных напряжений в составных валках.

3.5.1. Постановка и общее решение задачи об определении. контактных напряжении.

3.5.2.Решение частных задач.

3.6. Выводы по главе.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИ-.

РОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОСТАВНЫХ МАТРИЦ.

ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ.

4.1. О напряжённом состоянии составных цилиндров.

4.2. Напряжённое состояние составных цилиндров. конечной длины.

4.3. Оптимальное проектирование многослойных матриц. для штамповки шестигранных деталей.

4.3.1. Разработка методики расчёта соединений с натягом. методом конечных элементов.

4.3.2. Исследование напряжённо-деформированного состояния. составной трёхслойной матрицы для штамповки шестигранных. деталей методом конечных элементов.,.

4.3.3. Алгоритм оптимального проектирования составных. трёхслойных матриц для штамповки шестигранных деталей.

4.4. Исследование динамических напряжений в толстостенном. цилиндре.

4.5. Выводы по главе.

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЁХСЛОЙНЫХ.

ХОЛОДНОВЫСАДОЧНЫХ МАТРИЦ С РАЗРЕЗНОЙ.

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ВТУЛКОЙ.

5.1. Определение несущей способности холодновысадочных. трехслойных матриц с разрезной промежуточной втулкой.

5.2. Исследование влияния числа разрезов промежуточной втулки. на величину допускаемого внутреннего давления. составной матрицы.

5.3. Алгоритм проектирования матриц с разрезной втулкой. методом конечных элементов в объёмной постановке.

Пример расчёта.

5.4. Выводы по главе.

6. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАТРИЦЕ.

ПРИ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКЕ.

6.1. Особенности применения метода источников и. стоков для решения тепловых задач при обработке. металлов давлением.

6.2. Температура заготовки и тепловые потоки через. цилиндрическую и сферическую поверхности раздела двух сред. в неограниченную область в случае неидеального контакта.

6.3. Нестационарная и стационарные задачи о передаче. тепла из сферы в неограниченную область.

6.4. Нестационарная и стационарная задачи о передачи тепла. из цилиндра в неограниченную область через контакт. с сопротивлением.

6.5. Расчёт температурного поля матриц.

6.6. Экспериментальное исследование температурного. поля в матрице при холодной штамповке.

6.7. Выводы по главе.

7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ВАЛКОВ.

ДЛЯ МНОГОВАЛКОВЫХ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ И.

ВСТАВОК СОСТАВНЫХ МАТРИЦ ХОЛОДНОЙ ОБЪЁМНОЙ.

ШТАМПОВКИ (ХОШ) ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5.

7.1. Рациональные температурно-деформационные режимы. поперечно-винтовой прокатки сплошных заготовок. для прокатных валков и вставок матриц.

7.2. Выбор режимов термической и механической обработки. валков и вставок матриц.

7.3. Опытно-промышленное испытание рабочих валков. из стали Р6М5 на двадцативалковом стане 700-Э.

7.3. Выводы по главе.

Повышение качества производства в машиностроении является одной из глобальных проблем народного хозяйства. В условиях рыночных отношений первостепенное значение приобретает конкурентоспособность выпускаемой продукции, определяемая достижением гарантированных показателей качества при низких издержках производства.

Показатели качества в процессах холодновысадочного производства сложнопрофильных крепёжных изделий и холодной прокатки производства листов, тончайших лент и полос существенно зависят от надёжности рабочего инструмента (опорные, рабочие валки холодной прокатки и холодновысадоч-ные матрицы холодной объёмной штамповки). Для повышения их надёжности проводятся исследования, разработка и внедрение прогрессивных технологий. Значительное место в них отводится процессам обработки металлов давлением. Производственный опыт изготовления рабочего инструмента с использованием методов обработки давлением свидетельствует о высокой технико-экономической эффективности подобных технологических процессов, позволяющих существенно повысить стойкость инструмента при значительном снижении трудоёмкости его изготовления и расхода дорогостоящих материалов по сравнению с традиционными технологиями. Выше сказанное в полной мере относится и к изготовлению матриц и валков для получения высококачественной продукции процессами холодной пластической деформации

Сведения о стойкости матриц и валков часто противоречивы, а причины выхода из строя изучены недостаточно. Широкое внедрение матриц и валков повышенной работоспособности в производство сдерживается недостатком теоретических и экспериментальных исследований их напряжённо-деформированного состояния, а также рекомендаций по определению основных конструктивных параметров и технологии изготовления.

Поэтому необходимо создание новых методик для разработки и создания составных конструкций матриц и валков, чтобы обеспечить уменьшение расхода дорогостоящих инструментальных сталей и твёрдых сплавов, повышение работоспособности инструмента при изготовлении сложнопрофильных крепёжных изделий, листов, тончайших полос и лент.

Практически не изучен вопрос о разработке методик экспериментального и теоретического исследований температурного поля в составных матрицах холодной объёмной штамповки и его влиянии на выбор смазки при штамповке крепёжных изделий.

В литературе отсутствуют сведения по технологии изготовления валков многовалковых станов и вставок матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущих сталей, обеспечивающие повышенную работоспособность инструмента в сочетании с повышенными механическими свойствами: контактной и усталостной прочностью, ударной вязкостью, пластичностью, теплостойкостью.

В связи с этим проблема, решаемая в настоящей диссертационной работе, является актуальной и связана с разработкой теоретических и технологических методов изготовления инструмента повышенной работоспособности для процессов холодной пластической деформации.

Работа выполнялась в соответствии с межвузовской целевой научно-технической программой «Исследовать, разработать и внедрить новые эффективные способы изготовления и эксплуатации прокатных валков повышенной надёжности» («Валок», приказ Минвуза СССР от 3.12.1982 г., №1194). Часть исследований по теме диссертации проведена в рамках выполнения хоздоговорных исследований и тематического плана госбюджетных НИР Уфимского государственного авиационного технического университета.

Цель работы. Целью работы является изыскание научно обоснованных методов увеличения работоспособности холодновысадочных матриц для изготовления высокопрочных крепежных изделий, а также составных опорных валков станов кварто холодной прокатки листов, рабочих валков многовалковых станов, производящих высокоточный прокат.

Для реализации поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Анализа причин выхода из строя холодновысадочных матриц при изготовлении сложнопрофильных крепёжных изделий, а также валков станов холодной прокатки листов, тончайших полос, в том числе кинескопной ленты и разработка рекомендаций по их устранению.

2. Определение и анализ параметров напряжённо-деформированного состояния валков и матриц в процессе их работы для проектирования и внедрения перспективных конструкций инструмента, обеспечивающих высокую эффективность холодной пластической деформации.

3. Разработка расчётной модели исследования напряжённо-деформированного состояния составного валка, когда бандаж и ось соединены между собой жёстко, имеют разные упругие характеристики и нагруженного на поверхности сосредоточенной силой, либо распределённой нагрузкой произвольной формы.

