автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка моделей функционирования агрегата совмещенной прокатки-прессования с целью повышения эффективности производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов

На правах рукописи

ДОВЖЕНКО Иван Николаевич

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АГРЕГАТА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ

ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2006

Работа выполнена на кафедре ОМД ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота» (г. Красноярск)

Научный руководитель —

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент

Сидепьников Сергей Борисович

доктор технических наук, профессор

Шеркунов Виктор Георгиевич

Ведущая организация -

кандидат технических наук, доцент

Слукин Евгений Юрьевич

Научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (ОАО «Институт Цветметобработка»)

Защита состоится 28 сентября 2006 г, в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Автореферат разослан «24» августа 2006 г.

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ им. Г.И. Носова, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета

Жиркин Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В условиях постоянного технологического развития и глобализации рынков перед предприятиями, производителями металлопродукции, остро стоит проблема повышения эффективности производства и обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции. Особенно актуальна эта проблемы при производстве длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов в виде прутков, проволоки и профилей малого поперечного сечения.

Лежащий в основе диссертации процесс совмещенной прокатки-прессования (СПП) имеет большие перспективы в области повышения эффективности производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов на базе модульных технологий. В приоритетных направлениях развития науки и техники Российской Федерации в рамках направления «Производственные технологии» выделено критическое направление — «Модульные технологии производства массовой металлопродукции с новым уровнем свойств».

Представленная работа выполнялась в рамках научной программы Минобразования России «Инновационная деятельность высшей школы» (2003 г.) по проекту №03.01.30 «Разработка и создание опытно-промышленного образца модульного агрегата прокатки-прессования интегрированной литейно-прессовой линии для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов», гранта Президента РФ №НШ-2212.2003.8 (2003-2005 гг.) на поддержку молодых российских ученых и ведущих научных школ, научной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2005 г.), подпрограмма № 2 «Прикладные исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники», проект №52633.

Цель работы: разработка комплекса технических и технологических решений для модульной технологии производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов на базе совершенствования процедур проектирования и создания модели функционирования агрегата совмещенной прокатки-прессования.

Научная новизна полученных результатов:

1. Экспериментально установлены общие закономерности влияния вытяжки при выдавливании, соотношения катающих диаметров валков, размеров калибров и температуры заготовки на энергосиловые параметры СПП при деформировании различных цветных металлов и сплавов.

2. Впервые разработана модель функционирования агрегата СПП в стационарном режиме при варьировании управляемых параметров, включающая комплекс моделей: геометрии асимметричного очага де-

формации; расчета средних контактных давлений на валках с учетом давления подпора от силы прессования и снижения контактных давлений на валках при сочетании разности их окружных скоростей вращения со степенью деформации; оценки температурных условий процесса с учётом двумерного теплового потока в калибре; расчета моментов на валках.

3. Получены и обоснованы необходимые для выполнения проектных работ и технологических разработок зависимости производительности агрегата СПП и его прогнозной стоимости в зависимости от значения главного параметра — диаметра валков.

Практическую ценность представляют следующие разработки:

- структурно-параметрическое описание интегрированной линии и агрегата СПП, выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений;

- общий подход, требования и принципы создания агрегатов СПП, прогнозные технические характеристики, основные функциональные показатели и условия эксплуатации;

- методики проектирования и модель функционирования агрегата СПП, обоснованная область работоспособности, а также определение её границ на основании принципов теории надежности;

- рекомендации по комбинированному охлаждению валков с целью обеспечения их прочности и долговечности;

- впервые разработанные эскизные проекты промышленных агрегатов СПП консольного типа и с закрытой станиной.

Реализация работы в промышленности. Результаты диссертационной работы обобщены и внедрены на ООО «ТК «Сегал» (г. Красноярск) в виде установки СШ1-400, что подтверждено соответствующим актом, при этом экономия при её использовании по сравнению с традиционными методами прессования составила в зависимости от марки алюминия или сплава от 1749 до 46 ООО рублей на 1 тонну продукции.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на международных научно-технических конференциях «Новые материалы и технологии в машиностроении», г. Брянск, 2005 г., «Кузнечно-штамповочное производство: перспективы и развитие», Екатеринбург, 2005 г., «Научно-технический прогресс в металлургии», г. Караганда, 2005 г., всероссийской научно-практической конференции «Технологическое обеспечение качества машин и приборов», г. Пенза, 2004 г., всероссийских научных конференциях Государственного университета цветных металлов и золота в 2003-2006 гг.

Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 13 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Содержит 219 страниц машинописного текста, 117 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 176 наименований и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен литературный обзор и патентный поиск, отражающие современные тенденции развития и повышения эффективности производства длинномерной металлопродукции на базе совмещения различных по своей физико-механической сущности технологических процессов, таких как литье, обработка металлов давлением и термическая обработка. Это обусловило разработку новых непрерывных процессов и модульного оборудования для их реализации. Анализ показал, что в качестве базового для большинства непрерывных процессов применяется прокатка, а также способы, обеспечивающие создание активных сил трения за счет подвижных стенок инструмента как, например, в способах Конформ, Экстроллинг и Лайнекс. Устройства для реализации этих способов работают в комплексе с агрегатами непрерывной разливки заготовок, в основном, роторного типа. Наибольшее распространение в промышленности получили установки Holton Conform™ фирмы Outokumpu Holton Ltd. с диаметром колеса 300,400 и 500 мм, а также компании BWE Ltd. CONFORM™ и CONKLAD™ с диаметром колеса 285, 315, 350, 400, 550 мм и мощностью привода от 100 до 500 кВт. Максимальный диаметр заготовки составляет из алюминия 25,5 мм и меди 22 мм. Примерно 75% работающих установок Holton Conform™ предназначены для изготовления продукции из алюминия и 25 % из меди и её сплавов.

Несмотря на преимущества этих установок, следует отметить и недостатки, характерные для способа Конформ: высокая энергоемкость процесса, так как затраты на преодоление сил трения по поверхностям инструментального узла требуют применения для привода электродвигателей большой мощности; неравномерность деформации; достаточно сложная конструкция прессового узла и системы его охлаждения.

