автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка математических моделей и способов повышения точности и деформируемости тонкостенных труб при холодной прокатке и волочении

На правах рукописи

Орлов Григорий Александрович

*

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ И ВОЛОЧЕНИИ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание

ученой степени доктора технических наук

Екатеринбург - 2005

Работа выполена на кафедре «Обработка металлов давлением» в ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ»

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор Богатов Александр Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Белевитин Владимир Анатольевич доктор технических наук, ст.н.с. Смирнов Сергей Витальевич доктор технических наук, профессор Чечулин Юрий Борисович

Ведущая организация - ОАО «Корпорация Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение-АВИСМА», г. Верхняя Салда Свердловской обл.

Защита состоится 11 ноября 2005 г. на заседании диссертационного совета Д212.285.04 по присуждению ученой степени доктора технических наук при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ» (620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира 19) в 15 час.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ»

Автореферат разослан октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.А.Шилов

гооб-4

/ь 22.5"

Г'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Современные тенденции развития металлургии заключаются в гибком удовлетворении спроса на металлопродукцию и разработке рациональных энерго- и металлосберегающих технологий, в том числе и производства холоднодеформированных труб. Особенно актуальны вопросы повышения точности труб, так как они напрямую связаны с экономией дорогостоящих металлов и сплавов (в случае производства труб специального назначения), а также вопросы эксплуатационной надежности труб как заготовок для деталей машин, работающих в экстремальных условиях. Ввиду сложности процессов пластической деформации труб, часто прибегают к дорогостоящим экспериментальным исследованиям точности труб, определения показателей напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров деформирования. Несмотря на несомненные успехи специалистов в области физического моделирования, эксперимент не всегда позволяет охватить и описать всю полноту процессов пластического деформирования труб. Поэтому актуальна разработка и углубление известных в теории обработки металлов давлением теоретических методов, в частности, аппарата механики деформируемого твердого тела. В данной работе развивается применение вариационных методов теории обработки металлов давлением для аналитического описания показателей точности и поврежденности труб в процессах холодной пластической деформации.

Работа выполнялась в рамках государственной научно-технической программы «Новые ресурсосберегающие и экологически чистые металлургические технологии», государственной федеральной программы «Интеграция» с институтом Машиноведения УрО РАН (г. Екатеринбург), а также по договорам с промышленными предприятиями ОАО «Ревдинский завод по обработке цветных металлов» (РЗОЦМ), ОАО «Синарский трубный завод» (СинТЗ, г. Каменск-Уральский), ОАО «Первоуральской Новотрубный

завод» (ПНТЗ, г. Первоуральск).

Пели и задачи работы. Дальнейшее развитие вариационных принципов механики деформируемого твердого тела для прогнозирования показателей точности и деформируемости труб, в частности, поперечной разностенности; на базе теоретических исследований создать новые способы производства труб повышенной точности; разработать и внедрить в производство пакеты прикладных программ для технологического обеспечения холодной периодической прокатки труб.

Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

1. С использованием вариационных принципов теории ОМД разработать комплекс математических моделей и алгоритмов для прогнозирования показателей точности труб, реализовать эти алгоритмы на ПЭВМ.

2. Провести математическое моделирование изменения показателей точности и деформируемости труб и предложить рациональные режимы обжатий, позволяющие получать трубы повышенной точности.

3. На базе математических моделей предложить и внедрить новые способы деформации труб, обеспечивающих существенное повышение точности и деформируемости.

4. На базе математических моделей разработать и внедрить пакеты прикладных программ по поддержке технологических расчетов калибровок инструмента станов холодной периодической прокатки труб, а также параметров настройки шлифовальных станков для изготовления технологического инструмента.

Научная новизна. Создана теоретическая база для разработки новых способов повышения точности труб в виде математических моделей изменения показателей точности при холодной деформации труб на базе вариационных методов теории ОМД. С помощью математических моделей изучены закономерности изменения показателей разностенности предварительно спрофилированных труб, предложены режимы деформации и профилировки для существенного снижения разностенности. Предложены, защищены авторскими свидетельствами и внедрены в производство новые способы прокатки и волочения труб с целью повышения их точности и

деформируемости. Разработаны усовершенствованные алгоритмы расчета показателей напряженно-деформированного состояния, энергосиловых параметров и поврежденности труб при холодной периодической прокатке. С помощью предложенных алгоритмов и программ для ЭВМ изучены особенности накопления поврежденности в процессах холодной прокатки с различными режимами и калибровками инструмента, в том числе на станах ХПТ-тандем. Предложена усовершенствованная калибровка стана ХПТ, обеспечивающая минимальную поврежденность и высокую точность труб. Разработаны основы теории периодического волочения труб.

Достоверность. Научные результаты и выводы получены на основе теоретических исследований, выполненных с учетом фундаментальных положений теории обработки металлов давлением, механики сплошных сред и функционального анализа. Они не противоречат существующей и полученной автором экспериментальной информации. Опробование в промышленных условиях новых способов изготовления труб, разработанных на основе теоретических исследований, подтвердило их работоспособность и эффективность с точки зрения улучшения качества труб и экономии дорогостоящего металла.

Практическая ценность. В результате решения поставленной научной проблемы разработаны и внедрены в производство новые способы изготовления труб, позволяющие повысить их качество, а также методики теоретического и экспериментального анализа процессов холодной периодической прокатки труб.

Оформлены в виде пакета прикладных программ и методического руководства к нему:

• обобщенная методика расчета калибровок инструмента, показателей напряженно-деформированного состояния, энергосиловых параметров и поврежденности металла при прокатке на станах периодического действия;

• методика расчета калибровки инструмента стана ХПТ-тандем с разделением конусов деформации под обжимной и калибрующей парами валков;

• усовершенствованная методика расчета профилей-копиров и сменных кулаков шлифовальных станков для шлифовки калибров станов

хпт.

Разработаны математические модели, алгоритмы и программы прогнозирования показателей разностенности при деформации труб на базе вариационных методов механики деформируемого твердого тела.

Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные ее результаты докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Молодые ученые и специалисты черной металлургии Урала-научно-техническому прогрессу» (Свердловск, 1984); Всесоюзном семинаре «Оптико-геометрические методы исследований деформаций и напряжений» (Челябинск, 1986); на Всесоюзной научно-технической конференции «Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением» (Пермь, 1987); на IV Всесоюзной научно-технической конференции «Теоретические проблемы прокатного производства» (Днепропетровск, 1988); на Всесоюзной научно-технической конференции «Новые технологические процессы прокатки как средство интенсификации производства и повышения качества продукции» (Челябинск, 1989); на Всесоюзном отраслевом совещании «Проблемы развития технологии и прогрессивного оборудования для производства стальных чугунных труб и баллонов» (Днепропетровск, 1990); на Всесоюзной научно-технической конференции «Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением» (Пермь, 1990); на региональной научно-технической конференции «Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов» (Екатеринбург, 1995); на V Международной студенческой школе-семинаре «Новые информационные технологии» (получен диплом) (Украина, Судак, 1997); at the International

Seminar "Software For Engineering Calculations And Design of Metal Forming Processes Technology" (Ekaterinburg, 1998); на Ш Конгрессе прокатчиков (Липецк, 1999); на I Международной конференции «Металлургия и образование» (Екатеринбург, 2000); на Международной конференции «Павловские чтения» (Москва, 2000); на Международной конференции «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» (Волгоград, 2000); на Международной конференции, посвящ. памяти С.Л.Коцаря «Теория и практика производства проката» (Липецк, 2001), на Vin Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Пермь, 2001), на Всероссийской научно-методической конференции «Новые образовательные технологии в ВУЗе» (Екатеринбург, 2001), на IV Конгрессе прокатчиков (Магнитогорск, 2001), на V Конгрессе прокатчиков (Череповец,

2003); на Российской конференции «Трубы России-2004» (Екатеринбург,

2004); на Международной научно-технической конференции «Теория и технология процессов пластической деформации - 2004» (Москва, 2004); at the 7-th International Scientific and Technical Conference «The Plastic Deformation of Metals» (Ukraine, Dnipropetrovsk, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 65 работ, в том числе монография, 4 методических разработки, 4 авторских свидетельства на изобретения и 1 патент, 40 статей в центральных журналах и сборниках научных трудов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников из 242 наименований, 17 приложений, содержит 340 страниц машинописного текста, 108 рисунков и 25 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу известных работ по проблематике темы диссертации. Отмечается, что большой вклад в теорию и практику исследования точности труб внесли В.А.Вердеревский, Г. И.Гуляев,

Ю.Г.Гуляев, В.Н.Данченко, ПТ.Емельяненко, Е.Д.Клемперт, А.П.Коликов, Е.Д.Кузнецов, Б.Н.Матвеев, В.В.Носаль, Л.Н.Оклей, Я.Е.Осада, В.Я.Осадчий, М.В.Попов, И.Н.Потапов, Б.А. Романцев, Ф.С.Сейдалиев, В.И.Соколовский, В.П.Сокуренко, М.Ф.Столетний, А.П.Чекмарев, Ю.Б.Чечулин, Ю.Ф.Шевакин,

A.Д.Шейх-Али и др.

Известные публикации по точности труб посвящены, в основном, статистической обработке больших массивов экспериментальных данных и исследованиям закономерностей изменения толщины стенки в традиционных способах горячей и холодной деформации труб. Показано, что наиболее трудноисправимой является эксцентричная составляющая разностенности труб, возникающая на стадии винтовой или прессовой прошивки. Эту разностенность не удается существенно исправить в традиционных способах деформации, и ее доля составляет 60...80%. Проведен анализ известных математических моделей, описывающих изменение эксцентричной разностенности труб в традиционных способах: безоправочной прокатке и волочении, волочении и продольной прокатке на оправке, прессовании, винтовой раскатке на оправке. Эти модели позволяют прогнозировать изменение разностенности в зависимости от технологических параметров деформирования. В литературе не обнаружены математические модели, реализующие дополнительные воздействия в очаге деформации, способствующие выравниванию толщины стенки (применение инструмента некруглого (несимметричного) поперечного сечения, подпирающих усилий и др.). Отсутствуют научно-обоснованные рекомендации о параметрах профилировки инструмента и режимах дополнительных воздействий в очаге деформации.

По проблемам деформируемости в процессах обработки металлов давлением проанализированы работы А.А.Богатова, С.И.Губкина,

B.ЛКолмогорова, В.А.Огородникова, Б.А.Мигачева, М.В.Попова, Г.А.Смирнова-Аляева, С.В.Смирнова, Б.Е.Хайкина и др.

Представленный обзор показал, что наиболее работоспособные критерии деформируемости в теории ОМД разработаны в рамках механики деформированного тела и основываются на фундаментальных трудах А.А.Ильюшина, Ю.Н.Работнова, Л.М.Качанова, В.В.Новожилова и др. Впервые в теории ОМД кинетический подход к проблеме разрушения применил В.Л.Колмогоров, его идеи получили развитие в трудах А.А.Богатова, СВ.Смирнова, О.ИМижирицкого, В.С.Плахотина, Б.А.Мигачева, А.В .Коновалова и др. Наиболее полно учитывает особенности деформирования при больших пластических деформациях критерий А.А.Богатова:

где о - поврежденность металла; Л - степень деформации сдвига; Лр -пластичность (предельная степень деформации сдвига, соответствующая разрушению); п} - число этапов знакопеременной деформации на цикле пластической и термической обработки; к - число таких циклов; Дс^ -уменьшение поврежденности металла на ,)-м цикле термической обработки; а - показатель пластического разрыхления.

Для использования этого критерия сформулировано минимальное, по сравнению с другими, число определяющих соотношений. Проведена широкая его экспериментальная проверка, приведены многочисленные примеры использования критерия в процессах ОМД, критерий предусматривает количественную оценку уменьшения поврежденности при термической обработке. Поэтому в данной работе критерий использовался для совершенствования известных и разработки новых процессов производства холоднодеформированных труб.

Сформулирована математическая постановка задачи по моделированию показателей точности и деформируемости труб, нормированные значения которых можно представить в виде: Кцк= Пк/ Д,к, КТ[= ТУ ТнЬ где Пк -совокупность показателей эксплуатационных свойств; Ть - показателей точности; П„к ,Тнь - их нормативные значения.

(1)

В настоящее время известны некоторые модели формирования качества продукции, которые связывают характеристики напряженно-деформированного состояния с показателями качества. Например, разработана модель накопления поврежденности металла в процессе деформации (1) со = , где стц , - компоненты тензоров, соответственно, напряжений и скоростей деформаций сдвига. Рост поврежденности при пластической деформации приводит к снижению эксплуатационных характеристик вследствие развития микродефектов. Таким образом, может быть получена модель Пк= ^ш) и Пк = ,

Задачу прогнозирования и моделирования показателей качества предлагается решать путем введения в систему дифференциальных уравнений теории пластичности некоторых ограничений в виде равенств или неравенств в терминах показателей напряженно-деформированного состояния и определении таких условий на границах, чтобы обеспечивались эти ограничения.

Рассмотрена краевая задача теории пластичности при допущениях, что изотропная среда несжимаемая жесткопластическая (упругие деформации отсутствуют), массовые и инерционные силы отсутствуют, деформация изотермическая. Тогда для определения компонентов тензора напряжений оц и тензора скоростей деформации сдвига в объеме тела в данный момент времени необходимо решить известную систему дифференциальных уравнений, которую предложено дополнить ограничениями, накладываемыми на показатели качества:

где У( - скорости точек на поверхности тела.

Известно, что характеристики деформированного состояния можно найти путем минимизации функционала принципа виртуальных скоростей. В предельном случае, когда ограничения (2) используются в виде равенств,

Ть(уО < ТнЬ

Пк(оц4ц)>Пнк,

(2) (3)

вариационная задача на условный экстремум сводится к минимизации функционала:

/, = \ )т{лЩУ- /¿Ч^+Е [ф^Ут^уя, (4)

к|_0 J 1 5

где N - количество показателей точности; Х*.- множители Лагранжа.

Аналогичный функционал предложен для расчета показателей напряжённого состояния с ограничениями (3), накладываемыми на показатели эксплуатационных свойств.

В случае, когда ограничения (2) и (3) используются в виде неравенств, их с помощью операторов «штрафа» предложено заменять равенствами, которые аналогично добавлять в функционалы.

Отмечено, что в теории ОМД известны постановки и решения вариационных задач на условный экстремум в изопериметрической постановке (работы В.Л.Колмогорова, Б.В.Кучеряева). Однако в этих работах граничные условия считались известными.

По результатам литературного обзора сделаны выводы и поставлены задачи исследования, сформулированные выше.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей прогнозирования показателей точности труб с использованием вариационных принципов теории ОМД и их реализации на ПЭВМ.

По данным аналитического обзора, выполненного в первой главе, точность толщины стенки труб на 60-80% определяется эксцентричной составляющей, поэтому приняты следующие характеристики точности труб:

абсолютная разностенность

Д5=2£; (6)

относительная разностенность

8 = 2£/5ср, (7)

где Е - эксцентриситет; 5ер= (Яо - го) - средняя толщина стенки; Л0 и г0 -соответственно наружный и внутренний радиусы заготовки (рис. 1)

Для исследования закономерностей изменения разностенности поперечного сечения трубы используется коэффициент исправления разностенности

ЛГ=6, /50, (8)

где 5], 80 - конечная и исходная относительная разностенность.

Коэффициент ДГ позволяет оценить наведение (Л>1) или снижение (7Г<1) поперечной разностенности в процессе деформации, но не дает оценки точности труб как степени близости нормированному значению (полю допуска). Поэтому оценку точности (прецизионности) толщины стенки трубы в процессе деформации предложено проводить с помощью коэффициента точности, аналогичного показателям, применяемым в машиностроении:

«т = 5/5и, (9)

где 8 - текущая относительная разностенность; 8„ = А8„/8„ - «нормальная» разностенность; А8„ - поле допуска.

Значения Кт = О соответствуют идеальной точности (разностенность 8 = 0); Кт = 1 - нормальной точности; К,- < 1 - повышенной точности; Кт > 1 -пониженной точности.