4. Разработка методики экспериментального и теоретического исследования температурного поля в составной холодновысадочной матрице и анализ влияния изменение температуры на границе контакта вставки с заготовкой, на выбор смазки при холодной объёмной штамповке сложнопрофильных изделий.

5. Исследования в промышленных условиях причин образования остаточного прогиба опорных валков широкополосовых станов холодной прокатки и нарушений сопряжённости контакта по разъёму «бандаж - ось». Разработка и внедрение способов по предупреждению и устранению остаточного прогиба опорных валков с длинной бочкой. Разработка новой конструкции составного опорного валка.

6. Разработка и внедрение комплексной технологии изготовления рабочих валков многовалковых станов для производства высокоточного проката и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущей стали Р6М5.

Научная новизна работы. В работе получены следующие новые научные результаты:

1. Разработано методическое обеспечение исследования напряжённо-деформированного состояния составных матриц и валков для проектирования и изготовления рабочего инструмента, обеспечивающих производство высококачественной продукции процессами холодной пластической .деформации.

2. Созданы методики проектирования оптимальных конструкций многослойных матриц с применением тонкостенных и разрезных промежуточных втулок при различных комбинациях материалов слоёв для процессов холодной объёмной штамповки сложнопрофильных изделий.

3. Разработаны методики измерения остаточного прогиба составных опорных валков с длинной бочкой и технология по его предупреждению и устранению в промышленных условиях.

4. Получены согласующиеся результаты экспериментальных и теоретических оценок изменения температуры в составной матрице на границе контакта вставки с заготовкой и на различных удалениях от неё в процессе холодной объёмной штамповки сложнопрофильных изделий.

5. Предложена методика исследования напряжённо-деформированного состояния составного валка, когда бандаж и ось соединены между собой жёстко и материалы имеют разные упругие характеристики, а на поверхности бандажа действует либо нормальная сосредоточенная сила, либо распределённая нагрузка произвольной формы. Экспериментальными исследованиями дана сравнительная оценка напряжённо-деформированного состояния валков при посадке бандажа на ось с натягом и с зазором при варьировании толщины бандажа.

6. Разработаны теоретические и технические основы технологии изготовления рабочих валков для многовалковых станов холодной прокатки и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущей стали Р6М5 на основе поперечно-винтовой прокатки с предварительной и последующей механической и термической обработкой для получения высококачественной продукции.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты анализа причин выхода из строя холодновысадочных матриц для изготовления сложнопрофильных высокопрочных крепёжных изделий и валков станов холодной прокатки листов, тончайших полос, в том числе ки-нескопной ленты и особенности конструкции и технологии изготовления указанного рабочего инструмента.

2. Модели, алгоритмы и программное обеспечение исследования напряжённо-деформированного состояния в составных матрицах и валках для проектирования и внедрения прогрессивных конструкций инструмента повышенной работоспособности.

3. Основные закономерности и причины образования остаточного прогиба составных опорных валков широкополосовых станов холодной прокатки и разработка технологии по его устранению и предупреждению, а также создание новых конструкций составных валков.

4. Совокупность результатов исследований температурных полей в составных холодновысадочных матрицах при их эксплуатации.

5. Разработка и внедрение комплексной технологии изготовления рабочих валков многовалковых станов холодной прокатки и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущей стали повышенной работоспособности.

Практическая ценность.

1. Установлены причины выхода из строя холодновысадочных матриц и валков станов холодной прокатки листов, тончайших полос, в том числе ки-нескопной ленты, в зависимости от их конструктивных параметров, материалов, условий эксплуатации и получаемых изделий.

2. На основе предложенных в работе теоретических подходов разработаны и внедрены в практику проектирования методы, алгоритмы и программное обеспечение исследования напряжённо-деформированного состояния в составных валках и сложнопрофильных матрицах в процессе их работы для создания новых конструкций инструмента повышенной работоспособности. Конструкции защищены авторскими свидетельствами (№535121, №501788, №710693, №729918, №1824777 и патентом №2096102).

3. Разработано методическое и экспериментальное обеспечение определения температурных полей в составных холодновысадочных матрицах.

4. Разработан способ устранения и предупреждения остаточного прогиба составных опорных валков широкополосовых станов холодной прокатки и созданы новые конструкции составных валков. Способ устранения остаточного прогиба прокатного валка и конструкция прокатного валка защищены авторскими свидетельствами (№530709 и №511121).

5. Разработана комплексная технология изготовления рабочих валков многовалковых станов холодной прокатки и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущей стали типа Р6М5 на основе поперечно-винтовой прокатки с предварительной и последующей механической и термической обработкой, обеспечивающей требуемую в процессе эксплуатации мелкозернистую структуру в виде мелкоигольчатого мартенсита 1 балла, максимальную равномерную по длине и в поперечном сечении инструмента твёрдость до 65.68 HRC3 и повышенную ударную вязкость до KCU 0,24 Дж/м2 , повышение стойкости в 1,8.2 раза и качества выпускаемой металлопродукции на 20.30%. Предложенная ресурсосберегающая технология защищена пакетом авторских свидетельств (№455759, №501788, №722965, №1740090).

Реализация работы.

1. Математическое и программное обеспечение проектирования составных матриц позволило разработать и внедрить оптимальные конструкции инструмента повышенной работоспособности при изготовлении сложнопрофильных крепёжных изделий (ОАО «Автонормаль», г. Белебей, имеется акт об использовании результатов диссертации с экономическим эффектом в 1999. .2000 гг.- 2386 тыс. рублей).

2. Внедрены в производство руководящий документ «Инструкция по устранению остаточного прогиба составных опорных валков стана 2500 холодной прокатки» и способ устранения остаточного прогиба прокатного валка. Экономический эффект по авторскому свидетельству №511121 в 1977 году составил 946,625 тыс. рублей на Магнитогорском металлургическом комбинате.

3. По разработанной комплексной технологии были изготовлены опытно-промышленные партии валков объёмом по 100 штук в год и испытаны с 1986 по 1992 гг. на 20-валковом прокатном стане 700 - Э при прокатке кине-скопной ленты 0,15x565 мм из сталей 08КП, 08Ю более 300 тонн ежегодно на Магнитогорском металлургическом комбинате. Технический эффект от внедрения валков заключается в повышении твёрдости на 5.6 единиц по HRC3, стойкости в 1,8.2 раза, уменьшении овальности по диаметру с 4,5.5 мкм до 1. 1,5 мкм и снижении брака готовой металлопродукции более чем в 10 раз по сравнению с отечественными валками.

Реальный экономический эффект от внедрения результатов в производство на Магнитогорском металлургическом комбинате получен за счёт сокращения валютных капитальных затрат при отказе от закупки импортного инструмента, уменьшения расхода валков и брака при изготовлении кинескопной ленты у потребителя и составил 94,5 тыс. рублей в 1986. 1987гг. и 165,537 тыс. рублей в 1990. .1992 гг. по авторскому свидетельству №1740090.

Достоверность теоретических положений и выводов обоснована сравнением расчётных данных и данных, полученных при экспериментальных исследованиях на действующих моделях и промышленном оборудовании.

Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались на конференциях, семинарах, симпозиумах, совещаниях: Республиканская научно-техническая конференция «Трение и технологические смазки при обработке металлов давлением», г. Днепропетровск, 1971 г.; IY Всесоюзная конференция по прочности и пластичности, г. Москва, 1975 г.;

Конференция «Пути повышения долговечности и надёжности деталей металлургического оборудования», г. Донецк, 1978 г.; Всесоюзная научно-техническая конференция «Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений», г. Киев, 1983 г.; Всесоюзный семинар «Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений», г. Челябинск, 1977 г., г. Миасс, 1985 г.; Межотраслевое научно-практическое совещание «Проблемы качества деталей и эффективность процессов холодной объёмной штамповки», г. Белебей, 1985 г.; Всероссийская выставка «Машиностроительная технология», г. Уфа, 1987 г.; Научно-техническая конференция «Прогрессивные малоотходные технологии холодноштамповочного производства», г. Челябинск, 1988 г.; Всесоюзный научно-технический семинар «Улучшение качества холоднокатаного проката», г. Липецк, 1989 г.; YII Съезд по теоретической механике, г. Москва, 1991 г.; Юбилейная научно-техническая конференция УАИ, г. Уфа, 1992 г.; II Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы фундаментальных наук, МГТУ, г. Москва, 1994 г.; Международная конференция «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении», г. Одесса, 1995 г.; Межгосударственная научно-техническая конференция «Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века, г. Магнитогорск, 1996 г.; Научно-техническая конференция «Теория и технология процессов пластической деформации - 96», МИСиС, г.Москва, 1996г.

Личный вклад. Все основные теоретические и экспериментальные исследования, подготовка публикаций, докладов на конференции и внедрение разработок проводились автором лично или под его научным руководством при непосредственном участии.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных выводов, списка литературных источников и двух приложений и содержит 324 страниц основного машинописного текста, в том числе 75 рисунков, 32 таблицы, 195 наименований списка использованных источников.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Опыт эксплуатации холодновысадочных матриц показывает, что можно выделить три принципиально различных причин выхода их из строя: поломку, малоциклическую усталость и износ. Поломки холодновысадочных матриц происходят при количестве циклов нагружения 7V<5-102, связаны с ошибками конструирования, нарушением технологии изготовления, нарушением режима эксплуатации и являются неизбежными издержками освоения нового технологического процесса.

3 5

Износ матриц при числе циклов нагружения N= 10 .10 представляет естественный процесс выхода из строя рабочих элементов инструмента. Но основной причиной выхода из строя матриц является малоцикловая усталость, причём число циклов составляет jV<2-10 . Проведенный анализ стойкости крупных составных опорных валков станов кварто с широким варьированием отношения длины бочки к диаметру, показал, что независимо от размеров в среднем 33% валков выходят из строя раньше предусмотренного срока службы. Характерными причинами выхода из строя составных опорных валков с короткой бочкой (длиной до 1450 мм) является смещение бандажа вдоль оси, а с длинной бочкой (более 1700 мм) - остаточный прогиб. Независимо от типоразмеров валков, разрушение их бандажей составляет в среднем 20%. Установлено, что при одинаковых условиях эксплуатации стойкость бандажированных валков по сравнению с цельноковаными в среднем в 1,5 раза выше, а эффективность использования активного слоя - в 2,3 раза.

2. Разработанные алгоритм и программа используемая при проектировании многослойных матриц для штамповки деталей с шестигранной формой сечения, слои которых соединены с натягом, позволили рассчитать напряжения во всех слоях матрицы, когда внутренний цилиндр имеет полость с шестиугольным контуром, а внешняя сила равномерно распределена на части высоты полости, исключая этап определения контактных сил с помощью условия совместности деформаций, который имел место в существующих ранее методиках.

Определены напряжения в толстостенном цилиндре при динамическом действии давления во внутренней полости, при этом установлен коэффициент динамичности. По радиальным напряжениям он равен единице, по окружным напряжениям - двум. Коэффициент динамичности можно использовать при статических расчётах для учета динамического характера нагружения. Спроектированные таким образом матрицы имеют высокую стойкость и эффективность процесса холодной объёмной штамповки.

3. Установлено, что применение разрезной втулки в трехслойных матрицах дает значительный рост несущей способности и стойкости холодно-высадочного инструмента. В большинстве случаев сочетаний материалов вставки и втулки за исключением твёрдосплавных материалов в практически важном интервале изменения степени «толстостенности» матриц (6<r3/r0 <20) от применения разрезной втулки выигрыш достигает 22%. Для матриц с твердосплавной вставкой использование разрезной втулки приводит к меньшим габаритам вставки, что позволяет экономить дорогостоящий материал. Показано , что число разрезов втулки практически не влияет на оптимальные значения геометрических размеров матрицы, натяга и предельного внутреннего давления, т.е. можно ограничиться одним или двумя разрезами. Разработаны алгоритм и пакет прикладных программ для оптимального проектирования матриц с разрезной втулкой на базе метода конечных элементов в объемной постановке с привлечением метода наискорейшего спуска для поиска оптимума.

4. Теоретическое исследование напряжённого состояния составных матриц, представленных в виде двух цилиндров, разделённых тонкостенной втулкой, у которой модуль упругости и коэффициент Пуассона материала отличаются от упругих характеристик материала цилиндров показало, что если втулка вставлена в наружный цилиндр плотно и без натяга, то окружные напряжения в наружном цилиндре с увеличением модуля упругости и толщины стенки втулки уменьшаются, а во внутреннем цилиндре - даже после нагруже-ния рабочим давлением остаются сжимающими.

5. Теоретическое исследование напряжённо-деформированного состояния составного валка, когда бандаж и ось соединённых между собой жёстко и материалы имеют разные упругие характеристики, а на границе полупространства действует либо нормальная сосредоточенная сила, либо произвольная распределённая нагрузка показало хорошую сходимость результатов расчёта с экспериментальными данными. Результаты могут быть использованы при проектировании и изготовлении составных прокатных валков.

6. Исследованные основные закономерности и причины образования остаточного прогиба составных опорных валков холодной прокатки показали, что остаточный прогиб образуется при резком возрастании силы прокатки в результате обрыва полос или образования складок. Остаточный прогиб не устраняется перешлифовкой конических шеек валков, так как он вновь образуется, но уже в другой плоскости. Две - три перешлифовки приводят к негодности валка. На основании закономерности и причины образования остаточного прогиба, разработана методика измерения остаточного прогиба составных опорных валков, созданы и внедрены инструкция по его устранению, а также способ тренировки валков. Предложен перспективный способ по предотвращению остаточного прогиба крупных составных валков с длинной бочкой за счёт совершенства технологии посадки, а также разработаны новые конструкции составных валков (а. с. №530709 и 511121). Экономический эффект от внедрения разработок в производство в 1977 году по способу устранения остаточного прогиба прокатного валка составил 946 925 рублей.