В развитие процесса Экстроллинг в Государственном университете цветных металлов и золота был разработан способ СПП. Отличие данного способа и устройств для его реализации, от способа Экстроллинг, заключается в том, что используются валки разного катающего диаметра, образующие закрытый калибр, перекрытый матрицей, которая смещена от плоскости, проходящей через оси валков, в направлении прокатки, при этом создается дополнительная зона деформации с активными силами трения, действующими со стороны стенок калибра. Мощность привода устройства СПП по сравнению с установкой Конформ при сопоставимых

диаметрах валков и колеса в 3-4 раза ниже.

Для процесса СПП учеными ГУЦМиЗ выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, осуществлена защита технических решений в виде патентов, созданы опытно-промышленные установки на базе прокатных станов. Вместе с тем, назрела необходимость разработки конструкций промышленных агрегатов СПП, как объектов модульных непрерывных технологий, учитывающих достоинства и лишенных недостатков опытных установок. Однако в рамках теоретических исследований процесса СПП, в основном, рассматривался симметричный очаг деформации, что не соответствует реальному асимметричному процессу. В связи с этим в работе рассмотрено состояние теории асимметричной продольной прокатки, из анализа которого следует, что асимметрия процесса оказывает существенное влияние на геометрию очага деформации, условия деформирования и энергосиловые параметры.

Анализ показал, что при проектировании промышленных агрегатов СПП, как объектов модульных технологий, необходима разработка их структурно-параметрического описания с помощью набора проектных параметров и моделей функционирования.

Для достижения этой цели сформулированы следующие задачи:

— на основании экспериментальных исследований выполнить анализ взаимосвязи проектных параметров с входными и конструктивными параметрами в широком диапазоне их изменения в условиях асимметрии очага деформации;

— разработать структурно-параметрическое описание агрегата СПП с помощью набора проектных параметров и модели его функционирования в стационарном режиме при варьировании управляемыми параметрами;

— сформировать проектные процедуры, обеспечивающие выбор проектных параметров по принципу гарантированного результата, обосновать выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений;

— разработать общий подход, требования и принципы создания агрегатов СПП для определения состава стандартного, унифицированного и индивидуального оборудования и комплектующих единиц;

— разработать эскизные проекты промышленных агрегатов СПП консольного типа и с закрытой станиной.

Во второй главе представлены результаты экспериментальных исследований энергосиловых параметров и теоретические модели геометрии очага асимметричного процесса СПП, расчета контактных напряжений, сил на матрице и валках, а также моментов на валках.

Одним из основных факторов, определяющих энергосиловые па-

раметры процесса СПП, является вытяжка при выдавливании, в связи с чем были выполнены экспериментальные исследования на установке Cl 111-200 для сплава свинца с сурьмой, алюминия и его сплавов и меди. На рис, 1 представлены характерные для процесса СПП зависимости сил на матрице и валках, а на рис. 2 моментов (далее индекс 1 — относится к валку с выступом, индекс 2-е врезом) при деформировании в горячем состоянии при температуре 470°С алюминия А7 в различных калибрах.

Рис. 1. Зависимость сил на матрице Р„ и валках Р. от вытяжки А при прессовании сплава А7 (1 — Р„ и 2 — Р_„ калибр 13x22 мм, 3 — Р, и 4 — Рм, калибр 11x15 мм)

30 *

Рис. 2. Зависимость моментов на валках и М2 от вытяжки X при прессовании сплава А7 (1 - Мг и 2 — М\, калибр 13x22 мм, 3 — Мг и 4 - Ми калибр 11x15 мм)

Анализ экспериментальных данных позволил выявить следующие общие закономерности процесса СПП: увеличение вытяжки приводит к росту сил на матрице, что свойственно процессу выдавливания, и на валках в связи с ростом давления подпора в очаге деформации от действия силы выдавливания; уменьшение площади поперечного сечения калибра при одной и той же вытяжке приводит к снижению сил на матрице; изменение силы на валках очень чувствительно к изменению силы выдавливания; момент на валке с врезом больше момента на валке с выступом, что связано с разность площадей контакта стенок калибра с заготовкой при деформации; существует корреляционная взаимосвязь между моментами на валке с выступом и валке с врезом, причем скорость изменения АМ2 / ДЛ/, более высокая для условий горячей деформации сплава АДЗ1 и меди, чем свинца.

Для процесса СПП, реализуемого на валках разного диаметра, установлено, что длина дуг захвата, давление на валки, размеры зон обжатий под валками и моменты на валках не одинаковы.

Далее в данной главе рассмотрены модель геометрии асимметричного очага деформации, а также модели для расчета таких проектных параметров, как силы на валках и матрице, моменты на валках, которые оп-

ределяют мощность привода в зависимости от скорости вращения валков, требования к силовому каркасу промышленного агрегата СПП, жесткости и прочности конструктивных элементов.

Процесс СПП (рис. 3) осуществляется в закрытом калибре, образованном двумя валками разного катающего диаметра перекрытого матрицей в сечении СС. Валки вращаются с одинаковой частотой, но катающие поверхности калибра имеют разные окружные скорости, в частности ув1>у.2, а скорость боковых стенок калибра V,« изменяется пропорционально изменению радиуса от Л2 до /?2л. Заготовка в виде непрерывно-литого бруса с поперечным сечением ИохЬо задается в калибр (сечение АА') и подвергается деформации в зоне прокатки до сечения ВВ\ распрессовки до сечения СС и выдавливанию через матрицу до размера изделия Ил с вытяжкой

Я.=(АЛх6)^1(ай (Р**» — площадь поперечного сечения изделия). В процессе деформации при различных окружных скоростях валков действует приведенная на рис. 3 схема контактных напряжений трения Т;, причем т,*т2 в силу разных скоростей скольжения поверхностей валков по заготовке. Точки приложения равнодействующих сил Р1 и Р2 в условиях асимметричности процесса деформации располагаются в различных плоскостях, а моменты на валках будут определяться плечом а, каждой силы по отно-

Рис. 3. Схема процесса совмещенной прокатки-прессования

шению к центрам валков О\ и Ог. Сила, необходимая для выдавливания Р„р, создает подпорное давление в остальном очаге деформации. Такой характер действия сил обуславливает особенности построения модели процесса в зависимости и от окружных скоростей валков.