Математические модели радиального обжатия эксцентричных труб в круглом калибре построены с использованием принципа виртуальных скоростей и функционала (4), расчетные схемы моделей приведены на рис. 1 а,б,в. Во всех моделях приняты допущения о жесткопластической среде и однородности деформированного состояния по длине очага деформации. Смысл решения задач заключался в определении режима обжатия у*(9) (рис. 1,а), где в - окружная координата, обеспечивающего нужное направление скорости Уд смещения внутреннего контура трубы относительно наружного (скорости изменения исходного эксцентриситета Е0), определении «по шагам» текущего значения эксцентриситета Е= Е0 - ( У0, где t - время деформации на данном шаге, и вычислении показателей точности (8),(9) для заданных условий деформирования. Решение выполнялось методом Ритца и включало

следующие этапы: конструирование кинематически-возможного поля скоростей и виртуального внешнего обжатия у*(в) в цилиндрической системе координат р-Э-г с учетом граничных условий, причем скорость У0 и коэффициенты функции у*(ф

Рис. 1. Расчетные схемы математических моделей

а - неравномерное обжатие; б - профилировка наружной поверхности; в - профилировка

внутренней поверхности

определялись из решения; дискретизацию очага деформации, вычисление характеристик деформированного состояния в центрах элементов, преобразование функционала (4) в функцию многих переменных -

неизвестных коэффициентов, минимизацию функции методом сопряженных градиентов, вычисление характеристик точности, обработку результатов вычислительного эксперимента и выработку рекомендаций по режимам профилирования и обжатия в новых способах повышения точности труб.

Для модели на рис. 1 ,а функция внешнего обжатия задавалась в виде

где а1: а2иВ0- константы, соответственно, характеризующие минимальную и максимальную скорость обжатия и угол ориентировки эпюры обжатий относительно главной оси разностенности, соединяющей максимальную и минимальную толщину стенки.

Из решения получили, что а/ ~ О, 0О ~ 0, т.е. снижение эксцентричной разностенности можно обеспечить путем приложения неравномерного обжатия к наружному контуру определенным образом. Величина максимального обжатия зависит от величины исходной разностенности. Более сложные виды разностенности можно описать большим количеством членов гармонического ряда и из решения аналогичной задачи получить распределение обжатий, подобное (10).

В моделях на рис. 1,6,в предложено неравномерную схему обжатий реализовывать путем профилировки наружной (рис. 1 ,б) или внутренней (рис. 1,в) поверхностей исходной заготовки. Профилировка осуществлялась путем формирования локальных утонений или утолщений стенки глубиной Ъ, центральным углом 8*, углом ориентировки профиля 90 и количеством граней (утолщений) Ырр.

Для выявления рациональных режимов обжатий и профилировки проведены вычислительные эксперименты и получены регрессионные зависимости. Для модели с профилировкой внутренней поверхности (рис. 1,в):

(10)

(И)

где Г0 - площадь сечения исходной заготовки; Рь - суммарная площадь утолщений; б], 5о - конечная и исходная относительная разностенность. Для модели на рис. 1,6:

. К -1,287 + 0,838 — + 0,097с - 0,293 — в

1 =--*-(12)

с й* й* ' '

л - 0,54 +1,747 —— + 0,105е - 0,601 —— е х х

где А/У - относительная глубина канавки (Я - средняя толщина стенки разностенной заготовки); К - коэффициент исправления разностенности (8); е - относительное обжатие по стенке, %.

Зависимости (11), (12) позволяют, задаваясь требуемым уровнем точности 61, определять рациональные параметры профилировки. По формулам (11), (12) построены номограммы, облегчающие инженерные расчеты в производственных условиях.

Проанализировано также влияние сил подпора на изменение

разностенности. Для этого математическое моделирование проведено с

*

приложением осевых напряжений ^о к границам очага деформации.

= УзУ;

Величину подпора оценивали коэффициентом 1 _ , где предел

* »

текучести на сдвиг т, корректировался на каждом шаге вычислений с учетом деформационного упрочнения. Анализ результатов расчетов показал, что во всех случаях подпор способствует исправлению разностенности, и наиболее эффективно разностенность исправляется при оптимальной глубине профилировки. При увеличении коэффициента подпора более 0,6 может произойти потеря устойчивости профиля трубы, что выражается в утолщении стенки трубы в процессе обжатия.

Экспериментальная проверка моделей проведена в лабораторных условиях путем деформации специально изготовленных трубчатых образцов с заданным уровнем разностенности. Предварительная профилировка проводилась с помощью граненых оправок или профильных волочильных

колец. Отклонение расчетных данных от экспериментальных не превышало 1012%, что показывает пригодность разработанных моделей для технологических расчетов.

Разработке и результатам промышленного опробования и внедрения новых способов повышения точности труб посвящена третья глава. На основе теоретических исследований, изложенных во второй главе, предложены следующие новые способы получения труб повышенной точности:

• способ (и инструмент для его реализации) изготовления круглых труб с предварительным профилированием инструментом специальной формы;

• прокатка на профильных оправках станов ХПТ и ХПТР;

• многопроходное волочение медных и латунных труб;

• способ ХПТ с принудительным подпором в результате ориентирования труб более разностенным концом назад;

• способ холодной прокатки «плавниковых» труб с повышенной точностью наружных ребер.

Все способы защищены авторскими свидетельствами и патентами.

Статистическая оценка результатов промышленных экспериментов выполнялась путем сравнения двух средних арифметических показателей разностенности по критерию Стьюдента.

Прокатка на станах ХПТ. Для реализации способа предложена профильная оправка, на части обжимного участка которой с помощью специального приспособления шлифовались лыски уменьшающейся глубины (рис. 2). Приведены методики расчета параметров профилировки оправки и настройки круглошлифовального станка.

При прокатке на такой оправке каждое сечение трубы последовательно обжимается вначале на профильной части оправки (осуществляется профилирование), а затем образовавшиеся локальные утолщения раскатываются на конической части оправки. В результате происходит перераспределение металла в окружном направлении и выравнивание толщины стенки. Глубина лыски в начале профильного участка выбиралась по вышеприведенной зависимости (11), где исходная разностенность §в определялась по результатам опытных прокаток партий по 30...50 труб, а конечная разностенность 8] - требуемым уровнем точности. Типичные результаты изменения разностенности при прокатке на профильных оправках приведены на рис. 2. Здесь горизонтальной пунктирной линией (Кт =1)

Рис 2. Изменение коэффициента точности при прокатке труб из стали ШХ 15

Промышленное опробование профильных оправок провели на ПНТЗ, СинТЗ, РЗОЦМ на 15 маршрутах прокатки из 10 марок сталей и сплавов в количестве более 120 тыс. м. Во всех случаях наблюдалось существенное снижение исходной разностенности труб, повышение выхода годного и точности толщины стенки труб. Уровень исходной разностенности был 60= 0,05...0,40, и коэффициент исправления разностенности уменьшился в 1,2.. .2 раза по сравнению с прокаткой на обычной оправке (табл. 1).

показан

уровень

допускаемых ГОСТом предельных отклонений. При прокатке на профильной оправке (сплошная линия) уровень разностенности был ниже требований ГОСТ.

Кт

Таблица 1

Изменение показателей разностенности при прокатке на профильных оправках

Марка стали, маршрут (мм), завод Тип оправки 8о К о1 Уменьшение К, раз

08Х18Н10Т; 0 0,813 0,105

83x8—45x5,1; 1 0,13-0,15 0,573 0,050 1,42

ПНТЗ

ШХ 15; 0 0,673 0,054 -

76x7—48x4,6; 1 0,23-0,40 0,313 0,035 2,15

ПНТЗ

12Х18Н10Т; 0 0,733 0,149 ■

68x4—51x2; 1 0,05-0,30 0,648 0,062 1,13

СинТЗ 2 0,608 0,039 1,21

12Х1МФ; 0 0,542 0,066 -

83x16,5—48x12,75; 1 0,02-0,10 0,483 0,050 1,13

ПНТЗ 3 0,338 0,020 1,59

4 0,287 0,035 1,86

Л96, М1 0 0,870 0,122 -

55x6 — 28x3; 1 0,15-0,20 0,568 0,023 1,53

РЗОЦМ

Примечание. Тип оправки: 0 - обычная коническая; 1 - три лыски одинаковой глубины,

расположенные на одном уровне; 2 - три лыски уменьшающейся глубины, расположенные по винтовой линии; 3 - три лыски разной глубины, расположенные на одном уровне; 4 - два ряда симметричных лысок.

Опыт эксплуатации профильных оправок показал, что их применение наиболее эффективно для снижения брака по толщине стенки труб обычной точности, когда 5о ^ 0,15, а трубы с малой разностенностью - прокатывать на обычных оправках. Для изготовления прецизионных труб с 5о < 0,15 лучше применять оправки более сложной конфигурации с лысками, расположенными по винтовой линии и с двумя рядами симметричных лысок.

Прокатка на станах ХПТ с подпором. В одном из цехов ПНТЗ проведено промышленное опробование способа прокатки с подпором более разностенного конца. Предложено ориентировать трубы таким образом, чтобы более разностенный конец находился сзади по ходу прокатки. Существенное снижение концевой разностенности в этом случае происходит за счет того, что разностенный конец трубы испытывает подпор со стороны патрона или следующей трубы. В результате этого ограничивается осевое и повышается окружное течение металла, особенно в зоне редуцирования, где

более тонкая стенка будет утолщаться сильнее, чем толстая, что приведет к выравниванию толщины стенки и снижению разностенности. Положительное влияние подпора на уменьшение разностенности подтверждено также математическим моделированием в главе 2.

Кроме того, как показали промышленные эксперименты, подпор разностенного конца уменьшает его искривление на выходе из зоны обжатия стенкц, имеющее место при другой ориентировке. Под влиянием подпора волокна трубы в области толстой и тонкой стенок получат одинаковые удлинения, при этом в волокнах толстой стенки возникнет дополнительное растяжение и стенка утонится, а волокнах тонкой стенки - дополнительное сжатие, и стенка утолщится. Таким образом, предложенная ориентировка при задаче трубы в валки позволяет исключить искривление разностенного конца и уменьшить его поперечную разностенность.

Для проведения промышленного эксперимента отобрали пакет из 45 труб со средней исходной относительной разностенностью 8о=0,3. Уровень конечной разностенности установили 51=0,1 и по формуле (11) для прохода прокатки труб из стали ШХ 15 76x7—48x4,6 мм определили глубину лыски профильной оправки й=3 мм. Рассчитали калибровку профильной оправки и изготовили ее по вышеприведенной методике.

Отобранный пакет труб прокатали на изготовленной оправке по двум вариантам: 19 труб - разностенным концом вперед и 26 труб - разностенным концом назад. Результаты замеров разностенности и их обработка показали, что во втором варианте коэффициент исправления разностенности #=0,313 меньше, чем в первом (ДГ=0,482). Проверка значимости различий по критерию Стьюдента дала положительный результат.

Результаты опробования предложенного способа позволили рекомендовать его к внедрению в цехе, для чего целесообразно пакеты труб с трубопрокатного агрегата транспортировать к станам XI11 таким образом, чтобы более разностенный конец (передний во время прошивки) был ориентирован назад по ходу холодной прокатки.

Прокатка на станах ХПТР. Результаты анализа маршрутов роликовой прокатки в одном из цехов СинТЗ выявили значительный брак по толщине стенки труб 75 х 0,8 мм, прокатываемых по маршруту 83 х 3 -> 80 х 2 -> 77 х 1,4 —» 75 х 0,8 мм. Готовые трубы должны иметь допуск по толщине стенки не более 0,08 мм, что соответствует 61 = 0,1. Для повышения выхода годного провели опытные прокатки по предложенному способу, причем профилирование проводили в первом проходе с помощью специально изготовленной пятигранной оправки, а последующие два прохода проводили на обычной цилиндрической оправке. Глубину лысок профильной оправки выбирали в соответствии с вышеприведенными рекомендациями Л = 0,5 мм, что соответствует максимальной исходной разностенности заготовки 5о= 0,25, которую необходимо было в процессе прокатки уменьшить до 0,1. Результаты сдачи опытных пакетов труб показали, что выход годного повысился на 25...30%, причем лучшие результаты получили при прокатке труб с исходной разностенностью 5о = 0,15...0,30 (выход годного 100%), а худшие -при 8о < 0,1. Таким образом, профильные оправки рекомендовано использовать для прокатки существенно разностенной заготовки.

Прессование и волочение медных и латунных труб. Промышленное опробование предложенного способа провели на РЗОЦМ с целью снижения брака по толщине стенки труб. Использовалась исходная заготовка из меди М1 и латуни Л96 размером 46,5 х 3 мм. Профилирование осуществлялось на стадии прессования или в одном из проходов бухтового волочения. Для профилирования на стадии прессования использовали трехгранную иглу. Параметры профилировки определили по рекомендациям главы 2, приняв уровень исходной разностенности бо = 0,20, а конечной 8! = 0,08 в соответствии с ГОСТ 617-90. Волочение труб проводили на барабанном стане в 5 проходов на размер 17 х 0,2 мм. Были получены 2 партии труб по 10 бухт с прессованием на обычной и профильной игле. Показано, что использование профильной иглы позволило снизить поперечную разностенность труб на всех этапах деформирования в соответствии с требованиями ГОСТа. Дальнейшее

20

промышленное опробование было сделано на широком сортаменте латунных труб в количестве 60 тыс. м., во всех случаях был устранен брак по отклонению толщины стенки.

Опробование предложенного способа провели также с профилированием на граненых самоустанавливающихся оправках в первых проходах бухтового волочения. Глубина лысок трех- и шестигранных оправок рассчитывалась по вышеприведенной зависимости (11). Трубы размерами 10...20 х 0,8...2 мм изготавливались за 3...7 проходов по двум вариантам: с профилировкой и без. Показано, что толщина стенки труб, полученных по штатной технологии, не укладывалась в допускаемые отклонения. Исследования показали, что наибольшее снижение разностенности происходит во втором проходе волочения (см. рис. 3), что объясняется преобразованием граненого профиля в круглый и перераспределением металла в окружном направлении.

2,5 --

Рис. 3. Изменение коэффициента точности при волочении латунных труб

3 4

Номер прохода

-«—с профилировкой —»—без профпфоми —а—уровень гост

Прокатка плавниковых труб. Для повышения точности труб разработан способ холодной прокатки, включающий три стадии: на первой стадии производится формирование утолщений высотой И на внутренней поверхности трубы при прокатке на оправке с двумя продольными лысками, на второй стадии предварительно формируются ребра высотой на третьей -

формируется стенка трубы готового размера и производится обжатие ребер по высоте с ¡1 до

Для выявления рациональных диапазонов обжатий по высоте и толщине ребер в одном из цехов ПНТЗ были проведены промышленные эксперименты. По предложенной схеме прокатывали плавниковые трубы 32х 6 - 4 6 мм из стали 12Х1МФ на оправках с различной глубиной лысок в калибрах с различной высотой зазора, что соответствовало относительному обжатию ребер {$1 - <У I 100%=3...15%. Для оценки разупрочнения металла на предварительно отполированной поверхности патрубка в зонах ребер делали замеры твердости и определяли предел текучести о0,г по методу М.П.Марковца. Разупрочнение связано со знакопеременной схемой деформации в области ребер: при выдавливании утолщений и обжатии ребер развивается пластическое течение в противоположных направлениях, что способствует лучшему заполнению металлом зазоров между калибрами.

Выявлено, что значительное повышение точности труб произошло в диапазонах относительных обжатий ребер (// - /у / 100% = 5...12% и УН =

40,41

10...20%: отклонения ширины трубы не превышали -0,28 мм. что находится в пределах допуска, регламентированного техническими условиями, -Ю,70

составляющего -0,30 мм. При несоблюдении указанных диапазонов обжатий

наблюдалось появление трещин по линиям сдвига между ребром и круглой частью трубы, закатов на поверхности ребер и незаполнение зазоров калибров. В рекомендованных диапазонах предел текучести снизился на 20...30%.

С использованием перечисленных рекомендаций получили опытную партию труб размерами 32x5-46 мм. На первой стадии прокатку вели по маршруту 83x16,5 —► 48x11,75 мм на конической оправке с глубиной лысок А = 1,05 мм, что обеспечивало получение утолщений на внутренней поверхности трубы с относительной толщиной 15%. На второй стадии прокатывали трубы заданных размеров, причем предварительное формирование ребер осуществляли в калибрах с высотой зазора и = 8,8 мм и рекомендуемой величиной относительного обжатия при калибровке ребер

10%. В результате приемки труб не выявлено брака по геометрическим размерам, в то время как при прокатке труб по старой технологии имелся брак из-за неточности изготовления ребер.

Четвертая глава посвящена разработке математических моделей напряженно-деформированного состояния и поврежденности металла труб в процессах периодической прокатки на станах ХПТ, в том числе «тандем», и ХГТГР..

Положение частицы, проходящей через конус прокатки, характеризовали осевой х и угловой 0 координатами. Некоторые возможные отклонения от плоских сечений, характеризующие немонотонность деформации, учтены на основе известных экспериментальных данных с помощью поправочных функций. Осевая координата определялась из решения трансцендентного уравнения по правилу П.Т.Емельяненко, а угловая, учитывающая положение частицы в круглой части или в выпуске калибра, - с учетом угла кантовки.