7. Применение для исследования напряжённо-деформированного состояния составных валков из оптически неактивного стекла с оптически чувствительной вклейкой позволило установить, что независимо от толщины стенки бандажа при суммировании растягивающих тангенциальных напряжений от натяга с напряжениями от силы прокатки в поверхностных слоях валка суммарные напряжения становятся сжимающими. Выявлено, что при толщине стенки бандажа t = 0,3R на глубине 0,15/ сжимающие напряжения переходят в растягивающие, а при t — ОД2R переход происходит на глубине (0,25.0,30) t. С точки зрения надёжности и снижения металлоёмкости составных опорных валков толщину стенки независимо от вида соединения следует брать в пределах t = (ОД 2.ОД 5) R. При толщине стенки бандажа в пределах t = (0Д5.0,33)Т? независимо от вида соединения и при прокатке и при статическом нагружении проскальзывания бандажа относительно оси не происходит.

8. Установлено, что для ресурсосберегающей технологии при штамповке сложнопрофильных деталей необходимо применять смазку с большей температурой вспышки. Для этого разработано методическое и экспериментальное обеспечение определения температурных полей в трёхслойных матрицах. Даны теоретические оценки температуры в различных точках матрицы, согласующиеся с экспериментальными данными. Получено, что максимальное значение температуры на сферической части матрицы штампуемого шарового о пальца равно около 200 С.

9. Разработанная и внедрённая комплексная технология изготовления рабочих валков для многовалковых станов холодной прокатки и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки из быстрорежущей стали типа Р6М5, включающая пластическую радиально-сдвиговую деформацию нагретых заготовок на трёхвалковом стане поперечно-винтовой прокатки, изотермический отжиг, предварительную механическую обработку заготовок, термоулучшение, окончательную термическую и механическую обработки до готовых изделий обеспечивает при изготовлении валков и вставок требуемую в процессе эксплуатации мелкозернистую структуру в виде мелкоигольчатого мартенсита 1 балла, максимальную равномерную по длине и в поперечном сечении инструмента твёрдость до 65.68 HRC3 и повышенную ударную вязкость до KCU 0,24 Дж/м ', повышение стойкости в 1,8.2 раза и качества выпускаемой металлопродукции на 20.30 %. Валки, изготовленные по предложенной тех

296 нологии, не уступают импортным (японским, шведским, французским), поэтому ряд отечественных предприятий отказались от закупки импортных валков.

Предложенная ресурсосберегающая технология изготовления валков многовалковых станов холодной прокатки кинескопной ленты и вставок составных матриц холодной объёмной штамповки при производстве высокопрочного крепежа защищена пакетом авторских свидетельств (№ 455759, №501788, № 722965, № 1740090).

10. Обоснованные технические и технологические решения, полученные в работе, позволили сократить затраты на изготовление и повысить производительность и стойкость составных опорных валков широкополосовых станов, валков многовалковых станов, вставок составных матриц холодной объёмной штамповки.

Экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы в производство в 1977 г. составил 946,625 тыс. руб. на ММК, в 1986. 1987 гг. - 94, 5 тыс. руб. и 1990. 1992 гг. - 165,537 тыс. руб. по а. с. №1740090 на ММК, в 1999. .2000 гг. - 2386 тыс. руб. на ОАО «Автонормаль».

1. Опорные валки станов холодной прокатки. Склюев Д.В., Петров С.Д., Титоров Б.Д., Моисеева Е.Г. -М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1967. 64 с.

2. Kolnra Hiroshi, Hori Masao, Vanaka Touji Konishi Satoru. The recent development of rools // Nippon Steel. Techu/ Rept. Overseas. 1974.-№5. -C 39-61.

3. Повышение эффективности производства и эксплуатации прокатных валков / Москалёв А.Н., Ветров Б.Г., Зелинский В.Ф.и др. М.: Металлургия, 1983. - 64 с.

4. Blast Furnace and Steel Plant. 1937. -№5. C.496-498.

5. Липухин В.А. Листопрокатное производство в капиталистических странах. М.: Металлургия, 1964. 276 с.

6. Шкода Ревю. 1969. - №3. - С. 16-20.

7. Kleipzig Fachbenchte. 1965. - №5. - С. 1-8.

8. Производство крупных опорных валков и пути повышения их стойкости. Полухин П.И., Пименов Г.А., Николаев В.А. и др. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1974. - 48 с.

9. Stahl und Eisen. 1959. №16. - С. 8-12.

10. Патент Японии, №4333, 12 С 211.4. Способ изготовления прокатных валков / Накамура Т. Массаси Э.-1965.

11. Патент Японии, № 23823, 12 В 4. Способ изготовления прокатных валков для прокатки металла / Какано И. 1969.

12. А.с. №303123, В21в 27/02. Прокатный валок листового стана / Краузе Г.Н., Морозов Б.А., Якимушкин В.П. (СССР). №1437408/22-2. Заявл. 09.06.70; Опубл. 13.05.71,- Бюл. №16.

13. Патент Германии, №454616, 7а19, 1926.

14. Патент Германии, № 541164, 7в19, 1930.

15. Валы и оси. Серенсен С.В., Граман М.Б., Когаев В.П. и др. М.: Машиностроение, 1970. - 280 с.

16. Сумитомо металз. 1965. Т.15, №14. С. 92-105.

17. Steel Times. 1970.-№11.-С. 15.

18. А.с. №417196, В21В 27/02. Прокатный валок / Полухин П.И., Полухин В.П., Николаев В.А. и др. (СССР). №1741308/22-2. Заявл. 24.01.72; Опубл. 28.02.74. -Бюл. №8.

19. А.с. №455758 , В21АВ 27/02. Прокатный валок / Полухин П.И., Полухин В.П. Николаев В.А. и др. (СССР) -№1919529/22-2. Заявл. 14.05.73; Опубл. 05.01.75. Бюл. №1.

20. А.с. №232917, В21В 7а, 19. Рабочий валок стана холодной прокатки / Горин А.Н. (СССР). -№1174256/22-2. Заявл. 18.07.67; Опубл. 18.12.68.-Бюл.№2.

21. Патент США, №3426414, класс 29-125, 1971.

22. Патент ГДР, №69669, класс 47С2. Способ крепления бандажа на оси / Блюменталь . 1970.

23. Королёв А. А. Конструкция и расчёт машин и механизмов прокатных станов. М.: Металлургия, 1969.- 528 с.

24. Патент Англии №1148457, класс ВЗМ, 1969.

25. Патент ФРГ №816240, класс 7а, гр.19, 1960.

26. Патент США №1838995, класс 80, гр. 58.

27. А.с. №435022, В21В 27/02. Прокатный валок / Полухин П.И., Полухин В.П., Николаев В.А. и др. (СССР). №1875245/22-2. Заявл. 26.01.73; Опубл. 05.07.74. Бюл. -№25.

28. Патент Чехословакии №95047, класс 49, гр. 11; 49, гр. 16. 1960.

29. Кулев К.Н., Kyllagertidnger,1961, №12. С. 37-42.