Из условия равновесия заготовки в зоне продольной прокатки ABB'А' силы У2 и Y\ равны, тогда, основываясь на подходе А.П. Грудева к анализу прокатки на валках разного диаметра, можно записать

= , (1) где рср - среднее давление, Ь - ширина калибра, ДА,/2 и ДЛ2/2 - частные обжатия (см. рис. 3), причём ДА= ДЛ]/2+ДА2/2.

Из условия (1) следует соотношение

ДА, Л,

РсР2 Рср,

т2 R,

(2)

(3)

где параметр т=рср}/рср2 учитывает разницу в давлениях на валках. Обжатия под валками будут равны

Щ _ Л,АЬ ДЛ, _ т2ЦАИ 2 ~ т1Л1+Кг 2 ~т2^+К2' Однако в подходе А.П. Грудева нет методики определения параметра т и не учтено влияние разности скоростей вращения валков на геометрию очага деформации. Для определения т в работе взято за основу уравнение давления прокатки А. Гелей, учитывающее окружную скорость валков, и подстановкой его в (1) с учетом (3) получено следующее уравнение

т =

(4)

где, согласно А. Гелей, С = 0,8(/<)/Лч>)1 -4,9(/,,/Лч,) + 9,6, // - коэффициент

трения по Зибелю, V,/ и — окружные скорости валков.

Для определения длины зон очага деформации с учетом окружных скоростей валков получены следующие зависимости

m2R,R2Ah

m1R1+R2''i т1Я1 + Ег ' (5>

Расчетная длина контактных дуг в зависимости от соотношения радиусов валков приведена на рис. 4, а обжатий на рис. 5.

1,0 1.1 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 И,/Я, Р,«115мм. ¿*'1,5мм <?). 3 5 мм (?} 5 ММ (3} темные томи - светлы* /„„ нготоека АД31 14x14 мм

« 1.0 1.1 1.2 и 1.4 1.5 1,6 И,/И, Й, «115 мм. ¿Ь«1.5мм(1). 3,5 мм (2). 5мм(Э) темные точки - ДП* светлые заготовка АД31 14x14 мм

Рис. 4. Зависимость длины контактных Рис. 5. Зависимость абсолютных обжатий дуг в зоне прокатки от соотношения от соотношения радиусов валков /¡¡/Кг радиусов валков Я1/Л2

В работе для расчета скоростей деформации, необходимых при определении сопротивления деформации металла при горячей обработке, получены зависимости (а>1, /?,, /?2. ДА, от) и (а>2, /?,, Я2, ДА, т) .

Для расчета температуры прессизделия в развитие решения Ю.Л. Стерника на основании одного из свойств интегралов дифференциального уравнения Фурье для учета двумерного теплового потока при деформации заготовки в виде бруса и подстановки теплофизических характеристик для сплава АД31 получено следующее уравнение Т^ = Та+0,115(ур„р+АГ„^ + Д7^) + ДГ„, -

ч г _,-,2» (6)

-2(Г. + 0,315 (Д+ Д) + ДГ„„ - Г,] [1 -ехр(-1,5 ТмТТ/^)]

где Т0 - температура заготовки, р„р= стД \„р,Т„р){ 1+1,41пХ) - давление прессования, X - коэффициент вытяжки при прессовании, АТпрок, АТрх и АТтр — повышение температуры соответственно от деформации при прокатке, распресовке и трении о стенки калибра, Ре- уА¡¡/а — критерий Пекле, Ли=/¿,//20 - критерий Нуссельта, у^Ми Ре/( 1 +Л'ы Ре), а - коэффициент температуропроводности, V - средняя скорость перемещения сечений в очаге деформации у=2<оЛ1Л2/'(/?1+/?2), а со - скорость вращения валков.

Для условий Я,=210 мм, Л2=180 мм, Я=15,1, Го=480 °С, сплав АД31 результаты расчёта по зависимости (б) представлены на рис. 6.

Анализ результатов моделирования показал, что с увеличением скорости вращения валков сокращается время теплопередачи между металлом заготовки и валками, соответственно уменьшается падение температуры заготовки в зоне прокатки и распрессовки, что приводит к повышению температуры изделия на выходе из матрицы.

О 1 4 6 8 10 1Z 14 16 п. об/мин

Рис. 6. Расчётная зависимость температуры изделия Ти]д на выходе из матрицы от частоты вращения валков п и температуры валков Т,: 1 — 150 °С; 2 - 200 °С; 3 — 250 °С; 4 - 300 °С; 5 - 350 "С

Общий подход к построению модели расчета средних контактных напряжений на валках и матрице в работе состоял в следующем:

— определение среднего контактного напряжения в калибре в зоне прокатки, с учетом давлений подпора, возникающих при осадке заготовки в зоне распрессовки и выдавливании в канал матрицы;

— определение среднего контактного напряжения в зоне распрессовки с учетом давления подпора при выдавливании заготовки;

— вычисление общего среднего контактного напряжения в зоне прокатки и распрессовки;

— корректировка общего среднего контактного напряжения с учетом его снижения от разности окружных скоростей валков при соответствующей степени деформации.