Компоненты тензора деформации для каждого мгновенного очага деформации (МОД) рассчитывались с использованием экспериментальных данных В.Г.Миронова. Обработка осуществлялась по стандартной программе множественной регрессии для ЭВМ. В результате обработки получены следующие зависимости для расчета главных логарифмических деформаций в любом поперечном сечении зоны обжатия стенки:

=Ке1(м-1)[Сп +Спр+Сг,е + Съх(!ву^ва)

*ЭЗ = *«(М - 1)[Соз + Спр + Спв + С^у - tga)],

где Ка - функция, учитывающая угол кантовки трубы; 1= 1,3 - номер главной деформации; р - текущий коэффициент вытяжки; р — В / D - коэффициент

развалки калибра; Си - коэффициенты регрессии, различные для прямого и обратного ходов клети; а и у - соответственно, углы конусности оправки и развертки калибра.

Затем определялось приращение степени деформации сдвига в зоне обжатия за цикл деформации прямым или обратным ходом клети:

АЛ , = 2Кг^е1 + епе33 + е£ , (13)

где К? = 1,2 - 0,11260 - функция немонотонности деформации, и степень

деформации сдвига, накопленная к у-му сечению: А, = ¿<4Л,-.

1=1

Напряженное состояние оценивалось показателем напряженного состояния а/Т и коэффициентом Лоде ц<, и определялось по деформированному по уравнениям связи. Для этого вначале определялось среднее нормальное напряжение а на свободной поверхности в зоне выпуска, где аде=0, и осуществлялся переход в круглую часть калибра с использованием условия (}х = Да^йР, где 0_х- осевое усилие в данном

р.

МОД; Рх - площадь поперечного сечения; о^ - осевое напряжение под действием осевого усилия ()х. Осевое усилие рассчитывалось по формуле

тс ^онх

), где где / - коэффициент трения; рх - давление

металла на валок; Ротх и Ропх - соответственно, площади зон отставания и

опережения на контактной поверхности, которые рассчитывались по формулам Ю.Ф.Шевакина. Для стана ХПТ-«тандем» осевое усилие под первой (обжимной) парой валков ()Х1 определялось с учетом осевого усилия

под второй (калибрующей) парой 0,Хг :()х +^Х2/Х=х+1Ь> где х- координата рассматриваемого сечения; 1ь - расстояние между парами валков. Осевое усилие во второй паре валков рассчитывалось с учетом условного радиуса шестерни второй пары ЯШ21 (ОиЮ^), где - радиус ведущей шестерни стана; Д^Д* - диаметры зубчатых колес диагональной передачи, соответственно, калибрующих и обжимных валков.

Возможность микро- и макроразрушения металла оценивалась по критерию А.А.Богатова (1). Траектория знакопеременного деформирования частицы при прохождении через рабочий конус представлена состоящей из нескольких участков монотонной или квазимонотонной деформации, на

границах которых направление поворота материальных частиц относительно главных осей тензора деформации меняется на противоположное. Границами являются поперечные сечения в начале и в конце зон редуцирования и обжатия на рабочем конусе, а также границы перехода частицы из зоны выпуска в круглую часть калибра (или обратно) в поперечных сечениях рабочего конуса в зависимости от угла кантовки трубы перед обратным ходом клепля. Ранее было показано, что немонотонная деформация характерна и для объемов металла, расположенных в вершине и средней части калибра. В предлагаемом алгоритме учет этой немонотонности проводится с помощью поправочной функции, входящей в выражение (13).

В рассматриваемом случае суммарная поврежденность за проход прокатки с коэффициентом дробности деформации л складывается из поврежденностей, накопленных в зонах редуцирования и обжатия рабочего конуса: 00 = <Вр + .

В зоне редуцирования за к этапов монотонной деформации поврежденность частицы рассчитывалась по формуле:

ал;

АЛ!,

+ ...+

ЛЛ'к Л'

Рк

Здесь величины, помеченные одним штрихом, относятся к прямому ходу клети, а двумя штрихами - к обратному.

Для расчета поврежденности в зоне обжатия за (п-к) циклов обжатий на т участках квазимонотонной деформации применялась формула:

ам

Ом

аш

АЛ

*+1

АЛ

1/>(*+!)

Лр(*+2)

АЛ

* + ?,

к-р(Ш,)

У

+ ...+

"и* 1 "и+2

АЛ

А/+1

+ -

АЛ

М+1

+ -

АЛ

М+2

АЛ

п-к

р(п-к)

У

где I] - количество монотонных обжатий на первом участке квазимонотонной деформации; 12 - то же на втором участке квазимонотонной

а-к-1т

деформации и т.д., 1т - на последнем (т-ом) участке; М = .

м

После определения поврежденности за проход прокатки рассчитывалась итоговая ее величина, накопленная за несколько проходов с учетом наличия промежуточных термообработок. Если термообработка отсутствовала, то итоговая поврежденность определялась простым суммированием. При наличии термообработки суммирование производилось с учетом восстановления ресурса пластичности.

Приведены результаты экспериментальной проверки предложенных обобщенных алгоритмов. Описанные алгоритмы легли в основу описанных ниже пакетов прикладных программ.

По разработанным алгоритмам проанализированы известные методики расчета калибровок, выявлены их достоинства и недостатки.

Показано, что при использовании различных методик расчета калибровок инструмента функция истинных обжатий по толщине стенки задается в виде элементарной функции (линейной, параболической или экспоненциальной), удовлетворяющей граничным и некоторым другим условиям. Неудовлетворение этим условиям приводит к искажению заданного режима

обжатий, возрастанию усилий прокатки и снижению точности труб. В методике Урал-НИТИ функция истинных обжатий не задается, что также приводит к перечисленным выше недостаткам.

Чтобы устранить эти недостатки, предложено функцию истинных обжатий задавать изначально в виде произведения элементарных функций:

Ах) = в

(.

л

—1

(14)

где А и В - коэффициенты, определяемые из граничных либо иных условий.

Функция (14) удовлетворяет необходимым граничным условиям и позволяет получать различные режимы истинных обжатий (рис. 4).

0,2 0,4 0,6 0,8 1 Относительная координата

Рис. 4. Функции истинных обжатий при различных значениях коэффициента А Для определения толщины стенки в произвольном сечении «ж» рабочего конуса при заданном режиме обжатий стенки по длине ручья /(х) использовали формулу Я.Е.Осады. Коэффициент В определили из условия отсутствия обжатия в конце рабочего конуса, а коэффициент А, определяющий вид функции истинных обжатий (см. рис. 4) - из условия минимальной нагрузки на калибр на предкалибрующем участке для обеспечения минимальной продольной разностенности труб. Численные эксперименты показали, что функция (14) наиболее полно учитывает

упрочнение при прокатке при значениях А<О, то есть когда она вогнутая

С учетом этого были проанализированы калибровки, используемые при прокатке углеродистых труб на ОАО «ПНТЗ». На рис. 5...7 приведены результаты расчетов для маршрута прокатки 57x5,5—>36x2,8 мм (сталь 10) с подачей т=12 мм при А= - 1,2.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Относительная координата

Рис. 5. Распределение истинных относительных обжатий по длине рабочего конуса: 1- калибровка УралНИТИ; 2 - усовершенствованная калибровка

Рис. 6. Распределение усилий по длине рабочего конуса: 1- калибровка УралНИТИ; 2 - усовершенствованная калибровка

1 I

!

Н

I

.-I

I

_! 500

Рис 7. Накопление поврежденности по длине обжимного участка: 1- калибровка УралНИТИ; 2 - усовершенствованная калибровка

Как видно из рис. 6, распределение усилия металла на валок по длине рабочего конуса при прямом ходе клети имеет более рациональный характер при использовании усовершенствованной калибровки. Под конец хода клети распределение усилий более равномерно, что обеспечивает производство более точных труб, чем при использовании методики УралНИТИ. Повышение точности объясняется уменьшением упругой деформации клети и валков под действием меньших усилий прокатки на предкалибрующем участке.

На рис. 7 показано расчетное накопление поврежденности при прокатке с использованием рассматриваемых методик. Усовершенствованная методика дает несколько лучший результат (меньшее значение поврежденности). Отличие в интенсивности накопления поврежденности связано с различным законом истинных относительных обжатий: в начале обжимного участка в методике УралНИТИ интенсивность обжатий намного выше, чем в усовершенствованной методике, а в конце обжимного участка интенсивность обжатий выше в усовершенствованной методике, что и отражают кривые накопления поврежденности.

Таким образом, предложенная методика расчета калибровки обеспечивает больший ресурс пластичности металла (меньшую накопленную

поврежденность), более рациональное распределение усилий на калибры и меньшую продольную разностенность.

Пятая глава посвящена теоретическим исследованиям напряженно-деформированного состояния и поврежденности металла труб в процессе периодического волочения (ПВТ).

Способ периодического волочения труб (рис. 8) заключается в деформации стенки трубы между оправкой, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростью где и>- угловая скорость

вращения эксцентрикового вала с радиусом Л, и неподвижной волокой.

мягкой схеме напряженного состояния и высокой дробности деформации, способ позволяет получать особотонкостенные трубы с коэффициентом вытяжки до 6 с более высокой производительностью, чем на станах XI11 Р. Конструкция опытно-промышленного стана и основные результаты промышленных экспериментов описаны в ряде работ, однако отсутствие обоснованных методик выбора кинематических параметров стана и размеров

А

Рис. 8. Схема периодического волочения труб: 1 - труба, 2 -оправка, 3 - волока. А и Б, соответственно, - крайнее переднее и крайнее заднее положения оправки

Подача трубы в волоку производится с постоянной скоростью V*. Благодаря

волочильного инструмента приводило в ряде случаев к продольной разностенности труб. В настоящей главе изложены результаты математического моделирования, позволившие сформулировать кинематические и геометрические ограничения в процессе.

Для формулировки кинематических ограничений применен метод смещенных объемов. При движении оправки назад из положения А (рис. 8) при отсутствии контакта на внутренней поверхности образуется наплыв объемом У2 ■ При движении оправки вперед объем наплыва вместе с объемом подачи V] должен разместиться на калибрующем пояске волоки (рис. 8,Б):

У,=У2 = Уз. (15)

После интегрирования и преобразований последнего выражения и приведения к безразмерному виду получено трансцендентное уравнение, связывающее кинематические характеристики процесса и длину калибрующего пояска волоки:

Из решения последнего уравнения по специально разработанной программе для ПЭВМ определили минимально допустимое значение длины калибрующего пояска 1ктЬ> для получения труб без продольной разностенности. Приведены рекомендации по выбору относительной длины калибрующего пояска

в зависимости от относительной скорости подачи у*/и>1? и коэффициента вытяжки Дт , характеризующих производительность процесса. Установлено, что чем больше производительность процесса, тем больше должна быть длина калибрующего пояска. Область волочения без образования продольной разностенности сужается при увеличении интенсивности волочения.

Например, при 1ктЫ = 0,7511 рекомендованы следующие режимы волочения:

Мх 2 3 4 5 6

0,076 0,050 0,038 0,030 0,025

Конструктивные параметры стана находятся в следующих диапазонах: у* = 2-13 мм/с, и- = 20 - 210 1/с, Л= 10-15 мм.

Из геометрических соображений выведены ограничения для назначения размеров цилиндро-конической оправки. Приведены результаты экспериментальной проверки разработанных рекомендаций.

Для дальнейшего исследования процесса применен метод конечных элементов (МКЭ). Математическое моделирование выполнено с помощью программного комплекса «ПЛАСТ-СОЕР» для решения упруго-пластических задач, разработанного Е.А.Ереминым и А.В.Сокоделовым с участием С.В.Смирнова. В качестве определяющих упругопластических соотношений использовались уравнения Прандтля-Рейсса для изотропного деформационно упрочняющегося материала с условием текучести Мизеса. Расчеты выполнены в осесимметричной постановке. Внешнее трение описано законом Амонтона-Кулона.

Моделирование включало подготовку исходных данных, математическую и вычислительную постановку задачи, анализ полученных результатов. Использовались следующие диапазоны исходных данных: материалы - СтЮ, латунь Л96, молибденовый сплав; коэффициент вытяжки //¿=2...8; относительная скорость подачи у*/и>Я=0,02...0,07; длина калибрующего пояска волоки /* =7... 12 мм; радиус эксцентрикового вала Я = 8,25 мм, его угловая скорость = 100 1/с; угол конусности волоки а=10...15°; угол конусности оправки р=5...10°.

ПЛЯСТ-СОЕР 2.0 Задача - р^БЗ

Нэл.= 312 Нуз.= 209 ПАТ.Ю! 1

Игр.= 184

Рис. 9. Стадия обжатия стенки при моделировании периодического волочения МКЭ

С помощью МКЭ исследованы закономерности деформирования за цикл движения оправки и обжатии стенки трубы (рис. 9). Для выявления резервов деформируемости различных металлов и сплавов определены характеристики напряженного состояния с течением времени и исследованы закономерности накопления поврежденности. Установлено, что за каждый цикл движения оправки частица металла испытывает знакопеременную деформацию, состоящую из трех этапов, показатели напряженного состояния на которых различны:

1. проталкивание трубы в волоку при движении оправки назад с дополнительным подпором со стороны оправки;

2. свободное редуцирование без контакта трубы с оправкой с образованием утолщения на внутренней поверхности;

3. обжатие утолщенной стенки на оправке с некоторым дополнительным натяжением со стороны оправки.

Типичная картина изменения показателя напряженного состояния при прохождении частицей очага деформации приведена на рис. 10.

| о

! -1.5 l -2,5

I «

% -3.5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

! к 'а 1 п—/ V П II 1 11 1 1 ~l ! -4-

---V —

—j_ J ! 1 [

Рве. 10. . Изменение показателя напряженного состояния при прохождении частицей очага деформации

Относительная продольная координата

Из рис. 10 видно, что показатель напряженного состояния значительно изменяется в зависимости от колебательного движения оправки. Так, при свободном редуцировании (до относительной координаты 0,5) значение о/Т = -0,3...-1, а при контакте оправки с трубой о/Т = -1,7...-1,2. В зоне обжатия по длине очага деформации на этапе свободного редуцирования о/Т = -0.5...-1, а на этапе обжатия стенки с/Т = -3,5. _

ЮС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА J

Поврежденность, в соответствии с (1), рассчитывалась по выражению:

«I

ш = £

ы

3

I

)=1

АЛ,

\а1

р} /

з

I

*=1

АЛ,

\

где и; - количество циклов обжатий (двойных ходов оправки) в зоне редуцирования; п2 - то же, в зоне обжатия стенки; ЛЛ^ - значения,

соответственно, накопленной степени деформации сдвига, пластичности и коэффициента пластического разрыхления на каждом из трех вышеперечисленных этапов.

Расчеты поврежденности, выполненные для различных материалов и режимов волочения (коэффициент вытяжки 2...8, подача за цикл движения оправки 1—2,5 мм), иллюстрированы, например, рис. 11, 12.

Коэффициент вытяжки

О 0,1 ол 0,3 0.4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Относительная продольная координате

-010-

-лвб -

-хгттр-

-ДО

Рис. 11. Влияние на поврежденность

коэффициента вытяжки при ПВТ

Рис. 12. Сравнение накопления поврежденности в способах ОМД

Результаты математического моделирования позволили рекомендовать рассматриваемый способ для получения холоднодеформированных труб из пластичных сплавов (типа Л96) с коэффициентами вытяжки до 8, а из менее пластичных - до 4...6. При этом должна обеспечиваться рациональная скорость подачи исходной трубы в соответствии с формулой (16).

В рамках промышленного опробования способа по приведенным выше зависимостям проводили настройку стана и проектировали инструмент для

получения опытно-промышленных партий труб размерами 16...20x0,25...!,О мм из медных сплавов на Ревдинском заводе ОЦМ. Полученные трубы удовлетворяли требованиям ГОСТ 11383-75 "Трубки медные и латунные тонкостенные". Предложенный способ опробовали также при получении молибденовых труб размерами 12...18 х 0,5...1,5 мм из горячепрессованной заготовки 26 х 2,5 мм. Новая технология позволила снизить энерго- и трудозатраты, повысить уровень эксплуатационных характеристик труб, так как старая технология имела высокую цикличность производства (10... 11 проходов прессования и 3...5 циклов холодной деформации с промежуточными термообработками), повышенный расход металла. Трубы, полученные способом периодического волочения, по точности и эксплуатационным характеристикам удовлетворяли ТУ 48-19-251-85 «Трубы бесшовные тонкостенные из ниобия, молибдена и сплавов на его основе».