30. Боровиков Г.А. Влияние гальванических покрытий на прочность прессовых посадок // Вестник машиностроения. 1963.-№12- С. 32-36.

31. Лукашевич Г.Н. Прочность прессовых соединений с гальваническим покрытием. Киев. Гостехиздат, УССР, 1961.-61 с.

32. Мягков В.Д. Краткий справочник конструктора. М.: Машгиз, 1961.543 с.

33. Римекис В.И. Сборник научных трудов Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева. Вып. 13. 1961. -С. 121-127.

34. Спекторский В.Н., Драбкин А.С. Новости нефтяной и газовой техники. 1961. -№ 1. С. 25-29.

35. Патент Японии. №17975. 12С211.4, 1970.

36. Патент Японии. №19772. 12С211.4, 1970.

37. Патент Японии. №15774. 12С211.3, 1969.

38. Патент Японии. №18184. 12С311.3, 1969.

39. Бобровников Г.А. Сборка в машиностроении с применением глубокого холода. Киев: Машгиз, 1959. 114 с.

40. Новиков М.П. Основы сборки машин и механизмов. М.: Машгиз, 1955.- 120 с.

41. Апарин Г.А., Городецкий Н.Е. Допуски и технические измерения. -М.: Машгиз, 1956.-238 с.

42. Сергеев В.Е. Технология судостроения. 1972. - №4. - С. 24-25.

43. Хитати Хорон, 1969. №1. Р. - 29-34.

44. Tetsu to hagane. 1971, №5. - P. 33-35.

45. Iron and Steel Eng. 1965. №10. P. 34-38.

46. Iron AGE. April. 1965. №8. P. 13-18.

47. Крагельский PL В. Трение и износ. M.: Машиностроение, 1968.-480 с.

48. Титлянов А. Е., Николаев В. А., Савинкина А. И. и др. Пластическая деформация металлов и сплавов / МИСиС/, 1974.№76.

49. Дзюба В.А., Гедеон М.В., Башнин Ю.А. и др. //Известия вузов. Чёрная металлургия. 1977.-№3. - С. 32-33.

50. Гудремон Э. Специальные стали. -М.: Металлургия, 1977. 647 с.

51. Надёжность и долговечность валков холодной прокатки /Полухин В.П, Николаев В.А., Тылкин М.А. и др. М.: Металлургия, 1976. - 448 с.

52. Гедеон М.В., Соболь Г.П., Паисов И.В. Термическая обработка валков холодной прокатки. М.: Металлургия, 1973. - 344 с.

53. Норман Т. Износостойкие стали и сплавы // Металловедение и термическая обработка металлов.-1973. №7. - С. 12-15.

54. Файерхард В. Инструментальные стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. - №7. - С. 10-11.

55. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977. - 647 с.

56. Хрущёв М.М., Бабичев М.А., Беркович Е.С. Износостойкость и структура твёрдых наплавок М.: Машиностроение, 1971. - 96 с.

57. Дегтярёв А.В., Железнов А.Ф. Применение новых материалов и сплавов. Экономия материалов-М.: НИИинформтяжмаш. 1979. №14-79-17. -С. 7.

58. Дегтярёв А.Ф., Железнов А.Ф., Запорожцева Н.Д. и др. Производство экономических видов проката металла с покрытиями // :Научн. тр. /ЦНИИЧМ.-М.: Металлургия, 1981. С. 35-37.

59. Дегтярёв А.Ф., Железнов А.Ф., Запоржцева Н.Д. и др. Производство высококачественного проката // Научн. тр. / ЦНИИЧМ. М.: Металлургия, 1980. - С. 29-32.

60. А.с. №541894, С22С 38/24 . Инструментальная сталь / Железнов А.Ф., Прибавкин Е.М., Мостовой А.Б. и др. (СССР). №2198202/02 Заявл. 11.12.75; Опубл. 05.01.77. Бюл. №1.

61. Башнин Ю.А., Дзюба В.А. и др. Выбор стали для изготовления рабочих валков 20-валковых станов // Сталь. 1978. - №12. - С. 1118-1120.

62. Валки многовалковых станов. Полухин В.П., Бернштейн M.JI., Пименов А.Ф. -М.:Металлургия , 1983. 128 с.

63. Романов В.В., Гесслер Ю.В. Металлургическое оборудование // Науч. тр. / НИИинформтяжмаш. 1974. - №6. - 41 с.

64. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спечённых твёрдых сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 528 с.

65. Злобин Г.П. Формирование изделий из порошков твёрдых сплавов.-М.: Металлургия, 1980. 224 с.

66. Ганаго О.А., Евстратов В.А., Евстратова T.JI. и др. Расчёты и совершенствование конструкций штампов для холодного выдавливания. -М.: Машиностроение, 1987. 64 с.

67. Разработка и внедрение методики расчёта напряжённо-деформированного состояния составных холодновысадочных матриц повышенной надёжности: Отчёт о НИР / №ГР 01860132460. Уфа: Уфимский авиационный институт, 1987 - 82 с.

68. Кузьминых А.А., Адельгильдин А.Х., Закиров Д.М. Проектирование инструмента для холодной объёмной штамповки -Магнитогорск: Магнитогорское полиграфическое предприятие, 1996. 88 с.

69. Закиров Д.М., Кузьминых А.А., Кривощапов Д.В. Составные матрицы для холодной высадки Магнитогорск: Магнитогорское полиграфическое предприятие, 1996. - 88 с.

70. Chang S.S. Practical and theoretical aspects of the cold forming of steel // Sheet Metal Inds. 1963. - V.40, №436. - P. 575-579, 593.

71. Объёмная штамповка крепёжных деталей. Конструирование и технологические расчёты. РТМ 37.002.0208 81. - Горький, 1983. - 248 с.

72. Выбор оптимальных параметров для инструмента холодной объёмной штамповки и разработка методов его упрочнения. ВНТИЦ. №02827040607.-М., 1981.-113 с.

73. Выбор, опробование и внедрение новых высокостойких штамповых сталей для холодного и горячего деформирования на предприятиях разли-личных отраслей промышленности: Отчёт о НИР / УкрНИИспецсталь; Политаев Ю.М. -№01860024634. Запорожье, 1987. - 73 с.

74. Олендер JI.A., Ящерицын П.И., Вике И.Я. Изготовление и эксплуатация твёрдосплавного холодновысадочного инструмента. Минск: Беларусь, 1966. - 56 с.

75. Хомяк Б.С. Твёрдосплавный инструмент для холодной высадки и выдавливания. М. : Машиностроение, 1981.- 184 с.

76. Афанасьева Г.И., Евстратов В.А. О причинах выхода из строя пуансонов для холодного выдавливания стальных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1974. - №4. - С. 7-10.

77. Евстратов В. А. Основы технологии выдавливания и конструирования штампов. Харьков: Вища школа, 1987. - 144 с.

78. Белков Е.Г., Лавриненко Ю.А. Распределение давления на стенки матрицы при холодной высадке стержневых деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1976. - №6. - С. 6-7.

79. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.

80. Степанский А.Г., Даленко Т.Ю., Кошкин А.Н. и др. Автоматизированная экспертная система оценки надёжности инструмента холодновысадочных автоматов // Кузнечно-штамповочное производство. -1993,-№4.-С.9-11.

81. Krainer Е., Schillddler A., Ptotschnig R. und Hribernik В., Kapfenberg Mit. Abbildungen. Charakterisishe Werkeugbriiche in der Schadensanalyze // Berg. Und Hiitterman-Monatch. 1982. - B. 127. - S. 343-350.

82. Упрочнение инструмента для производства метизов / Алимов В.И., Оноприенко В.Г. // Обзорная информация. Серия Метизное производство / ЦНИИ инф. и техн.-экон. исслед. чёрной металлургии. 1991. - №2. - С. 1-21.

83. Кулешевская З.М. Твёрдосплавный инструмент для холодной высадки//Машиностроительное производство: Обзорная информация/ВНИИТЭМР. Вып. 3. М., 1989. - 18 с.

84. Полухин П.И., Полухин В.П., Кузьминых А.А. и др. Оптимальные условия контактного взаимодействия рабоччих и составных опорных валковстана 2500 холодной прокатки // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1974. -№6.-С. 74-78.

85. Полухин В. П., Николаев В. А., Андрианов Н. Ф. Оценка надёжности посадки бандажа опорных валков // Известия вузов. Черная металлургия,-1974. №9. - С. 100-104.

86. Пат. Японии, №16572, кл. 12С211.4 1970.

87. А.с. 530709, В21В 28/03. Способ устранения остаточного прогиба прокатного валка / Полухин П.И., Галкин Д.П., Полухин В.П., Кузьминых А.А. и др. (СССР). 2112182/02. Заявл. 07.03.75. Опубл. 05.10. 76. Бюл. -№37.

88. А.с. 511121, В21В 27/02. Прокатный валок / Полухин П. И., Полухин В. П., Кузьминых А. А., Иванов С. А., Николаев В. А., Андрианов Н. Ф. (СССР) -№1996948/02. Заявл. 18.02.74. Опубл. 25.04.76. Бюл. №5.

89. Тимошенко С. П. Теория упругости. ОНТИ, 1937. - 450 с.

90. Кац А. М. Теория упругости. М.: Гостехиздат, 1956. с 350 с.

91. Новожилов В. В. Нелинейная теория упругости. JL: Судпромиздат, 1958.-375с.

92. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. - 278 с.

93. Кокер Э., Файлон JL Оптический метод исследования напряжений, Пер. с англ. ОНТИ, 1936. - 476 с.

94. Фрохт М. М. Фотоупругость / Пер. с англ. Т.1, Техтеоретиздат, 1948.432 с.

95. Полухин П. И., Железнов Ю. Д., Полухин В. П. Тонколистовая прокатка и служба валков. М.: Металлургия, 1967. - 388 с.

96. Полухин В. П., Николаев В. А., Шульган П. Т. и др. Надежность и долговечность валков холодной прокатки. М.: Металлургия, 1971. - 503 с.

97. Hetenyi М. Handbook of experimental Stress Analysis, J. Wiley, N. V.,1950.

98. Foppl Z. Moneh E. Praktische Spaming Soptik Berlin (Gottinger), Heidelberg, 1950.

99. Пригоровский Н. Н., Филимонова Е.Н., Дедовец Г.С. Модели для исследования напряжений из оптически нечувствительного прозрачного материала с вклейкой из материала ЭД6-М // Заводская лаборатория. 1958. -№11.-С. 1396-1400.

100. Зайцев А. К. Оптический метод изучения напряжений. Промбюро, 1927.- 128с.

101. Сб. Поляризационно оптический метод исследования напряжений: Труды конференций. - JL: Изд. ЛГУ, 1960. - 230 с.

102. Полухин В. П. И др. Пластическая деформация металлов и сплавов (МИСиС), №54, М.: Металлургия, 1969. С. 262-265.

103. Полухин В. П., Николаев В. А. «Пластическая деформация металлов и сплавов» (МИСиС), МХУП, М.: Металлургия, 1968. С. 76-81.

104. Полухин П. И., Скорунский В. И., Железнов Ю. Д. и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1968. -№11. - С. 93-98.

105. Скороходов Н. Е., Белевский Л. С., Колбасин Г. Ф. и др. Вопросы надежности и эксплуатации машин горного и металлургического оборудования, Магнитогорск, 1974 (Сб. науч. тр. вып. 125 МГМИ). С. 93-98.

106. Николаев В,А., Шуляк Н.М., Кузьминых А.А.и др. Аппаратура и методика определения энергосиловых параметров прокатки на трехклетевом непрерывном лабораторном стане // Известия вузов. Черная металлургия. 1973. №4- С. 123-126.

107. Фёпл Л., Менх Э. Практика оптического моделирования. -Новосибирск, Наука, СО, 1966. 212 с.

108. Скороходов Н. Е., Белевский Л. С. Напряжённое состояние валков с профильным соединением оси и бандажа // Известия вузов. Черная металлургия. 1970. -№1.- С. 108-110.

109. L. Foppl. Elastische Spanungszustandein in Korpern mit eberen Schnitten. Forsch. Jng. // Wes. Bd. 1956. - 22. - S. 63-69.

110. H. Bufler. Uber Spanungszustandein, die durch Schnitte erstchen. Diss. Т. H. Munchen, 1955.

111. Полухин В.П., Иванов С.А., Полозовский B.A., Кузьминых А.А. и др. Расчёт напряжений и перемещений в составном валке при посадке бандажа с натягом // Известия вузов. Чёрная металлургия. -1982. №5. - С. 64-67.

112. Полухин В.П., Николаев В.А., Андрианов Н.Ф.//Известия вузов. Чёрная металлургия. 1974. - №9. - С. 100-104.

113. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твёрдого тела. М.: Наука, 1988.-712 с.

114. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г. Перемещения и напряжения в полупространстве при действии сил на граничной поверхности // Тезисы докладов Юбилейной науч.-техн. конференции. Уфа: Уфимский авиационный институт, 1992. - С. 41-42.

115. Кузьминых А.А., Мубаряков Т М., Шевелёв А.А. Напряжённо-деформированное состояние составного цилиндра с неоднородными упругими свойствами материала // Прочность конструкций. Межвузовский научный сборник. Уфа: УГАТУ, 1996. - С. 77-82.

116. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г. Перемещения и напряжения в полупространстве при действии сил на граничной плоскости // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1996. №9. - С. 22-24.

117. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г. Напряжения в полупространстве при действии контактного давления на граничной плоскости // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1997. - №1. - С. 31-33.

118. Динник А. Н. Удар и сжатие упругих тел: Избр. труды. Т.1. -Киев : Изд-во АН УССР, 1952. 250 с.

119. Кузьминых А.А. Исследование и совершенствование режимов эксплуатации составных опорных валков широкополосового стана холодной прокатки : Автореф. диссертации канд. техн. наук. М.: 1975. 156 с.