На основании такого подхода получили формулу для расчета среднего контактного напряжения на валках

Л

1+-

л/з-ь

(7)

где а/С Т) ~ среднее сопротивление деформации в функции от средней скорости деформации и температуры, Ь — ширина калибра,

Рассогласование окружных скоростей валков приводит к снижению средних контактных напряжений на валках, поэтому предложено учитывать это снижение при соответствующей степени деформации следующей зависимостью

АР - р^ /у.2 -1).[1/(1-*)]2, (8)

где е — степень деформации при прокатке, е=ДА/й0-

С учетом (8) среднее контактное напряжение на валках будет равно рва,,= р^-Ьр, а сила на валках РКРиг-АрХ^п+^О^-

Сравнение экспериментальных и расчетных данных (рис. 7) показало достаточно высокую сходимость значений сил на матрице и валках, кроме того, работоспособность и достоверность разработанных моделей подтверждается сохранением закономерностей изменения расчетных данных при изменении вытяжки при выдавливании.

О 5 10 15 20 Л 0 5 10 15 Я

а б

Рис. 7. Зависимость силы на матрице Рм и валках Р, от вытяжки X при прессовании на лабораторной установке СПП-200 алюминия А7 при 7^К=470°С: а— калибр 11x15 мм; б — калибр 13x22 мм; 1 — Р. экспериментальная, 2 — Р, расчётная; Ъ—Рм экспериментальная, 4 - Рм расчётная

Из рис.3 видно, что равнодействующие Рх и Рг образуют с центрами валков разные по величине плечи а] и а2, а моменты равны:

— для валка с врезом (валок с Р2 по дну калибра)

Мг = Рг а2 = ± М ~ (9)

— для валка с выступом (валок с по выступу)

М, = Руа, = ±Л), (10)

причем знак минус берется тогда, когда точка приложения равнодействующей находится правее линии ВВ'.

Поскольку (у2 + р2) > (У) + р|) и Р2> Р[, то из формул (9) и (10) следует, что Мг больше Л/[ и это подтверждается данными рис. 2.

Силы Р\ и Р2 зависят от Л.ДА.), следовательно, Л/] 2и М2[Рз(Рпр(к))] будут возрастать при увеличении вытяжки к при выдавливании, что соответствует экспериментальным данным рис. 2.

Из условия равновесия горизонтальных сил можно записать Рпр-Х1-Х2 = 0, откуда следуетХх = Р„р-Хг, Хг - Рпр -Хи тогда моменты от горизонтальных сил будут равны

Мхх=(Рпр - ХгЖи Миг*(Рвр (11)

а от вертикальных сил

Мг^^л. М2Г=Г21у21л, (12)

где щ и уб. - коэффициенты плена, которые на основании экспериментальных данных для сплавов алюминия и меди 0,05-0,1, 0,5-0,6, а свинца щ =. 0, у/г — 0-0,1.

Сравнение экспериментальных и расчетных данных по моментам представлено на рис. 8, откуда видна достаточно высокая сходимость расчетных значений с экспериментальными и выполняются закономерности, присущие практическим данным.

В третьей главе дано структурно-параметрическое описание способа и устройств совмещенной прокатки-прессования, обоснование главного и основных проектных параметров с учетом

1

м2

1 1 ;2 ь/

М 4-о-Г^ " !

1 1 !

0 5 10 И 20 Я

Рис. 8. Зависимость моментов М\ и Мг от вытяжки X при прессовании на лабораторной установке СПП-200 сплава А7, калибр 11x15 мм, 7,заг=470°С: 1 - эксперимент, 2 — расчет

функциональных и параметрических ограничений.

Выбранный нормализованный ряд значений главного и основных параметров агрегатов СПП представлен в табл. 1.

Таблица 1 — Нормализованный ряд значений главного и основных параметров

Основные параметры Значение главного параметра -диаметр валка, мм

100 200 300 400 500

Максимальные размеры поперечного сечения заготовки, мм 20x20 30x30 40x40 50x50 60x60

Максимальный диаметр окружности, описанной вокруг профиля, мм 16,0 24,0 32,0 40,0 48,0

Номинальная мощность привода, кВт 25 50 75 100 125

Максимальная производительность, кг/ч 800 1X00 3200 5000 7200

Функциональное ограничение по производительности агрегата СПП описывается следующей зависимостью

П = ЗбООу^ кгА,, кг/час, (13)

где С=р(к<рЛ>ох,1) — масса заготовки длиной ¿=1 м в кг, р — плотность кг/м3, к — коэффициент выхода годного, г0 — время основной работы, 1„ — технологическое время работы агрегата, уист — скорость истечения пресс-изделия, м/с, равная

причем к - эмпирический коэффициент, зависящий от расположения равнодействующих.

При проектировании агрегата СПП выбор номинальных рабочих значений выходных параметров Г/ по отношению к их предельным значениям [1^] реализован с позиций теории надежности по критерию гарантированного результата, т.е. с заданной вероятностью безотказной работы Р. Дня обеспечения Р необходимо выполнение равенства У—[У] = ирБ, где У и [У] - средние значения величин У и [У],

5 = — среднее квадратическое отклонение разности двух ве-

личин У и [У], [,5>] и 5> - среднее квадратическое отклонение величин У и 1Т]> ир — квантиль нормированного нормального распределения как функция от Р.

Среднее значение выходного параметра У и среднее квадратическое отклонение Яу параметра У, как известной функции <р случайных аргументов, определятся следующими зависимостями

где дф/дХ, — коэффициент чувствительности.

По разработанным в главе 2 моделям для расчета сил на матрице и валках, а также моментов по зависимостям (15) можно прогнозировать рассеяние значений выходных параметров. При выполнении проектных расчетов, когда величина 5, неизвестна, необходимо, задавшись размахом значений параметров Х1ма-Хш„ и вероятностью Р, определить среднее квадратичное отклонение входного параметра

где 1ир выбирают в зависимости от заданной вероятности Р .

На основании подхода Э.А. Гарбера в работе исследовано влияние разности температур на поверхности валка Тпов и поверхности осевого отверстия Тц на величину температурных напряжений сгв7)1М = <т1Тпо, и егеТц = сггТц. Показано, что наиболее благоприятные условия будут в случае, когда Тпаг — Тч <50 °С. Такую небольшую разность в температурах на

поверхности валка Т^ и поверхности осевого отверстия Тц можно обеспечить только применением комбинированного метода охлаждения, т.е. необходимо производить поверхностное охлаждением водяным туманом

У = ср{Хх,Хг,...,Х„), Sr=^(d<p/dX,)2S* ,

(15)

(16)

для устранения избыточного нагрева поверхностного слоя металла валка и внутреннее для поддержания заданной разности температур за счет управления расходом охлаждающего агента.