В шестой главе описаны результаты разработки и внедрения пакетов прикладных программ (111111) для проектирования маршрутов и расчета калибровок инструмента станов холодной периодической прокатки труб и поддержки изготовления технологического инструмента. Разработаны две версии пакетов программ - учебная и производственная, адаптированная к условиям Ревдинского завода ОЦМ и прошедшая промышленное опробование на СинТЗ. Структура разработанных ¡11111 приведена на рис. 13.

Учебная версия разработана на языке "Turbo Pascal" с использованием библиотеки "Turbo Vision". При разработке программ была использована технология объектно-ориентированного программирования, что позволило представить различные методики расчета и технологические процессы как отдельные объекты. Программа предоставляет удобный интерфейс с контекстно-чувствительной системой помощи, выдающей подсказки по действиям пользователя в данной конкретной ситуации и некоторые технологические рекомендации при организации прохода. Одновременно на экране дисплея может присутствовать до 4-х рабочих окон, что позволяет сравнивать результаты расчетов, проведенных с использованием различных методик.

ППП внедрен в учебный процесс УГТУ-УПИ и с 1997 г. используется для проведения лабораторных работ со студентами старших курсов специальности 110600 "Обработка металлов давлением", а также при выполнении студенческих курсовых и дипломных проектов.

Производственная версия ППП разработана на алгоритмическом языке управления базами данных Fox-Pro и выполняет те же функции, что и учебная. Дополнительно добавлен блок по расчету профилей сменных кулаков-копиров станков для шлифовки калибров станов XI11. Примеры рабочих окон для работы с 111111 приведены на рис. 14,15.

Рис. 13. Структура ППП по технологической поддержке станов ХПТ и ХПТР

Предусмотрена, в отличие от других известных программных продуктов, обработка конического участка калибра путем поворота ШК параллельно образующим ручья калибра или в противоположном направлении. Для обеспечения непрерывности и гладкости функции образующей кулаков, которая включает участки, соответствующие участкам обжатия и калибровки

ИСдПДМЫЯ Данные ДЛЯ рлпчкы К.'|ЛибрОЬР.И

'tfoa foo

□

Тивдййвдаи УриНИТИ

&-JL*' 5 i*hm

КогичествосечвЫ - *'

* > - t ^ Равщс вецукЫшктв|1н<. яи ЩР ^*Фише№пюц»№и 3.501

Зшрмиц.) ^ к'*« möl .«у»и»

' Рйкюыяитииг 1?„, _ • "

наружный нм 152.001 .яапдоыйдйяир, ми 1ЭМ01 '. " Явдилете.мм ш

W Дщ Xcawwmпош-тюрот^и 50 ■

Аараметркрви^опр^ З^мадоогрятм* I Щ , - *

5.001

л . , ,,. .. ййеугь | П^еход* ренету кулаков}

Рис. 14. Окно для расчета калибровки инструмента

Щ Исходные данные для рагчгта кчнагиь

Размер» загатаим: ■ ' Размеры готовой трубы:

н^ужныкдиаигр, ш .52ДЗ, н^ужиый.дилкгтр.нм-ЭОф ■ толщине стенки, мм i ЗМ " ' ^тплщииа сгенкх, ми 1Д) С

J Радикс ведущей Uecr6gH>({~WUf ' Щ

Tm стана

ХГПЗ-55

tfgwyi м>

Рад^с ааяравм^^вашйогарч-а, мы

Угол rajtraaof. nag

1 - • /"А-L- v

140Д

12,5 25Л

'; по напрплению образующих калибра

. Во1врат*р«еч«ту.1ииш$роа_1П|;.} .<

глнге

; Рйулййа расчвт#''

i'u

кулак разворота «pyta

Рис. 15. Окно для расчета профилей кулаков

калибра, а также переходные, применена теория сплайн-аппроксимации полиномиальными функциями. Это позволило избежать резких перепадов радиусов кулаков в виде «зуба», снизить динамические нагрузки в шлифовальном станке и повысить точность изготовления калибров.

При необходимости предусмотрена возможность корректировки результатов расчета калибровки путем возврата к первому окну, либо данных для расчета кулаков. В результате работы lililí формируются протоколы с результатами расчетов калибровок и двух кулаков, которые направляются на инструментальный участок трубопрокатного цеха. По мере накопления протоколов в базе данных формируется библиотека текстовых файлов с результатами расчетов, а фильтры поисковой системы позволяют быстро находить требуемую информацию без выполнения повторных расчетов.

Описанный 111111 в течение года прошел опытно-промышленную проверку и внедрен в производство на ОАО «Ревдинский завод по обработке цветных металлов». Также 111111 использовался в технологических расчетах на Синарском трубном заводе, что подтверждено соответствующими актами.

В ППП применительно к станам XI11-тандем реализована универсальная методика расчета калибровки, позволяющая регулировать распределение обжатий между парами валков и профили калибров рассчитывать по различным вариантам (см. рис. 13). С помощью 111111 рассчитаны калибровки инструмента и силовые параметры прокатки стальных и латунных труб для новых маршрутов в условиях РЗОЦМ и СинТЗ. Предложено также изменить передаточное отношение диагональной передачи станов с 1,057до 1,032 для снижения осевых усилий путем уменьшения диаметра зубчатого колеса второй пары валков. Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчета осевых усилий в зависимости от передаточного отношения

Передаточное отношение ХПТ-32 СинТЗ ХПТ-55 РЗОЦМ

Максимальное осевое усилие, кН Максимальное относительное напряжение* Максимальное осевое усилие, кН Максимальное относительное напряжение

1,057 79,8 0,92 161,3 1,09

1,032 52,1 0,70 118,1 0,74

Примечание: * отнесено к пределу текучести заготовки.

Разработанные 111 111 использованы также для проектирования технологии безотжиговой прокатки нержавеющих труб в условиях СинТЗ. Для выбора наиболее подходящего маршрута провели анализ цеховых маршрутов с расчетом накопленной поврежденности металла, максимального усилия металла на валок и суммарного коэффициента вытяжки. По минимальным значениям этих показателей определили наиболее подходящий маршрут 59x5,25— 45x4 —25x2 мм. Промышленные эксперименты показали, что процесс прокатки в ряде случаев проходил нестабильно из-за растрескивания концов труб во втором проходе. Установлено, что причиной растрескивания концов труб явились нестабильные свойства исходной заготовки. Так, относительное удлинение изменялось в пределах 42,1.. .57,2%, относительное сужение - 67,4...75,9%, условный предел прочности -642,8...720 МПа, что значительно превышало разброс значений при испытании образцов одной плавки. Поэтому рекомендовано проводить входной контроль механических свойств труб с учетом следующих рекомендаций: относительное удлинение должно быть не меньше 52%, относительное сужение - не менее 70% и временное сопротивление - не менее 670 МПа. Безотжиговую прокатку рекомендовано проводить на маршруте с суммарным коэффициентом вытяжки не более 7...8.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. С помощью вариационных методов механики деформируемого твердого тела разработаны математические модели неосесимметричного деформирования эксцентричной трубы на оправке, позволяющие определять режимы профилирования и неосесимметричного обжатия для существенного снижения эксцентричной разностенности труб. Математические модели реализованы в виде алгоритмов, программ для ЭВМ и инженерных формул.

2. Изучены закономерности изменения показателей эксцентричной разностенности труб в процессе неравномерного по периметру обжатия на оправке:

• рациональные параметры профилировки, обеспечивающие наибольшее снижение разностенности, зависят в большей степени от соотношения параметров поперечного сечения исходной разностенной заготовки и образованных утолщений и исходной относительной разностенности;

• приложение сил подпора способствует исправлению разностенности, и наиболее эффективно разностенность исправляется при оптимальной глубине профилировки. При увеличении коэффициента подпора более 0,6 может произойти потеря устойчивости профиля трубы, что выражается в утолщении стенки.

3. С использованием математических моделей разработаны и защищены авторскими свидетельствами и патентами новые способы и калибровки инструмента для изготовления холоднодеформированных труб, позволяющие существенно повысить их точность:

• способ деформации исходной круглой разностенной заготовки в две стадии: вначале профилируют наружные или внутренние поверхности заготовки с локальными утолщениями или утонениями стенки, а затем проводят обжатие на круглой оправке в круглом калибре;

• для прокатки на станах ХПТ предложены профильные оправки, определены рациональные параметры профилировки и разработаны методики расчета их калибровок. Промышленное опробование и частичное внедрение профильных оправок провели на ПНТЗ, СинТЗ, РЗОЦМ на 15 маршрутах прокатки из 10 марок сталей и сплавов;

• для многопроходной прокатки на станах ХГГГР предложена пятигранная профильная оправка для профилирования передельной трубы с последующей прокаткой на круглой оправке. На основании опытных прокаток рекомендовано проводить сортировку труб перед прокаткой и профильную оправу использовать при исходной разностенности выше 15 %;

• способы изготовления медных и латунных труб по схемам, включающим прессование и бухтовое волочение в условиях Ревдинского завода ОЦМ. Профилирование осуществлялось при прессовании с помощью профильных игл или в одном из проходов бухтового волочения на профильных самоустанавливающихся оправках;

• способ холодной периодической прокатки с подпором более разностенного конца, предусматривающий ориентировку трубы таким образом, чтобы более разностенный конец находился сзади по ходу прокатки. Существенное снижение концевой разностенности в этом случае происходит за счет того, что разностенный конец трубы испытывает подпор со стороны патрона или следующей трубы;

• способ холодной прокатки плавниковых труб, включающий прокатку исходной круглой заготовки в две стадии: на первой стадии производится формирование утолщений на внутренней поверхности трубы при прокатке на оправке с двумя продольными лысками, на второй стадии формируется стенка трубы готового размера и производится обжатие ребер по высоте на 5... 12%.

Во всех случаях промышленного опробования предложенных способов наблюдалось значительное снижение поперечной разностенности готовых труб по сравнению со штатными технологиями, что позволило сократить брак опытно-промышленных партий труб и повысить их точность.

4. Разработаны универсальные алгоритмы расчета траектории движения частицы через рабочий конус, показателей напряженно-деформированного состояния, силовых параметров и накопленной поврежденности при прокатке на станах ХПТ и ХГГГР с различными технологическими режимами и калибровками инструмента.

5. Алгоритмы легли в основу пакетов прикладных программ (1Ш11) для расчета калибровок инструмента станов холодной периодической прокатки труб и поддержки изготовления технологического инструмента. 111111 разработаны использованием современных языков программирования и

информационных сред. Разработаны учебная и производственная версии 111111 для проектирования и анализа проходов холодной периодической прокатки труб (на станах ХГГГ, ХПТ-тандем, ХГГГР) и поддержки изготовления технологического инструмента. Отличия разработанных 111111 от известных заключаются в следующем:

- возможность анализа многопроходных маршрутов с чередованием способов прокатки;

- предусмотрен расчет накопленной за маршрут поврежденности и ее залечивания при термообработке;

- производится проверка технологических ограничений;

- реализована усовершенствованная методика расчета сменных кулаков-копиров для шлифовки калибров.

6. С помощью разработанных 111111 выполнен теоретический анализ прокатки на станах ХПТ и ХПТР. Предложена усовершенствованная методика расчета калибровки инструмента станов ХПТ, позволяющая использовать различные режимы истинных обжатий в зависимости от выбора целевой функции. Показано, что предложенная методика расчета калибровки обеспечивает больший ресурс пластичности металла (меньшую накопленную поврежденность), более рациональное распределение усилий на калибры и меньшую продольную разностенность по сравнению с другими известными методиками. Значительное внимание уделено особенностям анализа прокатки на станах ХПТ-тандем в связи с наличием двух конусов деформации под обжимной и калибрующей парами валков. Выполнена экспериментальная проверка разработанных моделей.

7. Разработанные 111111 внедрены в учебный процесс УГТУ-УПИ и в производство РЗОЦМ. В промышленности использованы также при назначении режимов прокатки станов ХПТ-тандем СинТЗ и РЗОЦМ, при проектировании маршрутов безотжиговой прокатки нержавеющих труб в условиях СинТЗ.

8. Выполнены теоретические исследования периодического волочения труб. Кинематические особенности процесса рассмотрены с помощью метода смещенных объемов. Получено условие получения труб без продольной разностенности. Для выявления предельных режимов волочения без исчерпания ресурса пластичности проведено исследование напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов. На основе исследований предложен и защищен патентом новый способ периодического волочения труб. Способ опробован при получении труб из медных сплавов в условиях Ревдинского завода ОЦМ и получении молибденовых труб размерами 12...18 х 0,5...1,5 мм из горячепрессованной заготовки 26 х 2,5 мм. Полученные трубы имели минимальную продольную разностенность и удовлетворяли требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Орлов Г.А. Основы теории точности труб. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 105 с.

2. Орлов Г.А. Элементы теории холодной прокатки труб. Учебное пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2004. 66 с.

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

4. Орлов Г.А. Пути совершенствования калибровок инструмента станов холодной прокатки труб // Сталь. № 12,2004. С. 83-85.

5. Орлов Г.А. Моделирование показателей качества холоднодеформированных труб // Сталь. № 3, 2005. С. 70-73.

6. Орлов Г.А. Моделирование показателей точности и деформируемости холоднодеформированных труб // Сучасш проблеми металургп. HayKoei bíctí. Том 8. Пластична деформацш метал1в. Днтропетровськ: Системш технологи, 2005. С. 436-439.

7. Орлов Г.А. Теоретические основы формирования точности труб // Металлургия и образование: Екатеринбург, УГТУ, 2000. С. 108-109.

8. Орлов Г.А. Модель накопления поврежденности металла труб при периодической прокатке // Теория и практика производства проката: Сборник научных трудов Международной конференции, посвящ. памяти С.Л.Коцаря. Липецк: ЛГТУ, 2001. С. 330-335.

9. Орлов Г.А. Моделирование обжатия неосесимметричных разностенных труб путем решения вариационных задач в прямой и обратной постановках

// Vin Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов. Пермь 23-29 августа 2001 г. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 468.

Ю.Орлов Г.А. Применение вариационных методов для прогнозирования точности труб // Механика деформирования и разрушения. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 81-89.

11 .Орлов Г.А. Анализ методик расчета калибровок инструмента станов ХГГГ // Технология и машины обработки давлением.: Труды XXXIII Уральского семинара. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С. 105-107.

12.0рлов Г.А. Моделирование показателей качества холоднодеформированных труб: Тез. докл. Междунар. н.-техн. конф. «Теория и технология процессов пластической деформации - 2004». М.: МИСиС, 2004. С. 199-200.

1 З.Орлов Г.А. Пути совершенствования калибровок инструмента станов ХПТ. Там же. С. 123-124.

14. Федотов В.П., Орлов Г.А. Конструкция уравнения связи напряжений и деформаций //Изв. вузов. Чер. металлургия. 1984. № 10. С. 152-153.

15. Орлов Г.А., Федотов В.П. Расчет напряженного состояния в процессе осесимметричной пластической деформации // Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов: Пермь,

1987, с. 23.

16.0рлов Г. А., Мижирицкий О.И., Богатов A.A. Напряженно-деформированное состояние при продольной прокатке труб. Деп. в Черметинформации 1.07.1988. 26 с.

17.Применение профильных оправок для снижения поперечной разностенности при холодной периодической прокатке труб. Мижирицкий О.И., Богатов A.A. Орлов Г.А. и др. // Бюлл. НТИ Черная металлургия.

1988, № 13, с. 42-43.

18.0рлов Г.А., Федотов В.П. Конечно-элементное представление напряжений в процессах осесимметричной пластической деформации // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1988. № 8. с. 49-52.

19.0рлов Г.А., Мижирицкий О.И. Расчет напряженно-деформированного состояния при продольной прокатке труб // Теоретические проблемы прокатного производства, т.И, Днепропетровск, 1988, с. 188-189.

20.Мижирицкий О.И., Орлов Г.А., Дылдин B.JI. Снижение поперечной разностенности при периодической прокатке труб // Теоретические проблемы прокатного производства, т.П, Днепропетровск, 1988, с. 184-185.

21.Пути снижения поперечной разностенности при холодной прокатке труб / Игошин В.Ф., Мижирицкий О.И., Орлов Г.А., Дылдин В.Л. // Новые технологические процессы прокатки как средство интенсификации производства и повышения качества продукции: Челябинск, ч. II, 1989, с. 61.

22.Мижирицкий О.И., Орлов Г.А., Богатов A.A. и др. Модель радиального обжатия круглой эксцентричной трубы И Известия вузов. Черная металлургия. 1991, № 2, с. 16-18.