120. Ильюшин А.А., Огибалов П.М. Упруго-пластические деформации полых цилиндров. М. : Изд-во МГУ, 1960. - 227с.

121. Кузьминых А.А, Якупов Р.Г. Расчёт напряжений в составных цилиндрах // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. № 1. С. 3-6.

122. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г., Камалов О напряжённом состоянии составных цилиндров // Известия вузов. Машиностроение. — 1991.-№ 10- 12.-С. 56-62.

123. Федосьев В.И. Сопротивление материалов. М.:Наука,1970. - 544 с.

124. Хворостухин Л.А., Шишкин С.В. Напряженное состояние кольца подшипника с полым тонкостенным валом // Известия вузов. Машиностроение. 1978.-N11.-С. 34-40.

125. Кузьминых А.А., Газизов Х.Ш., Якупов Р.Г.и др. Исследование напряженного состояния составного цилиндра с шестиугольным контуром полости// Известия вузов. Черная металлургия. 1994. - N5. - С. 38-40.

126. Кузьминых А.А., Газизов Х.Ш., Закиров Д.М. Оптимальное проектирование трёхслойных матриц для штамповки шестигранных деталей //

127. Теория и технология процессов пластической деформации-96:Труды науч,-техн. конференции, 8-10 октября 1996 г. -М.: МИСиС. 1997. С. 380-389.

128. Газизов Х.Ш., Кузьминых А.А. Расчет соединений с натягом методом конечных элементов // Известия вузов. Машиностроение-1994. N7-9. -С. 58-61.

129. Галлагер Р. Метод конечных элементов. М.: Мир. - 1984. - 428 с.

130. Кузьминых А.А. Исследование напряжённо-деформированного состояния многослойных матриц методом конечных элементов. // Вестник УГАТУ. Научн. журнал Уфимского государственного авиационного технического университета. 2001. №1 (3). С. 212-214.

131. Ганаго О.А., Марченко В.Л., Ковтун В.В. Расчет и оптимизация конструкции осесимметричных матриц для холодной объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. -N9. - С. 21-24.

132. Lange К. On the stress distribution in prestressed extrusion dies under non-uniform distribution of internal pressure // International Journal of Mechanical Sciences. 1985. - T.27, v.3. - P.169-175.

133. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир,1989. - 509 с.

134. Омельченко П.П., Левина Ж. А. Проектирование матриц холодновысадочных автоматов с помощью ЭВМ // Технология и организация производства.-Киев, 1975. - N5. - С. 47-51.

135. Кузьминых А.А., Газизов Х.Ш., Закиров Д.М. Оптимальное проектирование составных трехслойных матриц с разрезной промежуточной втулкой // Известия вузов. Черная металлургия. 1996. - N1. - С. 32-36.

136. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. -М.: Мир.-1983.-479 с.

137. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. М.: Мир, 1984.-624 с.

138. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М. Машиностроение.1975. ^88 с.

139. Воробьев А.З., Олькин Б.И., Стебенев В.Н., Родченко Т.С. Сопротивление усталости элементов конструкций. М.: Машиностроение. -1990.-239 с.

140. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г., Газизов Х.Ш. Исследование динамических напряжений в толстостенном цилиндре // Известия вузов. Машиностроение. 1994. - №4-6. - С. 33-40.

141. Тамуж В. П. Об одном минимальном принципе в динамике жёстко-пластического тела //Прикладная математика и механика-1962. Т. 26, вып. 4.-С. 715-722.

142. Рейтман М.И. Об одном методе решения задач динамики твёрдого тела и его приложение к неупругим оболочкам // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. -№ 6. - С. 124-127.

143. Дёч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и z-преобразования. М.: Наука, 1971. - 288 с.

144. Hinton Е., Rock Т., Zienkiewicz О. С. A note on mass lumping and relating process in the finite element method // Earthguanc Eng. and Struct. Dyn.1976.-Vol.4.-P. 245-249.

145. Бате К.Ю., Вильсон Э.А. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982. - 448 с.

146. Кузьминых А.А., Гордиенко Н.И., Газизов Х.Ш. Оптимизация составных трёхслойных матриц с разрезной промежуточной втулкой //

147. Технология и оборудование современного машиностроения: Тезисы докладов Всероссийской науч.-техн. конференции, 22-24 ноября, 1994. Уфа: УГАТУ. 1994.-С. 48.

148. Максимов Л.Ю., Голь^ан Д^Д. Выбор рациональных размеров контейнеров // Исследование и расчет элементов конструкций мощных гидравлических прессов и другого металлургического оборудования. М.: Труды ВНИИМЕТМАШ. - 1960. -N 1. - С. 80-101.

149. Кузьминых А. А. , Газизов X. Ш. Оптимизация геометрических параметров многослойных матриц с твердосплавной вставкой // Известия вузов. Черная металлургия. 1999. - №3. - С. 48-51.

150. Прочность. Устойчивость. Колебания: Справочник под ред. Биргера А.И., ПановкоЯ.Г. -Т. 1.-М.: Машиностроение, 1968.-831 с.159. .Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир. 1975.-541 с.

151. Газизов X. Ш. Концентрация напряжений около отверстий в оболочках. // Концентрация напряжений в элементах авиационных двигателей. Межвуз. Науч. сб.-Уфа: Изд. УАИ. №4. 1986. - С. 29-34.

152. Кузьминых А.А., Газизов Х.Ш., Закиров Д.М. Повышение несущей способности составных трехслойных цилиндров // Известия вузов. Черная металлургия. 1996.-N 5.-С. 38-41.

153. Адельгильдин А.Х., Кузьминых А. А., Газизов Х.Ш. и др. Исследование несущей способности трёхслойных матриц с разрезной промежуточной втулкой // Научный поиск в обработке давлением: Сб. науч. трудов. -Магнитогорск: ПМП «МиниТип», 1998. С. 68-75.

154. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. М.: Высшая школа. - 1991. - 319 с.

155. Кузьминых А.А., Адельгильдин А.Х., Газизов Х.Ш. и др. Об оптимальных конструкциях многослойных матриц с твёрдосплавной вставкой // Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГМА, 1997. - С. 20-30.

156. Яловой Н.И., Тылкин М.А., Полухин. и др. Тепловые процессы при обработке металлов и сплавов давлением. М.: Высшая школа, 1973. - 631 с.

157. Лыков А.В. Теплообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

158. Chirita, S. Toba, N. Scintel / Distributii de efforwri temperaturi in matritele frtate // Constructia de Ma§ini. -1985. 37. r. 3. - P. 117-122.

159. Теория пластических деформаций металлов / Под ред. Е.П. Унксова и А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

160. Jonegama Т., HatamuraY. The improvement of die resistor deling //Transactions of the Japan Society of mechanical engineers. 1986. - V. 52, -№482.-P.- 2551-2556.

161. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1964.-517 с.

162. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел. М.: Наука, 1964.-487 с.

163. Рыкалин Н.Н. Расчёт тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-296 с.