Далее в главе рассмотрены общие подходы принципы и требования к созданию агрегатов СПП по показателям: назначение агрегата, качество продукции, надежность, технологичность конструкции, условия эксплуатации.

В главе 4 представлены конструктивно-компоновочные решения агрегатов СПП консольного типа и с закрытой станиной.

Для исследования в производственных условиях возможностей обработки на установках СПП заготовок с поперечным сечением 30x30 мм при изготовлении продукции промышленного назначения из сплавов алюминия совместно с ООО «ТК «Сегал» на базе типового прокатного стана была спроектирована опытно-промышленная установка СПП-400.

Выполненные опытно-промышленные эксперименты и внедрение установки СПП-400 в опытно-промышленную эксплуатацию позволили доказать эффективность процесса совмещенной прокатки-прессования и наметить направления по совершенствованию конструкции при создании промышленного агрегата, для чего необходимо повысить жесткость конструкции станины в сочетании с матричным блоком, обеспечить быстроту смены валков, сделать более гибким привод с возможностью плавного регулирования частоты вращения валков, разработать фиксирующие направляющие для матричного блока и изменить конструкцию гидроприжима.

Предложено использовать для агрегатов СПП:

1) коробчатую станину с консольным расположением валков, диаметром от 100 до 300 мм, обеспечивающую оперативную смену инструмента (валков и матриц) для изготовления небольших партий продукции из легкодеформируемых сплавов (алюминия АД1, серебра ПСр40 и т.д.) с широкой номенклатурой;

2) станину закрытого типа (диаметр рабочих валков 400 или 500 мм), обеспечивающую большую жесткость, и предназначенных для работы с использованием заготовок большого поперечного сечения с высокой производительностью, а так же позволяющих обрабатывать трудноде-формируемые сплавы алюминия и меди. Вариант компоновочного решения агрегата СПП 300 консольного типа приведен на рис. 9. Конструкция валка сборная с применением твердосплавного кольца и системой крепления фирмы «Карк». Далее этот вариант агрегата был усовершенствован за счет применения конструкции совмещенного устройства шестеренной клети с консольными валками, приведенный на рис. 10.

В качестве привода рабочих валков предлагается использовать современные мотор-редукторы или гидромотор-редукторы, не требующие установки дополнительных редукторов, что позволяет значительно сократить габаритные размеры агрегата СПП.

Для производства пресс-изделий из заготовок с поперечным сечением 40x40 мм и более из сплавов алюминия и меди разработана конструкция агрегата СПП-400 с диаметром большего валка 400 мм (рис. 11). В качестве аналога валкового блока взята клеть сортопрокатного стана конструкции УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург). Валковый блок представляет собой однокорпусную конструкцию смонтированную на двух плитах 1, обеспечивающих вертикальную жесткость и фиксирующих четыре подушки 2, между которыми уста- уплотнение; 5 - соединительная новлены оси 3 с рабочими валками муфта; 6 - шестерня; 7 - матрица 5- На торцевых плитах подушек 6

устанавливаются два гидромотор-редуктора 7, таким образом каждый валок приводится в движение четырьмя гидромотор-редукторами серии ГПР-Ф-М-630-04 с частотой вращения 1,1-42 об/мин и номинальной мощностью 22 кВт каждый. Механическая связь между валками отсутствует, а подушки, зафиксированные относительно плит цапфами 8, имеют возможность поперечного смещения относительно плоскости прокатки. Валковый блок при сборке устанавливается в опоры 24, составляющие единой целое с основанием 25, при снятых поперечинах 26. Матрица 27 устанавливается в матрице-держатель 28, прикрепленный к инструментальной доске 29. Матричный блок после установки в рабочее положение цилиндром 30, фиксируется механически с помощью фиксаторов 33, входящих в отверстия, выполненные в приливах опор. Прижим валкового блока к матричному блоку осуществляется с помощью четырех короткоходных цилиндров 34 установленных на плите валкового блока со стороны входа металла.

агрегата СПП-300

Рис. 10. Конструкция совмещенного устройства шестеренной клети с консольными валками: 1 — консольный валок; 2 - станина; 3 - подшипник; 4

24 26 1

35 \ МЙ1

34

Рис. 11. Конструкция агрегата С1111-400 (а) и поперечный разрез в плоскости рабочих валков (б)

Предложенная конструкция агрегата СПП-400 обеспечивает отсутствие опрокидывающего момента за счет применения индивидуального привода к каждому валку, высокую жесткость системы валковый-матричный блок и надежность.

В заключении представлены основные выводы по работе: 1. Экспериментально установлены общие закономерности влияния вытяжки при выдавливании, соотношения катающих диаметров валков, размеров калибров и температуры заготовки на энергосиловые параметры при деформировании различных цветных металлов и сплавов с ис-

пользованием ассиметричной схемы совмещенной прокатки-прессования.

2. Разработана модель функционирования агрегата СПП в стационарном режиме при варьировании управляемых параметров, включающая следующий комплекс моделей:

- геометрии асимметричного очага деформации: углов захвата и длины контактных дуг на валках в зависимости от радиусов валков и окружных скоростей их вращения; длины очага деформации; распределения обжатий под вклками; коэффициента формы очага деформации под каждым валком и средний для очага деформации;

- расположения равнодействующих сил на валках в условиях асимметричной деформации, показано, что точки их приложения лежат в разных плоскостях, на основании чего доказана ведущая роль сил трения на стенках калибра в величине моментов, возникающих на валке с выступом и врезом;

- расчета средних контактных давлений на валках, учитывающая давление подпора от силы прессования и снижение контактных давлений на валках при сочетании разности их окружных скоростей вращения со степенью деформации;

- оценки температурных условий процесса с учётом двумерного теплового потока в калибре;

- расчета моментов на валках.