23.Мижирицкий О.И., Богатов A.A., Орлов Г.А. и др. Моделирование изменения разностенности труб при обжатии на оправке // Известия вузов. Черная металлургия. 1989, № 2, с. 33-37.

24.Мижирицкий О.И., Орлов Г.А., Богатов A.A. и др. Моделирование изменения разностенности предварительно спрофилированных труб при обжатии на оправке // Известия вузов. Черная металлургия. 1991, № 4, с. 29-31.

25.Разработка и внедрение новых способов изготовления труб повышенной точности / О.И.Мижирицкий, В.Ф.Игошин, Г.А.Орлов и др. // Проблемы развития технологии и прогрессивного оборудования для производства стальных, чугунных труб и баллонов: Днепропетровск, 1990, с. 73-74.

26.Модель прокатки труб на стане ХПТ и ее использование для интенсификации производства / О.И.Мижирицкий, А.А.Богатов, Г.А.Орлов и др. // там же, с. 77-79.

27.Математическое моделирование процесса ХПТ / О.И.Мижирицкий,

A.А.Богатов, Г.А.Орлов // Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением: Пермь, 1990, с. 105-106.

28.Снижение поперечной разностенности медных и латунных труб / О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов, А.М.Кузнецов и др. // Цветные металлы,

1992, № 5, с. 57-60.

29.Уменьшение разностенности при прокатке на профильных оправках станов ХПТ и ХПТР / Г.А.Орлов, В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий и др. // Сталь,

1993, № 10, с. 59-61.

30.Тропотов A.B., Орлов Г.А., Швейкин В.П. Исследование причин задержанного разрушения холоднодеформированных труб после безоправочного волочения // Бюлл. НТИ Черная металлургия. 1993, № 12, с. 21-22.

31.Орлов Г.А., Игошин В.Ф., Мкртчян Г.С. Анализ на ЭВМ проходов холодной периодической прокатки труб // Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов: Екатеринбург, 1995, с. 68-69. 32.0рлов Г.А., Измайлов А.Р. Пакет прикладных программ для проектирования и анализа маршрутов холодной периодической прокатки труб // Новые информационные технологии: М., МГИЭМ, 1997, с. 184. ЗЗ.Пакет программ для автоматизированного анализа на ПЭВМ маршрутов холодной прокатки и волочения труб / А.А.Богатов, А.В.Тропотов, Г.А.Орлов и др. // Теория и технология процессов пластической деформации: М., МИСиС, 1997, с. 251-256. 34,Орлов Г.А., Смирнов H.A. Автоматизированное проектирование технологий и инструмента станов холодной периодической прокатки труб //там же, с. 109-110. 35. Экспертная система проектирования технологии производства холоднодеформированных труб / А.А.Богатов, Н.А.Смирнов,

B.В.Харитонов, Г.А.Орлов, А.В.Тропотов // там же, с. 114-116.

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

37.Богатов A.A., Орлов Г.А. Аналитический подход к оценке точности труб // Труды III Конгресса прокатчиков. М.: АО Черметинформация, 2000, с. 201.

38.Автоматизированное проектирование многооперационных процессов холодной деформации труб / А.А.Богатов, Н.А.Смирнов, А.В.Тропотов, Г.А.Орлов, В.В.Харитонов // там же, с. 465-468.

39.0рлов Г.А. Автоматизированная методика расчета калибровки стана ХПТ-тандем // Методические указания. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 22 с.

40.Пупышев A.A., Богатов A.A., Орлов Г.А., Акчурин Р.З. Геометрические и кинематические ограничения при периодическом волочении труб // Изв. вузов. Цветная металлургия, 2000, № 5. С. 43-46.

41.Богатов A.A., Акчурин Р.З., Орлов Г.А. Исследование закономерностей изменения поперечной разностенности труб при волочении-обкатке // Сталь, 2000, №9. С. 51-53.

42.0рлов Г.А., Богатов A.A. Аналитический подход к изготовлению труб повышенной точности//Производство проката. 2001, № 3. С. 13-16.

43.0рлов Г.А., Богатов A.A. Вариант решения обратной вариационной задачи в теории обработки металлов давлением II Известия вузов. Черная металлургия. 2001, № 1. С. 67-68.

44.0рлов Г.А., Богатов A.A., Измайлов А.Р. Проектирование на ПЭВМ маршрутов холодной периодической прокатки труб: Методические указания. Екатеринбург: УГТУ, 1998. 20 с.

45.A.c. 1486197 СССР. Профильная оправка для периодической прокатки труб / В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов и др. // Открытия. Изобретения. 1989. № 22, с. 31.

46.A.c. 1632530 СССР. Способ холодной прокатки плавниковых труб / В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 9, с. 24.

47.A.c. 1608943 СССР. Способ периодической прокатки труб / Дылдин B.JL, Г.А.Орлов, О.И.Мижирицкий, и др. 1990.

48. A.c. 1616743 СССР. Способ изготовления круглых труб/ О.И.Мижирицкий, А.А.Богатов, Г.А.Орлов и др. // Открытия. Изобретения. 1990. № 48.

49.Пат. 2188090 Россия. Способ периодического волочения труб / Г.А.Орлов, •« А.А.Богатов, Р.З.Акчурин, А.А.Пупышев // Открытия. Изобретения. 2002.

№24.

50.Свидетельство № 20011610720 (Россия) об офиц. per. программы для ЭВМ «Экспертная автоматизированная система проектирования технологии холодной периодической прокатки труб» от 14.06.2001 / Г.А.Орлов, А.Р.Измайлов. Москва: РОСПАТЕНТ, 2001.

51. Анализ на ПЭВМ маршрутов волочения и прокатки холоднодеформированных труб: Методические указания / А.А.Богатов, Н.А.Смирнов, В.В.Харитонов, Г.А.Орлов, А.В.Тропотов // Методические указания. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 36 с.

52.Экспертная система для проектирования технологии производства холоднодеформированных труб / А.А.Богатов, КА.Смирнов, В.В.Харитонов, Г.А.Орлов, А.В.Тропотов // Новые образовательные технологии в ВУЗе: Тез. докл. Всеросс. науч.-метод. конф. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2001. С. 94-95.

53.Орлов Г.А., Богатов A.A. Новые способы изготовления труб повышенной точности // Черная металлургия. Бюллетень НТИ, 2001. № 8 (1220). С. 5558.

54.Богатов A.A., Орлов Г.А., Пупышев A.A. Математическое моделирование процесса периодического волочения и разработка технологии производства тонкостенных труб // Труды IV Конгресса прокатчиков. Т.2. М.: АО Черметинформация, 2002. С. 82.

55.Смирнов H.A., Богатов A.A., Харитонов В.В., Орлов Г.А. Разработка экспертной системы для проектирования процессов холодной деформации труб // Труды IV Конгресса прокатчиков. Т.2. М.: АО Черметинформация, 2002. С. 95.

56.Богатов A.A., Харитонов В.В., Орлов Г.А. Разработка экспертной системы проектирования многооперационных процессов холодной деформации труб // Фундаментальные проблемы металлургии: Сб. материалов III межвуз. научно-техн. конф. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. С. 157-159.

57.Смирнов H.A., Богатов A.A., Орлов Г.А. Разработка и внедрение системы автоматизированного проектирования инструмента стана ХПТ // Труды V Конгресса прокатчиков. (Череповец, 21-24 октября 2003). М.: ОАО Черметинформация, 2004. С. 371-374.

58.Смирнов H.A., Богатов A.A., Орлов Г.А. Разработка и внедрение системы автоматизированного проектирования инструмента стана ХПТ // Достижения в теории и практике трубного производства: Мат. I Росс. конф. по труб, пр-ву «Трубы России - 2004». Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2004. С. 211-219.

59.Смирнов H.A., Богатов A.A., Харитонов В.В., Орлов Г.А. Разработка экспертной системы для анализа и проектирования процессов производства труб. Там же, с. 196-200.

60.Богатов A.A., Орлов Г.А., Пупышев A.A. Элементы теории процесса периодического волочения труб. Там же, с. 115-120.

61.Орлов Г.А., Богатов A.A., Игошин В.Ф. Математическое моделирование исправления эксцентричной разностенности труб. Там же, с. 150-154.

62.Арефьев Г.Б., Орлов Г.А. Усовершенствованная калибровка инструмента станов ХПТ с параболической оправкой. Научные труды VI отчетной конф. молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сб. статей. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2004, ч. I.C. 31.

63.Гришина П.С., Орлов Г.А. Исследование деформационного разогрева подшипниковых труб при прокатке на станах ХПТ. Там же. С. 32.

64.Левин К.Н., Орлов Г.А. Анализ калибровок инструмента станов ХПТ по критерию точности получаемых труб. Там же. С. 33.

№18 3

65.Богатов А.А., Орлов Г.А., Пупышев А РНБ РУССКИЙ фонд волочения труб методом конечных э. металлургия. 2005, № 3. С 49-55. 2006-4

15225

Подписано в печать 23.09.2005 Формат 60x84 1/16

Бумага типографская Плоская печать Усл.печ.л. 2,23

Уч.-изд. л. 2,0 Тираж 120_Заказ 366_Цена «С»

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

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

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9 1.1. Показатели точности труб и их моделирование

1.2. Показатели деформируемости и их моделирование

1.3. Постановка задачи по моделированию показателей качества труб

Выводы и задачи исследования

2. ПРИМЕНЕНИЕ ВАРИАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ТРУБ

2.1. Показатели разностенности труб

2.2. Определение функции внешних обжатий из решения вариационной задачи на условный экстремум

2.3. Модель радиального обжатия круглой эксцентричной трубы

2.4. Модели радиального обжатия предварительно спрофилированных труб

2.4.1 .Модель с профилировкой наружной поверхности

2.4.2.Модель с профилировкой внутренней поверхности

2.5. Влияние сил подпора на изменение разностенности 108 Выводы

3. РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОЙ

ТОЧНОСТИ

3.1. Прокатка на профильных оправках станов ХПТ

3.2. Прокатка на станах ХПТ с подпором разностенного конца

3.3. Прокатка на профильных оправках станов ХПТР

3.4. Прессование и волочение медных и латунных труб

3.5. Прокатка плавниковых труб

Выводы

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКЕ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

4.1. Прокатка на станах ХПТ

4.1.1.Расчет траектории движения частицы через рабочий конус

4.1.2.Расчет показателей напряженно-деформированного состояния

4.1.3.Модель накопления поврежденности

4.1.4.Расчет силовых параметров 171 4.1.5.Особенности теоретического анализа прокатки на станах ХПТ-тандем

4.1.6.Исследование модели накопления поврежденности на станах ХПТ-тандем

4.1.7.Анализ и совершенствование методик расчета калибровок инструмента станов ХПТ

4.2. Прокатка на станах ХПТР

4.2.1.Расчет размеров рабочего конуса и траектории движения частицы

4.2.2.Расчет силовых параметров

4.2.3.Расчет показателей напряженно-деформированного состояния и накопленной поврежденности

Выводы

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ В ПРОЦЕССЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ 225 5.1. Кинематические особенности процесса

5.2. Математическое моделирование процесса методом конечных элементов

5.2.1. Подготовка исходных данных

5.2.2. Математическая постановка задачи

5.2.3. Вычислительная постановка задачи

5.2.4. Анализ полученных результатов

5.3. Результаты промышленного опробования 258 Выводы

6. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ

СТАНОВ ХПТ И ХПТР

6.1. Учебная версия ППП

6.1.1. Общие сведения о программе

6.1.2. Элементы интерфейса

6.1.3. Инструкция по работе с программой

6.2. Производственная версия ППП

6.2.1. Общие сведения

6.2.2. Методика расчета кулаков-копиров

6.2.3. Краткое руководство

6.3. Результаты промышленного опробования и внедрения ППП

6.3.1. Освоение станов ХПТ-«тандем»

6.3.2. Безотжиговая прокатка нержавеющих труб 307 Выводы

Современные тенденции развития металлургии заключаются в гибком удовлетворении спроса на металлопродукцию высокого качества и разработке рациональных энерго- и металлосберегающих технологий, в том числе и производства холоднодеформированных труб. Особенно актуальны вопросы повышения точности труб, так как они напрямую связаны с экономией дорогостоящих металлов и сплавов (в случае производства труб специального назначения), а также вопросы эксплуатационной надежности труб как заготовок для деталей машин, работающих в экстремальных условиях. Ввиду сложности процессов пластической деформации, часто прибегают к дорогостоящим экспериментальным исследованиям точности труб, определению показателей напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров деформирования. Несмотря на несомненные успехи специалистов в области физического моделирования, эксперимент не всегда позволяет охватить и описать всю полноту процессов пластического деформирования. Поэтому актуальна задача разработки и углубления известных в теории обработки металлов давлением теоретических методов, в частности, аппарата механики деформируемого твердого тела. В данной работе развивается применение вариационных методов теории обработки металлов давлением для аналитического описания показателей точности и деформируемости труб в процессах холодной пластической деформации.

С этой целью в работе решены следующие основные задачи:

1. С помощью вариационных методов механики деформируемого твердого тела построен ряд математических моделей обжатия на оправке эксцентрично-разностенных труб. Модели реализованы в виде алгоритмов и программ для ЭВМ.

2. Проведено математическое моделирование изменения показателей точности труб в процессе деформации и предложены рациональные режимы обжатий, позволяющие получать трубы повышенной точности.

3. С использованием математических моделей разработаны и внедрены в производство новые способы деформации труб, обеспечивающие существенное снижение разностенности и повышение деформируемости.

4. На базе математических моделей разработаны и внедрены в производство пакеты прикладных программ по поддержке технологических расчетов калибровок инструмента, силовых и деформационных параметров при холодной прокатке труб на станах периодического действия.

Работа выполнялась в рамках государственной научно-технической программы «Новые ресурсосберегающие и экологически чистые металлургические технологии», государственной федеральной программы «Интеграция» совместно с институтом Машиноведения УрО РАН (г. Екатеринбург), а также по договорам с промышленными предприятиями ООО «Металлургический холдинг» (Ревдинский завод по обработке цветных металлов), ОАО «Синарский трубный завод» (г. Каменск-Уральский), ОАО «Первоуральский Новотрубный завод» (г. Первоуральск).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведено развитие теории точности труб в виде математических моделей для прогнозирования показателей точности труб в процессе деформирования. Создана теоретическая база для разработки новых способов повышения точности труб.

2. Установлены закономерности изменения эксцентричной разностенности предварительно спрофилированных труб в процессе равномерного и неравномерного обжатия на оправке.

3. Предложены, защищены авторскими свидетельствами и патентами и внедрены в производство новые способы прокатки и волочения труб с целью повышения их точности и деформируемости.

4. Разработаны усовершенствованные алгоритмы и пакеты прикладных программ (ППП) для ЭВМ расчета показателей напряженно-деформированного состояния, энергосиловых параметров и поврежденности труб при холодной периодической прокатке, в том числе на станах ХПТ-тандем.

5. С помощью разработанных ППП выполнен теоретический анализ прокатки на станах ХПТ и ХПТР. Значительное внимание уделено особенностям накопления поврежденности при прокатке на станах ХПТ (в том числе «тандем») с использованием различных калибровок инструмента и режимов прокатки.

6. Разработаны основы теории периодического волочения труб.

Практическая ценность работы заключается в том, что в результате решения поставленной научной проблемы разработаны и внедрены в производство новые способы изготовления труб, позволяющие повысить их качество, а также методики теоретического и экспериментального анализа процессов холодной периодической прокатки и волочения труб.

Оформлены в виде пакетов прикладных программ и методических руководств к ним:

• обобщенная методика расчета показателей напряженно-деформированного состояния, энергосиловых параметров и поврежденности металла при прокатке на станах периодического действия;

• обобщенная методика расчета калибровок инструмента станов ХПТ и ХПТР по трем наиболее распространенным и усовершенствованной методикам;

• методика расчета калибровки инструмента стана ХПТ-тандем с разделением конусов деформации под обжимной и калибрующей парами валков;

• усовершенствованная методика расчета профилей-копиров и сменных кулаков шлифовальных станков типа J13-250 для шлифовки калибров станов ХПТ.

• разработаны математические модели, алгоритмы и программы прогнозирования показателей разностенности при деформации труб на базе вариационных методов механики деформируемого твердого тела.