164. Трахтенберг Б. Ф. Стойкость штампов и пути её повышения. -Куйбышев, 1964. 279 с.

165. Трахтенберг Б.Ф. Особенности применения метода источников для решения тепловых задач при обработке металлов давлением // Теплофизика технологических процессов: Сб. науч. трудов КПП. Куйбышев, 1970. - 209 с.

166. Эллиот Е. Холодное выдавливание алюминиевых сплавов: Экспресс-информация. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства. ВИНИТИ. № 963, вып. 1. - С. 8-21.

167. Ковка и объёмная штамповка: Справочник. Т.З. / Под ред. Навроцкого Г.А. М.: Машиностроение, 1987. - 384 с.

168. Калашников В.А., Рутнер Я.Ф., Трахтенберг Б.Ф. Нестационарная контактная задача теплопроводности в составных цилиндрических системах с термическим сопротивлением II Инженерно-физический журнал. 1968. - Т. 15, №2.-С. 315-320.

169. Кузьминых А.А., Закиров Д.М., Гареев Р.К., Камалов Р.Х. Экспериментальное исследование температуры в матрице при холодной штамповке II Известия вузов. Чёрная металлургия. 1994. - №3. - С.41-42.

170. Кузьминых А. А., Амиров М.Г., Якупов Р.Г и др. Тепловые процессы в матрице при холодной штамповке // Инженерно-физический журнал, 1990, т. 58. №6. - С. 1035-1036.

171. Иванов Г.П. К теории теплообмена прокатных валков и раскалённого металла // ИСТФ. 1937. - Т. 7, вып. 10. - С. 1114-1125.

172. Кузьминых А.А., Якупов Р.Г., Амиров М.Г. и др. Тепловое поле составной матрицы в процессе холодной штамповки // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1991. -№5. - С. 52-55.

173. Лобанов В.К., Пилипенко В.М. Экспериментальное определение температурного поля матрицы для обжима поковок // Кузнечно-штамповочное производство. 1980. - № 12. - С. 4-5.

174. Кузьминых А.А., Амиров М.Г., Хакимов А.Г. Взаимодействие элементов составной матрицы и заготовки с учётом температурного поля // Тезисы докладов 7 -го Съезда по теоретической механике. М., 1991.-С.35.

175. Якупов Р.Г., Жернаков B.C. Термоупругие напряжения в соединениях и элементах конструкций: Учебное пособие. М.: МАИ. - 1998. -175 с.

176. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. 5-е изд. - М: Металлургия, 1983 - 527 с.

177. Инструментальные стали. Справочник. / М.: Металлургия, 1977168 с.

178. Кузьминых А.А., Полозовский В.А., Разбежкин И.И., Потапов И.Н. Новая технология изготовления рабочих многовалковых станов поперечно-винтовой прокаткой //Кузнечно-штамповочное производство. 1985-№12.-С. 17.

179. А.с. № 1740090 Al, В21В 27/02. Способ изготовлния валков станов холодной прокатки полос / Шварцман З.М., Кузьминых А.А., Добронравов А.И. и др. (СССР). №4367907/02; Заявл. 26.01.88; Опубл. 15.06.92. Бюл. №22.

180. Кузьминых А.А., Полозовский В.А., Добронравов А.И. и др. Технология изготовления прокатных валков поперечно-винтовой прокаткой // Всероссийская выставка «Машиностроительная технология». Уфа: Уфимский авиационный институт. 1987. - 1 с.

181. ПО УСТРАНЕНИЮ ОСТАТОЧНОГО ПРОГИБА СОСТАВНЫХ ОПОРНЫХ ВАЖОВ СТАНА 2500 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ МАГНИТОГОРСКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТАг Магнитогорск 1974 г

182. Инструкция разработана совместно с Московским институтом стали и сплавов и Магнитогорским металлургическим комбинатом и предусматривает способ восстановления валков в статических и динамических условиях.

183. Способ тренировки искривленных валков в клетях четырехвалкового стана 2500 холодной прокатки

184. Тренировка в статических условиях

185. Тренировка производится в следующем порядке:

186. Перед началом тренировки зафиксировать всплески нагрузки по месдозам, установленным под нажимными винтами, при вращении валков в забое на малых оборотах (и = 10 об/мин) с нагрузкой Р = 4 МН.

187. Сделать заметку на опорных валках в плоскости, соответствующей максимальному всплеску нагрузки.

188. Установить стальной лист из малоуглеродистой стали толщиной 4-6 мм, шириной 1300.1500 мм между рабочими валками против заметок на опорных валках.

189. Поднять нагрузку на нажимные винты до нагрузки Р=27. .30 МН.

190. Разгрузить нажимные винты.

191. Провернуть опорные валки на 180°.

192. Установить стальной лист, исключая полученную вмятину первого цикла нагружения, между рабочими валками.

193. Поднять нагрузку на нажимные винты до нагрузки Р=24. 21 МН.

194. Разгрузить нажимные винты.10. Убрать лист.

195. Произвести обкатку валков в забое с плавным поднятием нагрузки до Р = 10 МН на малых оборотах {п = 10 об/мин). Обкатку вести в течение 1 мин.

196. После указанного цикла тренировки фиксировать наличие «всплесков» нагрузки по месдозам при вращении валков в забое на малых оборотах («=10 об/мин).

197. При наличии «всплесков» нагрузки цикл тренировки повторить до устранения «всплесков» нагрузки.

198. После тренировки валки пригодны для работы.

199. Для предупреждения возникновения остаточного прогиба новых опорных валков указанную тренировку рекомендуется проводить после закалки непосредственно в клетях стана 2500.

200. Наиболее нагруженные детали и узлы клети кварто 2500 проверены расчетами (см. приложение).1.. Тренировка валков в динамическом режиме.

201. Тренировка производится в следующем порядке:

202. Запустить клеть стана со скоростью вращения опорных валков п— 10 об/мин.

203. Нагрузить клеть до нагрузки Р = 4 МН и фиксировать «всплески» нагрузки при работе валков в забое.

204. Плавно поднять нагрузку до Р = 20 МН и работать при данной нагрузке в течение 1 минуты.

205. Плавно поднять нагрузку до Р 30 МН и работать при данной нагрузке в течение 2 минут.

206. Снять нагрузку до Р = 20 МН и работать в течение 1 минуты.

207. Снять нагрузку до Р = 4 МН и при вращении валков зафиксировать всплески нагрузки.

208. Цикл тренировки в динамическом режиме закончить при наличии всплесков нагрузки не более 2 МН.

209. Общее время цикла тренировки 6. .8 минут.

210. От Московского института От Магнитогорского металстали и сплавов: лургического комбината:

211. Определение удельной нагрузки в посадке бандажа и оси на торцевых участках бандажа.1. N -Е1. Р =d2(Cl+C2)'где: Р удельная нагрузка в посадке бандажа на ось;0,21-106 МПа модуль упругости бандажа и оси; d\ — 1100 мм - посадочный диаметр оси;1 +f т \2 d,