3. Научно обосновано методическое обеспечение процедур проектирования модульного оборудования для СПП, включающее:

— структурно-параметрическое описание интегрированной линии для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов, на базе агрегата СПП, для которого обоснован выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений;

— общий подход, требования и принципы создания агрегатов СПП на основе которых определены состав стандартного, унифицированного и индивидуального оборудования и комплектующих единиц, прогнозные технические характеристики, основные функциональные показатели и условия эксплуатации;

- методику проектирования и построение области работоспособности агрегата СПП на основании принципа гарантированного результата теории надежности;

— рекомендации по комбинированному охлаждению валков с целью обеспечения их прочности и долговечности на основании теоретического анализа температурных условий работы инструмента.

4. Разработаны эскизные проекты промышленных агрегатов

СПП:

— с коробчатой станиной и консольным расположением валков, обеспечивающую оперативную смену инструмента для изготовления небольших партий продукции из легкодеформируемых сплавов (алюминия АД1, серебра ПСр40 и т.д.) с широкой номенклатурой.

— со станиной закрытого типа, обеспечивающую большую жесткость, и предназначенных для работы с использованием заготовок большого поперечного сечения, а так же позволяющих обрабатывать трудно-деформируемые сплавы цветных металлов и сплавов.

5. Внедрена на ООО «ТК «Сегал» (г. Красноярск) опытно-промышленная установка Clli 1-400, при этом экономия по сравнению с традиционными методами прессования составила в зависимости от марки алюминия или сплава от 1749 до 46 ООО рублей на 1 тонну продукции.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Довженко И.Н. Проектирование линии непрерывного литья, прокатки и прессования// Совершенствование технологий производства цветных металлов: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. — Красноярск: КГАЦМиЗ, 2002. - С. 65-66.

2. Довженко И.Н. Трёхмерное моделирование установки совмещенной прокатки-прессования// Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. — Красноярск: ГОУ ВПО «КГАЦМиЗ», 2003. - С. 234-236.

3. Довженко И.Н., Галиев Р.И., Лопатина Е.С. Разработка конструкции опытно-промышленной установки СПП-400 и ее промышленное освоение// Перспективные материалы: получение и технологии обработки. Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2004. - С. 59-61.

4. Сидельников С.Б., Довженко H.H., Галиев Р.И., Довженко И.Н. Разработка проекта установки совмещенного литья и прокатки прессования/ // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2005. - С. 33-42.

5. Довженко H.H., Сидельников С.Б., Довженко И.Н. Принципы разработки агрегатов непрерывной прокатки-прессования для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов// Кузнечно-штамповочное производство: перспективы и развитие (сб. научных трудов) - Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2005. - С. 664-670.

6. Sidelnikov S.B., Dovzhenko N.N., Dovzhenko I.N. Modeling and developing processes of integrated aluminum and aluminum alloys processing based on the methods of continuous casting, rolling and extrusion// Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 4. — Брянск: БГИТА, 2005. - С. 6-15.

7. Dovzhenko N.N., Sidelnikov S.B., Dovzhenko I.N. Rolling-pressing unit integrated into casting-extrusion line for manufacturing long products from nonferrous metals and alloys// Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 4. — Брянск: БГИТА, 2005. - С. 3-6.

8. Довженко И.Н., Довженко H.H., Сидельников С.Б. Моделирование условий для расчета энергосиловых параметров асимметричного процесса совмещенной прокатки-прессования// Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета. Выпудк 2(9). - Красноярск, 2006. - С. 19-23. (рецензируемое издание).

9. Моделирование тепловых условий процесса совмещенной прокатки-прессования/ H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, И.Н. Довженко, C.B. Беляев, P.E. Соколов// Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: Материалы международной научно-практической конференции/ Под. ред. В.В. Кравцова; ГОУ ВПО «Гос. у-нт цвет, металлов и золота». — Красноярск, 2006. - С. 227-228.

10. Довженко И.Н., Довженко H.H., Сидельников С.Б. Моделирование энергосиловых параметров при проектировании агрегатов совмещенной прокатки-прессования// Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: Материалы международной научно-практической конференции/ Под. ред. В.В. Кравцова; ГОУ ВПО «Гос. у-нт цвет, металлов и золота». -Красноярск, 2006. - С. 230-237.

11. Промышленные агрегаты совмещенной прокатки-прессования для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов/ H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, И.Н. Довженко, Р.И. Галиев, A.A. Катарева// Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: Материалы международной научно-практической конференции/ Под. ред. В.В. Кравцова; ГОУ ВПО «Гос. у-нт цвет, металлов и золота». — Красноярск, 2006. — С. 239-246.

12. Довженко И.Н., Довженко H.H., Сидельников С.Б. Разработка промышленных агрегатов совмещенной прокатки-прессования для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов// Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр./ Под общ. ред. В.В. Стацуры; ГУЦМиЗ. Выпуск 12. - Красноярск, 2006. - С. 71-80.

13. Довженко И.Н., Довженко H.H., Сидельников С.Б. Расчет энергосиловых параметров при проектировании оборудования нового процесса совмещенной прокатки-прессования// Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр./ Под общ. ред. В.В. Стацуры; ГУЦМиЗ. Выпуск 12. — Красноярск, 2006. - С. 81-88.

Подписано в печать 22.08.06 Формат 60x84. Печать офсетная. Бумага типографская. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,2.