В диссертации обобщены результаты работ, выполненных более чем за 18 лет. Автор признателен за сотрудничество проф., зав. каф. «Обработка металлов давлением» А.А.Богатову, доц. О.И.Мижирицкому, канд. техн. наук В.Ф.Игошину, ст. н. с. В.Л.Дылдину, Н.А.Смирнову, А.Р.Измайлову, А.М.Кузнецову, Р.З.Акчурину, А.А.Пупышеву, И.Л.Лаврищеву, А.Б.Некрасову, Ю.В.Рязанцеву, Я.А.Шехтеру.

выводы

1.С использованием современных языков программирования и информационных сред разработаны учебная и производственная версии ППП для проектирования и анализа проходов холодной периодической прокатки труб (на станах ХПТ, ХПТ-тандем, ХПТР) и поддержки изготовления технологического инструмента. Отличия разработанных ППП от известных заключаются в следующем:

• возможность анализа многопроходных маршрутов с чередованием способов прокатки;

• производится расчет осевых усилий для прямого и обратного ходов клети;

• предусмотрен расчет накопленной поврежденности и ее залечивания при термообработке;

• производится проверка технологических ограничений;

• реализована усовершенствованная методика расчета сменных кулаков-копиров для шлифовки калибров.

2. Произведена проверка используемых в программах алгоритмов в промышленных условиях.

3. Разработанные ППП использованы при назначении режимов прокатки станов ХПТ-тандем СинТЗ и РЗОЦМ, при проектировании маршрутов безотжиговой прокатки нержавеющих труб в условиях СинТЗ, при анализе известных калибровок инструмента станов ХПТ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. С помощью вариационных методов механики деформируемого твердого тела разработаны математические модели неосесимметричного деформирования эксцентричной трубы на оправке, позволяющие определять режимы профилирования и неосесимметричного обжатия для существенного снижения эксцентричной разностенности труб. Математические модели реализованы в виде алгоритмов, программ для ЭВМ и инженерных формул.

2. Изучены закономерности изменения показателей эксцентричной разностенности труб в процессе обжатия на оправке:

• при обжатии в круглом калибре на круглой оправке уменьшения относительной поперечной разностенности не происходит, а её наведение в зависимости от исходной разностенности составляет 30.60%. Это согласуется с приведенными в литературном обзоре данными о невозможности снижения эксцентричной поперечной относительной разностенности при деформировании в круглом калибре на круглой оправке;

• снижение эксцентричной разностенности можно обеспечить путем приложения неравномерного обжатия к наружному контуру. Максимальное обжатие должно быть приложено вдоль главной оси разностенности со стороны максимальной толщины стенки. Величина максимального обжатия зависит от величины исходной разностенности;

• неравномерное обжатие можно обеспечить также путем предварительного профилирования наружной или внутренней поверхности трубы, причем рациональные параметры профилировки, обеспечивающие наибольшее снижение разностенности, зависят в большей степени от соотношения параметров поперечного сечения исходной разностенной заготовки и образованных утолщений и исходной относительной разностенности. При увеличении глубины профилировки большая исходная разностенность исправляется лучше. При недостаточной глубине происходит увеличение разностенности. При увеличении обжатия по стенке тенденция изменения разностенности не изменяется; • приложение сил подпора способствует исправлению разностенности, и наиболее эффективно разностенность исправляется при оптимальной глубине профилировки. При увеличении коэффициента подпора более 0,6 может произойти потеря устойчивости профиля трубы, что выражается в утолщении стенки.

3. Разработанные модели изменения разностенности доведены до инженерных методик выбора обоснованных режимов профилирования для обеспечения заданного уровня точности толщины стенки труб.

4. С использованием математических моделей разработаны и защищены авторскими свидетельствами и патентами новые способы и калибровки инструмента для изготовления холоднодеформированных труб, позволяющие существенно повысить их точность:

• способ деформации исходной круглой разностенной заготовки в две стадии: вначале профилируют наружные или внутренние поверхности заготовки с локальными утолщениями или утонениями стенки, а затем проводят обжатие на круглой оправке в круглом калибре; для прокатки на станах ХПТ предложены профильные оправки, определены рациональные параметры профилировки и разработаны методики расчета их калибровок. Промышленное опробование и частичное внедрение профильных оправок провели на ПНТЗ, СинТЗ, РЗОЦМ на 15 маршрутах прокатки из 10 марок сталей и сплавов. для многопроходной прокатки на станах ХПТР предложена пятигранная профильная оправка для профилирования передельной трубы с последующей прокаткой на круглой оправке. На основании опытных прокаток рекомендовано проводить сортировку труб перед прокаткой и профильную оправку использовать при исходной разностенности выше 15 способы изготовления медных и латунных труб по схемам, включающим прессование и бухтовое волочение в условиях Ревдинского завода ОЦМ. Профилирование осуществлялось при прессовании с помощью профильных игл или в одном из проходов бухтового волочения на профильных самоустанавливающихся оправках. способ холодной периодической прокатки с подпором более разностенного конца, предусматривающий ориентировку трубы таким образом, чтобы более разностенный конец находился сзади по ходу прокатки. Существенное снижение концевой разностенности в этом случае происходит за счет того, что разностенный конец трубы испытывает подпор со стороны патрона или следующей трубы. способ холодной прокатки плавниковых труб, включающий прокатку исходной круглой заготовки в две стадии: на первой стадии производится формирование утолщений на внутренней поверхности трубы при прокатке на оправке с двумя продольными лыоками, на второй стадии формируется стенка трубы готового размера и производится обжатие ребер по высоте на 5. 12%.

Во всех случаях промышленного опробования предложенных способов наблюдалось значительное снижение поперечной разностенности готовых труб по сравнению со штатными технологиями, что позволило сократить брак опытно-промышленных партий труб.

5. Разработаны обобщенные алгоритмы расчета траектории движения частицы через рабочий конус, показателей напряженно-деформированного состояния, силовых параметров и накопленной поврежденности при прокатке на станах ХПТ и ХПТР с различными технологическими режимами и калибровками инструмента.

6. Алгоритмы легли в основу пакетов прикладных программ (ППП) для расчета калибровок инструмента станов холодной периодической прокатки труб и поддержки изготовления технологического инструмента. ППП разработаны с использованием современных языков программирования и информационных сред. Разработаны учебная и производственная версии ППП для проектирования и анализа проходов холодной периодической прокатки труб (на станах ХПТ, ХПТ-тандем, ХПТР) и поддержки изготовления технологического инструмента. Отличия разработанных ППП от известных заключаются в следующем:

• возможность анализа многопроходных маршрутов с чередованием способов прокатки;

• производится расчет осевых усилий для прямого и обратного ходов клети;

• предусмотрен расчет накопленной за маршрут поврежденности и ее залечивания при термообработке;

• производится проверка технологических ограничений;

• реализована усовершенствованная методика расчета сменных кулаков-копиров для шлифовки калибров.

• ППП предоставляют удобный для пользователя интерфейс с возможной графической интерпретацией результатов расчетов.

7. С помощью разработанных ППП выполнен теоретический анализ прокатки на станах ХПТ и ХПТР. Предложена усовершенствованная методика расчета калибровки инструмента станов ХПТ, позволяющая использовать различные режимы истинных обжатий в зависимости от выбора целевой функции. Показано, что предложенная методика расчета калибровки обеспечивает больший ресурс пластичности металла (меньшую накопленную поврежденность), более рациональное распределение усилий на калибры и меньшую продольную разностенность по сравнению с другими известными методиками. Значительное внимание уделено особенностям анализа прокатки на станах ХПТ-тандем в связи с наличием двух конусов деформации под обжимной и калибрующей парами валков. Выполнена экспериментальная проверка разработанных моделей.

8. Разработанные ППП более 7 лет используются студентами старших курсов специальности «Обработка металлов давлением». В промышленности использованы при назначении режимов прокатки станов ХПТ-тандем СинТЗ и РЗОЦМ, при проектировании маршрутов безотжиговой прокатки нержавеющих труб в условиях СинТЗ.

9. Выполнены теоретические исследования периодического волочения труб. Кинематические особенности процесса рассмотрены с помощью метода смещенных объемов. Получено условие получения труб без продольной разностенности. Для выявления предельных режимов волочения без исчерпания ресурса пластичности проведено исследование напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов. На основе исследований предложен и защищен патентом новый > способ периодического волочения труб. Способ опробован при получении труб из медных сплавов в условиях Ревдинского завода ОЦМ и получении молибденовых труб размерами 12.18 х 0,5.1,5 мм из горячепрессованной заготовки 26 х 2,5 мм. Полученные трубы имели минимальную продольную разностенность и удовлетворяли требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ.

1. Емельяненко П.Т. Теория косой и пилигримовой прокатки. М.: Металлургиздат, 1949. 491 с.

2. Чекмарев А.П., Ваткин Я.Л. Основы прокатки труб в круглых калибрах. М.: Металлургиздат, 1962. 224 с.

3. Технология непрерывной безоправочной прокатки труб / Под ред. Г.И.Гуляева. М.: Металлургия, 1975. 264 с.

4. Гуляев Г.И., Ратнер А.Г., Журба A.C. Улучшение качества труб и экономия металла при редуцировании. Киев: Тэхника, 1989. 144 с.

5. Гуляев Г.И., Войцеленок С.Л. Качество электросварных труб. М.: Металлургия, 1978. 256 с.

6. Столетний М.Ф., Клемперт Е.Д. Точность труб. М.: Металлургия, 1975. 240 с.

7. Сокуренко В.П. Повышение точности (качества) и эффективности производства стальных горячедеформированных труб на базе разработки и внедрения технологических основ управления качеством: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Днепропетровск, 1988. 44 с.

8. Повышение точности и качества труб / Ю.Г.Гуляев, М.З.Володарский, О.И.Лев и др. М.: Металлургия, 1992. 238 с.

9. Гуляев Ю.Г., Чукмасов С.А., Губинский A.B. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. Киев: Наукова думка, 1986. 240 с.

10. Адаптивное управление точностью прокатки труб / Ф.А.Данилов, В В.Имедадзе, Е.Д.Клемперт и др. М.: Металлургия, 1973. 224 с.

11. Влияние деформации на поперечную разностенность при горячем редуцировании и холодной прокатке труб / Г.И.Гуляев, Е.Д.Кузнецов, И.Н.Ерохин и др. // Сталь. 1974. № 1. С. 59-62.

12. Кузнецов Е.Д. Изменение неравномерности толщины стенки в поперечных сечениях бесшовных труб при холодной пилигримовой прокатке//Сталь. 1984. № 12. С.39-42.

13. Кузнецов Е.Д., Никодорф Б.Ю., Подлозный A.B. Применение статистических характеристик для диагностики точности технологического процесса производства бесшовных труб // Актуальные проблемы развития процессов трубного производства. М., 1987. С. 33-38.

14. Кузнецов Е.Д. Обеспечение точности труб при прокатке с повышенными подачами // Сталь. 1986. № 12. С. 80-84.

15. Митберг Б .Я. Исследование методов технологического обеспечения качества холоднодеформированных труб: Автореф.дис. канд.техн.наук. Первоуральск, 1973. 22 с.

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

17. Технология производства труб / И.Н.Потапов, А.П.Коликов,

18. B.Н. Данченко и др. М.: Металлургия, 1994. 528 с.

19. Потапов И.Н., Коликов А.П., Друян В.М. Теория трубного производства. М.: Металлургия, 1991. 424 с.

20. Зимовец В.Г., Кузнецов В.Ю. Совершенствование производства стальных труб. М.: МИСИС, 1996. 480 с.

21. Головкин Р.В. Производство горячекатаных труб. М.: Металлургия, 1984. 262 с.

22. Влияние процесса прошивки на разностенность труб /Л.Н.Оклей, И.В.Чхартишвили, Д.Л.Лордкипанидзе и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1988. № 2. С.74-77.

23. Оклей Л.Н. Качество горячекатаных труб. М.: Металлургия,1986. 143 с.

24. Потапов И.Н., Полухин П.И. Новая технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1975. 343 с.

25. Lu Q., Zhu J. Analyses on setting characteristics of three-roll tube mill // J. Univ. Sei. And Techn. Beijing. 1999. 21, № 1. P. 48-50, 89.

26. Данченко B.H., Чус A.B. Продольная прокатка труб. М.: Металлургия, 1984. 136 с.

27. Влияние разогрева оправки на формирование разностенности при горячей продольной прокатке труб / А.А.Заяц, А.В.Соболенко,

28. C.А.Флягин, Н.АКоломиец // Металлургия и коксохимия. Киев,1987. № 94. С. 77-81.

29. Ефанова Л.М., Данченко В.Н. Влияние условий непрерывной прокатки на точность толщины стенки труб. Днепропетровск, 8 с. Деп. в УкрНИИИТИ 20.08.85 г., № 1910-ук. 8 с.

30. Study on the accuracy of wall thickness in seamless tube rolling process / M.Yutaca, U.Tatsuro, S.Yasuhiro a.o. // Nippon Kokan Techn. Rept. 1985. №44. P. 30-40.

31. Пат. 223944 ГДР, МКИ В 21 В 17/04. Verfahren und Kalibrierung zum kontinuierlichen Rohrwalzen / H.Heinz, H.Eckart, H.-G.Leidert, U.Vetter. Заявл. 17.05.84; Опубл. 26.05.85.

32. Повышение качества труб на трубопрокатном агрегате 140 со станами продольной прокатки / А.А.Заяц, А.В.Соболенко, Н.А.Коломиец и др. // Металлург. 1985. № 9. С. 23-25.

33. Данченко В.Н., Гринев А.Ф., Скоромный С.А. Наведенная разностенность труб при непрерывной прокатке на оправке // Обработка металлов давлением: Сб. науч. тр. ДМетИ. М.: Металлургия, 1976. № 59. С. 274-279.

34. A.c. 555924 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ продольной прокатки труб / Данченко В.Н., Чус A.B., Скоромный С.А. // Открытия. Изобретения. 1977. № 16.

35. Данченко В.Н., Чус A.B., Скоромный С.А. Изменение эксцентричной разностенности труб при прокатке в круглых калибрах на оправке // Металлургия и коксохимия: Республ. межвед. научно-техн. сб. Киев: Техника, 1979. № 60. С. 78-82.

36. A.c. 596310 СССР, МКИ В21В 37/00. Устройство для выверки оси многоклетевого стана / В.П.Рукобратский, В.Н.Черный,

37. A.А.Сильченко и др. //Открытия. Изобретения. 1978. № 9.

38. A.c. 680773 СССР, МКИ В21В 27/04. Способ производства труб на непрерывном стане / Данченко В.Н., Чус A.B., Скоромный С.А. //Открытия. Изобретения. 1979. №31.

39. Исследование разностенности труб при косой прокатке /

40. B.Я.Остренко, Ю.М.Миронов, В.И.Крмолов, Л.А.Чиж // Сталь. 1970. №8. С.728-732.

41. Матвеев Ю.М., Ваткин Я.Л. Калибровка инструмента трубных станов. М.: Металлургия, 1970. 480 с.

42. Повышение точности труб при пилигримовой прокатке / Я.Л. Ваткин, А.А.Чернявский, М.П.Глинкин и др. // Сталь. 1965. № 11. С. 1024-1026.

43. Гетия И.Г. Наводимая поперечная разностенность труб в трехвалковом обкатном стане // Изв. вузов. Черная металлургия. 1987. № 1. С.70-72.

44. Разностенность прессовых труб и пути ее снижения / Л.М.Грабарник, А.А.Нагайцев, Л.В.Вайнпресс и др. /7Цв. металлы. 1986. №1. С. 59-62.

45. Прессование стальных труб и профилей / Г.И.Гуляев, А.Е.Притоманов, О.П.Дробич, В.К.Верховед. М.: Металлургия, 1973. 192 с.

46. Щерба В.Н., Райтбарт Л.Х. Технология прессования металлов. М.: Металлургия, 1995.

47. Онищенко И.И. Поперечная разностенность и внутренняя граненость труб при редуцировании с натяжением // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1987. № 1. С. 73-78.

48. Моделирование геометрических условий редуцирования труб в калибрах / А.Е.Шелест, Ю.Н.Бобылев, Е.М.Кричевский,

49. A.Ф.Пименов // Изв. РАН. Металлы. 1993. № 2. С. 91-95.

50. Заявка 60-56405 Япония, МКИ В 21 В 17/14. Способ прокатки труб / У.Хидэ, В.Ватанабэ, М.Итиро. Заявл. 06.09.83; Опубл. 02.04.85.

51. Емельяненко П.Т., Осада Я.Е. Регулирование точности холоднокатаных труб изменением технологических параметров // Сталь. 1948. С.707-718.

52. Влияние разностенности исходной заготовки и степени деформации на разностенность труб, прокатываемых на станах ХПТ / М.Б.Рогов, Е.А.Резников, З.С.Курляндер, Е.М.Ципер // Производство труб: Тр. УкрНИТИ. Харьков, 1963. № 11. С. 51-58.

53. Исследование разностенности труб на установке с трехвалковым раскатным станом / Я.Л.Ваткин, П.А.Злой, Г.Н.Кущинский и др. // Обработка металлов давлением: Сб.научн.тр. ДМетИ. М.: Металлургия, 1971. № 57. С.252-256.

54. Повышение точности труб при прокатке на станах ХПТ / Я.Л. Ваткин, В.Р.Кучеренко, В.П. Кучерский, Г.И.Хаустов // Обработка металлов давлением: Сб.научн.тр. ДМетИ. М.: Металлургия, 1970. № 54. С.212-217.

55. Уменьшение разностенности холоднокатаных труб / Я.Л.Ваткин, В.Р.Кучеренко, Г.И.Хаустов, Ю.В.Дьяков // Сталь. 1970. № 6. С. 539-540.

56. Исследование разностенности труб, возникающей при прокатке на станах ХПТ / Я.Л.Ваткин, В.Р.Кучеренко, Г.И.Хаустов,

57. B.П. Кучерский // Обработка металлов давлением: Сб.научн.тр. ДМетИ. М.: Металлургия, 1971. № 56. С.338-344.

58. Образование и изменение разностенности труб, прокатываемых на станах ХПТ / Я.Л.Ваткин, В.Р.Кучеренко, Г.И.Хаустов, В.В.Дьяков//Сталь. 1971. № 8. С.744-745.

59. Сокуренко В.П., Горовенко Г.А., Беликов Ю.М. Исследование влияния основных технологических параметров на точность толщины стенки труб, прокатываемых на станах ХПТ/ ВНИТИ.

60. Днепропетровск, 1987. 11 с. Деп. в Черметинформации 30.06.87, № 4039-чм87.

61. Холодная прокатка труб / З.А.Кофф, П.М.Соловейчик, В.А.Алешин, М.И.Гриншпун. Свердловск: Металлургиздат, 1962. 431 с.

62. Гамерштейн A.B., Попов М.В., Михеенко В.Д. Совершенствование технологии прокатки подшипниковых труб повышенной точности//Сталь. 1985. № 12. С.47-49.

63. Влияние режимов холодной прокатки на точность размеров и материалоемкость труб / Ф.С.Сейдалиев, Л.Д.Мазур, В.Е.Ермаков, В.Л.Игнатов // Пр-во экон. полуфабрикатов из цв. мет. и сплавов. М.: Металлургия, 1985. С.46-52.

64. Холодная прокатка труб с разными окружными скоростями рабочих валков / М.В.Попов, О.А.Пляцковский, В.А.Абрамов, И.П. Островский//Черная металлургия. 1979. № 20. С.44-45.

65. Интенсификация прокатки труб на станах ХПТ / О.И.Мижирицкий, В.Ф.Игошин, Р.М.Толстиков и др. // Сталь. 1986. № 9. С.64-67.

66. Повышение точности холоднодеформированных труб путем предварительного упрочнения заготовки при холодной прокатке / М.Г.Каплун, А.И.Фельдман, А.А.Лисовский и др. // Черная металлургия. 1985. № 2. С.60-61.

67. Управление процессом изменения поперечной разностенности при периодической прокатке труб / М.В.Попов, Г.И.Хаустов, Г.В.Вольфович и др. // Сталь. 1989. № 1. С. 65-69.

68. Чечулин Ю.Б., Андрейцев Ю.Н. Выбор углов кантовки трубы на станах холодной прокатки // Металлург. 1993. № 11/12. С. 34-35.

69. Чечулин Ю.Б. Разработка, исследование и промышленное использование оборудования и процессов периодической прокатки на основе планетарных циклоидных механизмов: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Екатеринбург, 1998. 46 с.

70. Чечулин Ю.Б. Исследование мгновенного очага деформации при холодной прокатке труб с учетом кантовки // Вестник УГТУ-УПИ. Екатеринбург, 1997. № 3.

71. Вердеревский В.А. Роликовые станы холодной прокатки труб. М.: Металлургия, 1992. 239 с.

72. Григоренко В.У. Совершенствование процесса и оборудования периодической прокатки труб на роликовых станах ХПТР // Сталь. 2000. №8. С. 48-51.

73. Филимонов Г.В., Морозов A.A. Точность труб, полученных на станах ХПТР // Цветные металлы. 1987. № 5. С. 87-90.

74. Богатов A.A., Берсенев A.A., Толстиков P.M. Интенсификация производства и улучшение качества холоднодеформированных труб // Сталь. 1996. № 6. С. 38-42.

75. Интенсификация производства прецизионных труб / Г.Д.Самойленко, А.И.Фельдман, Э.В.Боев, М.В.Бача // Сталь. 1989. № 1. С. 70-72.

76. Фельдман А.И., Бача М.В., Беликов Ю.М. Влияние нестабильности прокатки на станах ХПТ на точность труб // Сталь. 1989. № 5. С. 55-57.

77. A.c. 757223 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ холодной прокатки труб / С.Н.Кожевников, А.С.Ткаченко, В.Т.Вышинский, Г.И. Хаустов // Открытия. Изобретения. 1983. № 12.

78. A.c. 825214 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ периодической прокатки труб / В.М.Друян, В.Ф.Балакин, В.К.Цапко и др. // Открытия. Изобретения. 1981.№ 16.

79. A.c. 580921 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ пилигримовой прокатки труб / И.Н.Потапов, Г.В.Филимонов // Открытия. Изобретения. 1977. № 43.

80. Попов М.В. Совершенствование существующих и создание новых процессов и оборудования холодной периодической прокатки труб: Автореф. дис. . д-ра техн.наук. М., 1977. 50 с.

81. Попов В.М., Вольфович Г.В., Белогорцев Г.Ю. Повышение эффективности процесса холодной прокатки труб // Бюл. НТИ Черная металлургия. 1984. № 3. С. 36-37.

82. Прокатка труб на станах ХПТ с четырехвалковыми клетями / Г.И.Хаустов, М.В.Попов, И.М.Обух-Швец и др. // Металлург, и горнорудн. пром-сть. 1979. № 1. С. 20- 22.

83. Эффективность холодной прокатки труб в двух парах рабочих валков / В.М. Попов, А.И.Ризоль, А.Д.Лючков, В.С.Вахрушева // Металлург, и горнорудн. пром-сть. 1978. № 4. С. 78- 79.

84. Попов М.В., Обух-Швец И.М., Юрченко Ю.Ф. Технологическая пластичность и свойства металла холоднодеформированных труб. М.: Металлургия, 1992. 315 с.

85. Исследование процесса мелкопериодного изгиба холоднокатаных труб с помощью математической модели: Сб. научн.тр.ДметИ / В.М.Друян, А.В.Гамерштейн, В.А.Гамерштейн, Б.З.Полякова. Днепропетровск, 1980. № 60. С. 100-105.

86. Попов М.В. Повышение технологической пластичности деформируемого металла при холодной периодической прокатке труб // Сталь. 1987. № 12. С. 61-64.

87. Соловьева И.А. Разработка многовариантной технологии, исследование и внедрение рациональных режимов производствахолоднодеформированных труб: Автореф. дис. . канд.техн.наук. Днепропетровск, 1987. 18 с.

88. Изменение разностенности при безоправочном волочении труб / В.Р.Кучеренко, И.А.Соловьева, Е.В.Кондратьев и др. // Металлург, и горнорудн. пром-сть. 1986. № 3. С. 26- 28.

89. A.c. 1319952 СССР, МКИ В21В 25/00. Оправка трубного стана / Ж.Я.Розенберг, Я.З.Гринберг, С.Ф.Портнов и др. // Открытия. Изобретения. 1987. № 34.

90. Рейхерт К.Н. Изменение толщины стенки трубы при проталкивании в волоку//Технология легких сплавов. 1968. № 1. С. 78-81.

91. Шевакин Ю.Ф., Рытиков А.М. Вычислительные машины в производстве труб. М.: Металлургия, 1972. 240 с.

92. Производство холоднотянутых труб большого диаметра повышенной точности и прочности / В.Я.Ходар, Г.А.Савин, Г.А.Бибик и др. //Сталь. 1972. № 7. С.633-638.

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

94. Заявка 3343594 ФРГ, МКИ В21С 1/22. Волочильный стан для бесшовных труб/Бюлтман Р. Заявл. 02.12.1983; Опубл. 13.06.85.

95. Богатов A.A. Развитие теории разрушения металла при обработке давлением и ее применение для интенсификации процессов холодной прокатки и волочения: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Свердловск, 1984. 48 с.

96. Лобанов А.И. Прецизионная обкатка труб после длиннооправочного волочения // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1999. № 2-3. С. 45-48.

97. Колмогоров В.Л., Потопаев А.П. Изменение поперечной разностенности труб при волочении и редуцировании // Проблемы деформации металлов: Тр. УралНИИЧМ. М.: Металлургия, 1968. Т. 6. С. 132-146.

98. Изменение поперечной разностенности труб при деформации на оправке / В.П.Сокуренко, П.Н.Ившин, В.Б.Чебаков, Н.И.Губарь //Пр-во труб для энергетики. М.: Металлургия, 1981. С.45-48.

99. A.c. 694233 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ пилигримовой прокатки труб / Н.А.Кочегаров // Открытия. Изобретения. 1979. № 40.

100. Кочегаров H.A. К вопросу распределения деформации в обжимной зоне стана периодической прокатки труб // Производство труб: Тр. УкрНИТИ. Харьков, 1969. № 21. С.48-53.

101. Швейкин В.В., Миронов В.Г., Грабарник Л.М. Рациональный профиль оправки стана ХПТ // Изв. вузов. Черн. металлургия. 1969. №2. С. 67-71.

102. Повышение производительности станов ХПТ путем применения параболических оправок/В.Г. Миронов, Б.Я.Митберг, В.Л. Дылдин и др. // Сталь. 1977. № 3. С.248-250.

103. Сейдалиев Ф.С., Мазур Л. Д. Анализ возможности интенсификации холодной прокатки труб путем совершенствования калибровки инструмента // Цв. металлы. 1984. № 6. С.70-73.

104. A.c. 239637 ЧССР, МКИ В21В 17/02. Прокатное оборудование для изготовления прецизионных бесшовных труб / S. Licka, Н. Wiesner, J. Petruzelka. 1987.

105. Wiesner H. Hodnoceti kalibraci poutnickych stolic // Hutn. Listy. 1987. № 7. S. 474-483.

106. Kajtoch J., Kusiak J., Glowacki M. Model matematyczny glowki pielgrzymowej // Hutnik. 1986. № 1. S. 7-12.

107. Kajtoch J. Rozklad odksztalcen na krzywce ataku walka pielgrzymowego//Hutnik. 1987. №6. S. 174-177.

108. Osika Jan. Modelowanie matematyczne i symulacja procesu pielgrzymowania rur na zimno. Krakow: Wyd. AGN, 1994. 121 s.

109. Троицкий И.В. Исследование влияния механизмов станов и прокатного инструмента на точность холоднокатаных труб: Автореф. дис. канд.техн.наук. Свердловск, 1975. 22 с.

110. A.c. 694233 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ пилигримовой прокатки труб / Н.А.Кочегаров // Открытия. Изобретения. 1979. № 40.

111. A.c. 768501 СССР, МКИ В21В 25/00. Оправка для периодической прокатки труб / Л.В.Тимошенко, Ю.А.Кравченко, В.В.Кириченко и др. // Открытия. Изобретения. 1980. № 37.

112. A.c. 1018734 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ пилигримовой прокатки труб / М.В.Попов, Л.В.Тимошенко, Г.В.Вольфович и др. // Открытия. Изобретения. 1983. № 19.

113. A.c. 552124 СССР, МКИ В21В 25/00. Оправка для пилигримовой прокатки труб / В.Н.Морозенко, В.В.Кириченко, В.М.Друян и др. //Открытия. Изобретения. 1977. № 12.

114. A.c. 654315 СССР, МКИ В21В 25/04. Оправка для пилигримовой прокатки труб / В.Н.Морозенко, В.В.Кириченко, А.Е.Проводоцкий//Открытия. Изобретения. 1979. № 12.

115. A.c. 818682 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ продольной прокатки труб / Г.П.Моисеев, В.Л.Дылдин, Я.З.Гринберг и др. // Открытия. Изобретения. 1983. № 13.

116. A.c. 1418983 СССР, МКИ В21В 21/00. Способ периодической прокатки труб / В.Ф .Игошин, В.Л. Дылдин, О.И.Мижирицкий и др. // Открытия. Изобретения. 1988. № 31.

117. Пат. 1602118 ФРГ, МКИ В21В 21/00. Verfahren zum Herstellen von Stahlrohren mit Aubenlangsrippen / K.E.Schölten, K.Sonnabend. Заявл. 23.11.67; Опубл. 29.08.74.

118. A.c. 634805 СССР, МКИ B21B 25/00. Оправка для холодной прокатки труб / С.С.Корякин, В.Н. Шамраев, С.И.Перевалов // Открытия. Изобретения. 1978. №44.

119. Шейх-Али А.Д., Филимонов Г.В., Баранов A.A. Расчет поперечной формы ручья калибров станов холодной периодической прокатки труб // Изв. вузов. Черн. металлургия. 1983. № 11. С.61-65.

120. Шевакин Ю.Ф., Ерманок М.З. Освоение производства особотонкостенных труб// Цв. металлы. 1957. № 3. С.66-74.

121. Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963. 269 с.

122. Головин И.Н. Разработка метода расчета рациональных калибров станов ХПТ. М.: Цветметинформация, 1975. 41 с.

123. Орро П.И., Осада Я.Е. Производство стальных тонкостенных бесшовных труб. М.: Металлургиздат, 1951. 416 с.

124. Расчет калибровки ручья валков стана холодной периодической прокатки труб / Г.В.Филимонов, Б.В.Кучеряев, В.П.Борисенко, А.А.Баранов // Пласт, деформация мет. и сплавов. М.: Металлургия, 1985. С. 73-77.

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

126. Рябушкин В.И. Автоматизированный расчет калибровок станов ХПТ // Сталь. 1991. № 8. С. 57-58.

127. Munekatsu F., Chihiro H. Применение теории пластичности для анализа процесса холодной прокатки труб // Sumitomo Metals. 1985. 37. № 3. P. 317-324.

128. Миронов В.Г. Деформации при прокатке труб на станах ХПТ: Автореф. дис. канд.техн.наук. Свердловск, 1967. 24 с.

129. Плахотин B.C. Напряженно-деформированное состояние и разрушение металла при холодной прокатке труб: Автореф. дис. . канд.техн.наук. Свердловск, 1966. 22 с.

130. Использование ресурса пластичности металла при производстве холоднодеформированных труб / В.Л.Колмогоров, В.И.Уральский, В.С.Плахотин и др. Свердловск, 1966. 55 с.

131. Расчет степени использования запаса пластичности при холодной прокатке тонкостенных труб / В.И.Соколовский, В.Г.Смирнов, А.Г.Черненко и др. // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1981. № 21. С. 61-62.

132. Фролов В.Ф., Тимошенко Л.В., Удовиченко В.П. Новая технология шлифования оправок с криволинейной образующей для станов ХПТ// Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1981. № 23. С. 45-47.

133. Конструкции, ремонт и обслуживание станов холодной прокатки труб // Л.А.Кондратов, Ю.Б.Чечулин, Н.Т.Богданов, Н.С.Макаркин. М.: Металлургия, 1994. 352 с.

134. Die preparation for pilger tube mills // Tube Ins. 1995. 14, № 67. P. 170-171.

135. Sounleither K. The GG52 CNC cold pilger roll grinner // Tube and Pipe Technol. 1994. 7, № 1. P. 59-62.

136. Целиков H.A. Станы ХПТР ВНИИметмаша. Модернизация и новые области применения //Тяжелое машиностроение. 1998. № 5-6. С. 20-25.

137. Мироненко В.А., Виноградов Ю.В. Станы холодной прокатки труб // Тяжелое машиностроение. 1996. № 6. С. 37-38.

138. Advances in cold tube rolling // Tube and Pipe Technol. 1998. Ц, № 3. P. 18-19.

139. A.c. 485792 СССР, МКИ B21B 21/02. Ручей валка стана периодической прокатки труб / В.В.Остряков, Ю.И.Блинов, И.Н.Потапов и др. // Открытия. Изобретения. 1975. № 36.

140. A.c. 876221 СССР, МКИ В21В 21/02. Ручей валка для пилигримовой прокатки труб / Л.В. Тимошенко, Я.Е.Осада, С.Н.Кекух и др. // Открытия. Изобретения. 1981. № 40.