Тираж 100 экз. Отпечатано на участке множительной техники ГУЦМиЗ 660025, г. Красноярск, ул. Вавилова 66 а

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МОДУЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАССОВОЙ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ

1.1 ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ щ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА

ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

1.2 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ 31 1. 3 МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

С АСИММЕТРИЧНЫМ ОЧАГОМ ДЕФОРМАЦИИ

1.4 АНАЛИЗ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ ПРЕДПОСЫЛОК ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБРАЗЦА АГРЕГАТА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

2 ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ АСИММЕТРИЧНОГО ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

2.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АСИММЕТРИЧНОСТИ ПРОЦЕССА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

НА ЭНЕРГОСИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ

2.2 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ГЕОМЕТРИИ АСИММЕТРИЧНОГО ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ И СРЕДНЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОКАТКЕ-ПРЕССОВАНИИ

2.3 АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ ПРОЦЕССА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

2.4 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА СИЛ НА ВАЛКАХ

И МАТРИЦЕ

2.5 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАСЧЕТА МОМЕНТОВ НА ВАЛКАХ 120 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

3.1 СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СПОСОБА

И УСТРОЙСТВ СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

3.2 ВЫБОР ГЛАВНОГО И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТА СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ ВНУТРИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РЯДА

3.3 РАЗРАБОТКА ОБЩИХ ПОДХОДОВ, ТРЕБОВАНИЙ

И ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ АГРЕГАТА СОВМЕЩЕННОЙ

ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

4 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ АГРЕГАТА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

4.1 РАЗРАБОТКА И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ УСТАНОВКИ СПП

4.2 РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНЫХ ПРОЕКТОВ АГРЕГАТОВ СОВМЕЩЕННОЙ ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

В условиях постоянного технологического развития и глобализации рынков перед предприятиями, производителями металлопродукции, остро стоит проблема повышения эффективности производства и обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции. Особенно актуальна эта проблемы при производстве длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов в виде прутков, проволоки и профилей малого поперечного сечения.

Решение этой проблемы требует как дальнейшего совершенствования действующих технологических процессов производства длинномерной продукции, так и создания технологических систем на базе интегрированных и совмещенных устройств и агрегатов, основанных на сокращении до минимума числа этапов технологического процесса, снижении затрат материальных и энергетических ресурсов.

Задачи создания технологических систем на базе интегрированных и совмещенных устройств и агрегатов в последние годы приобрели особую актуальность, в их решении накоплен определенный производственный опыт и созданы научно-технические основы для разработки технологий и оборудования. В приоритетных направлениях развития науки и техники Российской Федерации в рамках направления «Производственные технологии» включена критическая технология - «Модульные технологии производства массовой металлопродукции с новым уровнем свойств».

К настоящему времени в области разработки нового процесса совмещенной прокатки-прессования, разработанного на кафедре «Обработка металлов давлением» ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота», выполнен определенный научно-технический задел и накоплен практический опыт создания опытно-промышленных установок. Вместе с тем от производителей длинномерной продукции поступают заявки на приобретение промышленных образцов такого оборудования, причем заявки имеют широкий спектр запросов от <# производства припоев на основе серебра в виде проволоки диаметром 1,6 мм, до жил высоковольтных электрических кабелей больших сечений с заданной длиной без стыковой сварки более коротких жил. Все это обусловило необходимость разработки подходов и принципов проектирования промышленных агрегатов совмещенной прокатки-прессования.

В структуре жизненного цикла сложных технических систем одной из важнейших является стадия проектирования. Эта стадия включает два основных этапа:

- внешнее проектирование (макропроектирование), когда исследуются свойства внешней среды, оцениваются рассогласования характеристик действующих систем относительно их требуемых значений, определяются характеристики и тенденции развития систем-аналогов, выясняются цели, ради достижения которых создается система, уточняется круг решаемых ею задач. Результатом этого этапа является техническое задание на разработку проекта;

- внутреннее проектирование (микропроектирование), когда определяется на основании структурно-параметрического описания и модели функционирования структура системы и её конструктивно-компоновочные схемы, технические (Ъ решения ее подсистем и элементов, их конструкция, параметры, режимы эксплуатации и др.

С информационной точки зрения проектирование - процесс преобразования входной информации об объекте проектирования, состоянии знаний в рассматриваемой области знаний, опыте проектирования объектов аналогичного назначения в выходную информацию в виде проектно-конструкторской и технологической документации. К области научных задач проблем проектирования объектов новой техники относятся задачи как построения общей теории проектирования сложных систем и объектов, так и разработка математических моделей проектируемых объектов, включающих структурно-параметрическое описание собственно объекта с помощью набора проектных параметров и модель его функционирования.

Для обоснования общего подхода и методических принципов разработки технологии и моделей функционирования модульного оборудования на базе способа совмещенной прокатки-прессования в работе рассмотрены тенденции и факторы, вызывающие необходимость разработки современных модульных технологий производства массовой длинномерной металлопродукции, а также состояние исследований в области смежных процессов, таких как прессование с использованием активных сил трения и асимметричных процессов продольной прокатки.

В работе показано, что разработанный на уровне изобретений и реализованный в виде лабораторной и опытно-промышленной установок способ совмещенной прокатки-прессования является перспективным для реализации в виде базового объекта модульных технологий для производства длинномерной металло-% продукции, что позволило сформулировать технические требования к промышленному агрегату совмещенной прокатки-прессования.

Вместе с тем, теоретические исследования совмещенной прокатки-прессования выполнены в основном для условий симметричного процесса, а экспериментальные для асимметричного, в связи с чем для научно-методического обеспечения процедур проектирования необходима разработка моделей для анализа и синтеза асимметричного процесса.

В связи с этим, для реализации этапа внутреннего проектирования с выходом на эскизный проект агрегата совмещенной прокатки-прессования необходимо сформулировать цель исследований и задачи, которые необходимо решить для ее достижения.

Учитывая актуальность проблемы создания модульных технологий производства длинномерной продукции из цветных металлов и сплавов цель настоящего исследования сформулирована в следующем виде: разработать комплекс технологических и технических решений для модульной технологии производства длинномерной продукции из цветных металлов и сплавов на базе совершенствования процедур проектирования и создания моделей функционирования агрегата Ф совмещенной прокатки-прессования.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Выполнен комплекс экспериментальных исследований на лабораторной установке совмещенной прокатки-прессования СПП-200 взаимосвязи проектных параметров с входными и конструктивными параметрами в широком диапазоне их изменения в условиях асимметрии очага деформации.