141. Пат. 2129926 Россия. МКИ В 21 В 17/00. Способ холодной прокатки труб на оправке в двух взаимно-перпендикулярных парах валков переменного радиуса / Коваль Г.И. // Открытия. Изобретения. 1999. № 13.

142. Пат. 2133161 Россия, МКИ В 21 В 21/00. Технологический инструмент для холодной прокатки труб / Б.А.Васильев, Н.А.Чалков, А.Г.Черненко // Открытия. Изобретения. 1999. № 20.

143. Lin J., Liu Q., Lai M. Study on axial force of cold tube rolling on double-roller mill // Chin. J. Mech. Eng. 1998. 34. № 2. P. 55-57.

144. Филимонов Г.В., Морозов A.A., Утенов A.A. Неравномерность деформации при прокатке труб роликами // Цветные металлы. 1986. №12. С. 65-66.

145. Гриншпун М.И., Соколовский В.И. Станы холодной прокатки труб. М.: Машиностроение, 1967. 240 с.

146. Вердеревский В.А., Глейберг А.З., Никитин A.C. Трубопрокатные станы. М.: Металлургия, 1983. 240 с.

147. Определение профиля ручья калибров и оправки с криволинейной образующей для станов ХПТ / Я.Е.Осада, В.Ф.Фролов, Л.В.Тимошенио и др. // Сталь. 1976. № 7. С.634-637.

148. Паршин B.C., Фотов A.A., Алешин В.А. Холодное волочение труб. М.: Металлургия, 1979. 240 с.

149. Повышение качества труб из нержавеющих сталей при безоправочном волочении / В.Г.Миронов, Б.Я.Митберг,

150. B.Ф.Игошин и др. // Черная металлургия. 1983. № 20. С.50-52.

151. Kiuchi M., Ishikawa M., Study of asymmetric extrusion and drawing of tube analysis of inclined wall-thickness distribution of tube // Proc. 23 Int. Mach. Tool Des. And Res. Conf. Manchester, 14-15 Sept. 1982. P. 361-368.

152. Ксенз A.A. Опыт и перспективы повышения точности толщины стенки труб//Сталь. 1988. № 2. С. 66-71.

153. Шейх-Али А.Д., Тер-Акопов P.C., Скрипаленко М.Н. Исследование формирования геометрических размеров холоднокатаных труб // Изв. вузов. Черная металлургия. 1988. № 11. С. 66-72.

154. Коба A.C., Тарасенко Б.А., Авдиевская В.Н. Статистическое исследование точности горячекатаных труб // Развитие технологии производства труб и трубчатых изделий. М.: Металлургия, 1988. С. 15-21.

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

156. Григоренко A.B., Лозовой В.И., Смолин А.Н. Холодное редуцирование труб в условиях трубоэлектросварочного агрегата // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1998. № 4.1. C. 44-45.

157. Осадчий В.Я. Пути совершенствования производства бесшовных труб // Производство проката. 1998. № 11-12. С. 2025.

158. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.:Металлургия, 1986. 688 с.

159. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. 2-е изд. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2001. 836 с.

160. Андрейцев Ю.Н. Исследование и разработка методов снижения дефектности холоднодеформированных и сварных труб: Автореф. дис. . канд.техн.наук. Первоуральск, 1983. 26 с.

161. Колмогоров В.Л. Напряжения. Деформации. Разрушение. М.: Металлургия, 1970. 229 с.

162. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа. 1983. 115 с.

163. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. 312 с.

164. Дюво Г., Лионе Ж.-Л. Неравенства в механике и физике. М.: Наука, 1980. 383 с.

165. Канторович Г В., Акилов Г. П. Функциональный анализ. М.: Наука, 1984. 752 с.

166. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.:Металлургия, 1984. 144 с.

167. Цвелодуб И. Ю. Обратные задачи неупругого деформирования // Изв. РАН. МТТ. 1995. № 2. С. 81-92.

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

169. Адлер В.И., Маркова Ю.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука,1976. 276 с.

170. Кнотек М., Войта Р., Шефц И. Анализ металлургических процессов методами математической статистики. М.: Металлургия, 1968. 212 с.

171. Тетерин П.К. Теория периодической прокатки. М.: Металлургия. 1978. 256 с.

172. К расчету компонентов тензора конечной деформации в плоской четырехугольной ячейке / В.Н.Трубин, А.И.Голомидов, Г.А.Орлов, М.Л.Бублевский // Оптико-геометрические методы исследований деформаций и напряжений. Челябинск, 1986. С. 96.

173. Орлов Г.А., Федотов В.П. Расчет напряженного состояния в процессе осесимметричной пластической деформации // Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов. Пермь, 1987. С. 23.

174. Орлов Г.А., Мижирицкий О.И., Богатов A.A. Напряженно-деформированное состояние при продольной прокатке труб. 26 с. Деп. в Черметинформации 1.07.1988. № 4614-чм88.

175. Применение профильных оправок для снижения поперечной разностенности при холодной периодической прокатке труб / О.И. Мижирицкий, A.A. Богатое, Г.А. Орлов и др. // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1988. № 13. С. 42-43.

176. Орлов Г.А., Федотов В.П. Конечно-элементное представление напряжений в процессах осесимметричной пластической деформации // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1988. № 8. С. 49-52.

177. Орлов Г.А., Мижирицкий О.И. Расчет напряженно-деформированного состояния при продольной прокатке труб // Теоретические проблемы прокатного производства. Днепропетровск, 1988. Т.П. С. 188-189.

178. Мижирицкий О.И., Орлов Г.А., Дылдин В.Л. Снижение поперечной разностенности при периодической прокатке труб // Теоретические проблемы прокатного производства. Днепропетровск, 1988. Т.Н. С. 184-185.

179. Модель радиального обжатия круглой эксцентричной трубы / О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов, А.А.Богатов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1991. № 2. С. 16-18.

180. Моделирование изменения разностенности труб при обжатии на оправке / О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов, А.А.Богатов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1989. № 2. С. 33-37.

181. Моделирование изменения разностенности предварительно спрофилированных труб при обжатии на оправке / О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов, А.А.Богатов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1991. № 4. С. 29-31.

182. Модель прокатки труб на стане ХПТ и ее использование для интенсификации производства / О.И.Мижирицкий, А.А.Богатов, Г.А.Орлов и др. // Там же. С. 77-79.

183. Математическое моделирование процесса ХПТ/ О.И.Мижирицкий, А.А.Богатов, Г.А.Орлов и др. // Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением. Пермь, 1990. С. 105-106.

184. Снижение поперечной разностенности при волочении медных и латунных труб / О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов, А.М.Кузнецов и др. // Цветные металлы. 1992. № 5. С. 57-60.

185. Уменьшение разностенности при прокатке на профильных оправках станов ХПТ и ХПТР / Г.А.Орлов, В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий и др. // Сталь. 1993. № 10. С. 59-61.

186. Тропотов A.B., Орлов Г.А., Швейкин В.П. Исследование причин задержанного разрушения холоднодеформированных труб после безоправочного волочения // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1993. № 12. С. 21-22.

187. Орлов Г.А., Игошин В.Ф., Мкртчян Г.С. Анализ на ЭВМ проходов холодной периодической прокатки труб // Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов. Екатеринбург, 1995. С. 68-69.

188. Орлов Г.А. Анализ проходов роликовой прокатки труб // Известия вузов. Черная металлургия. 1996. № 12. С. 22-24.

189. Орлов Г.А., Измайлов А.Р. Пакет прикладных программ для проектирования и анализа маршрутов холодной периодической прокатки труб // Новые информационные технологии. М.: МГИЭМ, 1997. С. 184.

190. Пакет программ для автоматизированного анализа на ПЭВМ маршрутов холодной прокатки и волочения труб / А.А.Богатов,

191. A.B.Тропотов, Г.А.Орлов и др. // Теория и технология процессов пластической деформации. М.: МИСиС, 1997. С. 251-256.

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

193. Орлов Г.А. Теоретические основы формирования точности труб // Металлургия и образование. Екатеринбург: УГТУ, 2000. С. 108-109.

194. Орлов Г.А., Смирнов H.A. Автоматизированное проектирование технологий и инструмента станов холодной периодической прокатки труб // Там же. С. 109-110.

195. Экспертная система проектирования технологии производства холоднодеформированных труб / А.А.Богатов, Н.А.Смирнов,

196. B.В.Харитонов, Г.А.Орлов, A.B.Тропотов //Там же. С. 114-116.

197. Богатов A.A., Орлов Г.А. Аналитический подход к оценке точности труб // Труды III Конгресса прокатчиков. М.: АО "Черметинформация", 2000. С. 472-477.

198. Автоматизированное проектирование многооперационных процессов холодной деформации труб / А.А.Богатов, Н.А.Смирнов, А.В.Тропотов, Г.А.Орлов, В.В.Харитонов // Там же.1. C. 465-468.

199. Геометрические и кинематические ограничения при периодическом волочении труб / А.А.Пупышев, А.А.Богатов, Г.А.Орлов, Р.З. Акчурин // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2000. № 5. С. 43-46.

200. Богатов A.A., Акчурин Р.З., Орлов Г.А. Исследование закономерностей изменения эксцентричной составляющей разностенности труб при волочении-обкатке // Сталь. 2000. № 9. С. 51-53.

201. Орлов Г.А., Богатов A.A. Вариант решения обратной вариационной задачи в теории обработки металлов давлением // Известия вузов. Черная металлургия. 2001. № 1. С. 67-68.

202. Орлов Г.А., Богатов A.A. Аналитический подход к изготовлению труб повышенной точности // Производство проката. 2001. № 3. С. 13-16.

203. Орлов Г.А. Модель накопления поврежденности металла труб при периодической прокатке // Теория и практика производства проката: Сборник научных трудов Международной конференции, посвящ. памяти С.Л.Коцаря. Липецк: ЛГТУ, 2001. С. 330-335.

204. Орлов Г.А. Применение вариационных методов для прогнозирования точности труб // Механика деформирования и разрушения. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 81-89.

205. Орлов Г.А., Богатов A.A., Измайлов А.Р. Проектирование на ПЭВМ маршрутов холодной периодической прокатки труб: Методические указания. Екатеринбург: УГТУ, 1998. 20 с.

206. Анализ на ПЭВМ маршрутов волочения и прокатки холоднодеформированных труб: Методические указания / Н.А.Смирнов, В.В.Харитонов, Г.А.Орлов и др. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 36 с.

207. Автоматизированная методика расчета калибровки стана ХПТ-тандем: Методические указания / Г.А.Орлов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 22 с.

208. A.c. 1486197 СССР. Профильная оправка для периодической прокатки труб / В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов и др. // Открытия. Изобретения. 1989. № 22. С. 31.

209. A.c. 1632530 СССР. Способ холодной прокатки плавниковых труб / В.Ф.Игошин, О.И.Мижирицкий, Г.А.Орлов и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 9. С. 24.

210. A.c. 1608943 СССР. Способ периодической прокатки труб / В.Л.Дылдин, Г.А.Орлов, О.И.Мижирицкий и др. 1990.

211. A.c. 1616743 СССР. Способ изготовления круглых труб/ О.И.Мижирицкий, А.А.Богатов, Г.А.Орлов и др.// Открытия. Изобретения. 1990. №48.

212. Пат. 2188090 Россия. Способ периодического волочения труб / Г.А.Орлов, А.А.Богатов, Р.З.Акчурин, А.А.Пупышев // Открытия. Изобретения. 2002. № 24.

213. Шейх-Али А.Д.Разработка и внедрение технологического процесса и оборудования станов ХПТС с целью повышения эффективности производства холоднокатаных прецизионных труб: Автореф. дис. д-ра техн.наук. М., 1993. 46 с.

214. Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования и изготовления рабочего инструмента станов периодической прокатки труб / А.Д.Шейх-Али, И.Н.Потапов, А.А.Баранов и др. // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 1989. № 3. С. 65-66.

215. Свидетельство № 20011610720 (Россия) об офиц. per. программы для ЭВМ "Экспертная автоматизированная система проектирования технологии холодной периодической прокатки труб" от 14.06.2001 / Г.А.Орлов, А.Р.Измайлов. Москва: РОСПАТЕНТ, 2001.

216. Богатов A.A. Механические свойства и модели разрушения металлов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. 329 с.

217. Двухкратная прокатка нержавеющих труб аустенитного класса на станах ХПТ / Л.М.Борисов, С.А.Шайкович, Р.И.Чемеринская и др. // Сталь. 1967. № 4. С. 346-348.

218. Алешин В.А. Исследование прокатки труб на станах ХПТР. Автореф. дис. канд.техн.наук. Свердловск, 1966. 24 с.

219. Данченко В.Н., Фролов Я.В., Вышинский В.Т. Совершенствование технологии и оборудования для холодной пилигримовой прокатки труб // Сталь. 2003. № 4. С. 48-54.

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

221. Ковалевский Н.Г., Орро П.И., Осада Я.Е. Волочение с периодическим режимом обжатий волокой и оправкой. Бюл. НТИ ВНИТИ. 1958. № 4-5. С. 24-26.

222. A.c. 564030 СССР / А.А.Савельев, Е.М.Донской, И.И.Добкин, Ю.К.Дозорцев//Открытия. Изобретения. 1977. № 25. С.26.

223. Акчурин Р.З., Пупышев A.A., Богатов A.A., Мижирицкий О.И. Новое оборудование для производства тонкостенных труб.// Цветная металлургия. 1991. № 9. С. 43-45.

224. Акчурин Р.З., Пупышев A.A., Богатов A.A. Исследование периодического волочения труб // Цветные металлы. 1996. № 3.

225. Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Смирнов C.B. Решение технологических задач обработки давлением с помощью пакета прикладных программ "ПЛАСТ" методом конечных элементов: Методические указания. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1993. 34 с.

226. Дукмасов В.Г., Иосифов Ю.М., Выдрин A.B. Совершенствование технологии и оборудования на установке с автомат-станом // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 2002. № 10. С. 37-38.

227. Гамидов Ф.Д. Экспериментальное перераспределение деформации между прошивным и автоматическим станами // Бюл. НТИ. Черная металлургия. 2002. № 1. С. 38-40.

228. Гамидов Ф.Д. Совершенствование технологии производства обсадных труб и улучшение их качества // Сталь. № 2. 2002. С. 54-55.

229. Григоренко В.У. Выбор рациональных параметров калибровки инструмента при непрерывной периодической прокатке труб. // Сталь. № 12. 2003. С. 54-55.

230. Соколовский В.И. Новые технологии и машины для холодной пластической деформации труб // Сталь. №.12. 2003. С. 52-55.

231. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

232. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. 448 с.

233. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука. 1969. 424 с.

234. Лионе Ж.-Л. Некоторые методы решения нелинейных краевых задач. М.: Мир, 1972. 588 с.

235. Кучеряев Б.В. Механика сплошных сред. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: МИСИС, 2000. 320 с.

236. Кучеряев Б.В. О преимуществах применения изопериметрической постановки вариационных задач обработки металлов давлением. // Известия вузов. Черная металлургия. 2003. №11. С. 39-41.

237. Богатов A.A. К основам теории разрушения металла при обработке давлением. // Механика деформирования и разрушения. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 182-206.

238. Смирнов C.B. Залечивание поврежденности при термическом воздействии. // Механика деформирования и разрушения. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 207-224.

239. Федотов В.П. К выбору шага по времени при численной реализации вариационного принципа // Обработка металлов давлением. Свердловск. 1979. № 6. С.33-37.

240. Мигачев Б.А. Идентификация поврежденности при деформации металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 195 с.

241. Колмогоров В.Л., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрО РАН, 1994. 104 с.

242. Шелест А.Е., Юсупов B.C., Поклонов Г.Г., Дозорцев Ю.К. Оценка статистическими методами точности и стабильности технологического процесса производства электросварных прямошовных труб // Металлы. № 6. 2004. С. 65-72.

243. Комаровский A.A. Прогнозирование остаточного ресурса и долговечности. //Тяжелое машиностроение. 2000. № 12. С. 16-19.

244. Комаровский A.A. Уравнение состояния, дислокации и усталость материалов. // Тяжелое машиностроение. 2004. № 7. С. 24-26.

245. Хайкин Б.Е. // Обработка металлов давлением. Свердловск, 1974. Вып. 2. С. 40-43.

246. A.c. 1003953 СССР. Устройство для волочения-обкатки труб / Р.З.Акчурин, А.А.Богатов, В.М.Попов и др. // Открытия. Изобретения. 1983. № 10.