2. Разработаны структурно-параметрическое описание агрегата совмещенной прокатки-прессования с помощью набора проектных параметров и модель его функционирования в стационарном режиме при варьировании управляемых параметров, обеспечивающая эффективные конструкторско-технологические решения на базе прогнозирования выходных характеристик процесса по заданным проектным параметрам с учетом асимметрии очага деформации и особенностей деформирования с активными силами трения.

3. Сформированы проектные процедуры, обеспечивающие выбор проектных параметров по принципу гарантированного результата, обоснован выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений, а также необходимые для выполнения проектных работ и технологических разработок зависимости характеризующие производительность агрегата совмещенной прокатки-прессования и его прогнозную стоимости в зависимости от значения главного параметра.

4. Разработаны общий подход, требования и принципы создания агрегатов А совмещенной прокатки-прессования, на основе которых определен состав стандартного, унифицированного и индивидуального оборудования и комплектующих единиц в рамках интегрированной линии непрерывного производства длинномерных изделий, её прогнозные технические характеристики, основные функциональные показатели и условия эксплуатации.

5. Разработаны эскизные проекты промышленных агрегатов совмещенной прокатки-прессования консольного типа и с закрытой станиной.

В результате решения поставленных задач в диссертации получены следующие, наиболее важные результаты, отличающиеся научной новизной:

1. Экспериментально установлены следующие общие закономерности процесса совмещенной прокатки-прессования:

- увеличение вытяжки приводит к росту сил на матрице и валках, что связано с ростом давлений подпора в очаге деформации от силы прессования;

- скорость роста сил на матрице и валках от вытяжки для свинца ниже, чем деформируемых в горячем состоянии меди Ml и сплава АД31, что объясняется различным скоростным упрочнением и условиями трения;

- уменьшение площади поперечного сечения калибра при одной и той же вытяжке приводит к снижению сил на матрице и валках при малых вытяжках, а с увеличением вытяжки разность сил в различных калибрах возрастает, последнее обусловлено нелинейным характером прироста контактной площади калибра при увеличении его размеров;

- изменение силы на валках Рв очень чувствительно к изменению силы прессования Рм, так при деформировании сплава свинца и алюминиевого сплава АДЗ1 в горячем состоянии коэффициент абсолютной чувствительности к = дРв/дРм равен 1,8, а при горячей деформации меди Ml он равен 1,126, что объясняется более низким коэффициентом трения меди по стали в связи с наличием на поверхности заготовки окислов;

- момент на валке с врезом больше момента на валке с выступом практически в 2 раза, что связано с разностью площадей контакта стенок калибра с заготовкой при деформации, а скорость изменения моментов от изменения силы на валках значительно ниже, чем скорость роста силы на валках от силы прессования;

- установлено, что изменение моментов более чувствительно к изменению силы прессования, чем к изменению силы на валках, при этом сделано предположено, что величина момента на валках в большей мере обусловлена силами трения на поверхностях калибра, которые, при выполнении условия равновесия горизонтальных сил, должны быть уравновешены силой прессования Рпр;

- установлена корреляционная взаимосвязь между моментами на валке с выступом Mi и валке с врезом М2, причем скорость изменения ДМ2 / AMi более высокая при горячей деформации меди и алюминиевого сплава АДЗ 1, чем сплава свинца, что обусловлено в последнем случае более низкими значениями коэффициента трения и скоростного упрочнения сплава свинца, по сравнению с алюминиевым сплавом АДЗ 1 и медью.

2. Впервые разработана модель функционирования агрегата совмещенной прокатки-прессования в стационарном режиме при варьировании управляемых параметров, включающая следующий комплекс моделей:

- геометрии асимметричного очага деформации: углов захвата и длины контактных дуг на валках в зависимости от радиусов валков и окружных скоростей их вращения; длины очага деформации; распределения обжатий под валками; коэффициента формы очага деформации под каждым валком и средний для очага деформации; площадей контактных поверхностей;

- расположения равнодействующих сил на валках в условиях асимметричной деформации, показано, что точки их приложения лежат в разных плоскостях, на основании чего доказана ведущая роль сил трения на стенках калибра в величине моментов, возникающих на валке с выступом и врезом;

- расчета средних контактных напряжений на валках, учитывающая давление подпора от силы прессования и снижение контактных напряжений на валках за счет разности их окружных скоростей вращения в сочетании со степенью деформации, при этом показано, что в условиях совмещенной прокатки-прессования правомерно применение расчета средних контактных напряжений по средним геометрическим размерам асимметричного очага деформации;

- оценки температурных условий процесса с учётом двумерного теплового потока в калибре;

- расчета моментов на валках.

3. Разработаны и обоснованы необходимые для выполнения проектных работ и технологических разработок зависимости производительности агрегата совмещенной прокатки-прессования и его прогнозной стоимости в зависимости от значения главного параметра.

Основные научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, базируются на применении теории обработки металлов давлением и математических методах исследования. Достоверность их подтверждена результатами лабораторных и промышленных испытаний, опытно-промышленного опробования и внедрением в производство.

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

- разработано структурно-параметрическое описание интегрированной линии для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов, включающей в качестве базового функционального элемента агрегат совмещение ной прокатки-прессования, при этом обоснован выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений;

- разработаны общий подход, требования и принципы создания агрегатов совмещенной прокатки-прессования на основе которых определен состав стандартного, унифицированного и индивидуального оборудования и комплектующих единиц в рамках интегрированной линии непрерывного производства длинномерных изделий, её прогнозные технические характеристики, основные функциональные показатели и условия эксплуатации;

- разработана методика проектирования, основанная на том, что для процесса совмещенной прокатки-прессования существует область работоспособности, обуславливающая производительность как функцию окружной скорости валков, ограниченная номинальными значениями сил на матрице и валках и мощностью привода, кроме того, она включает определение границ области работоспособности на основании принципов теории надежности с учетом вероятностного характера изменения входных и выходных параметров;

- на основании теоретического анализа температурных условий работы инструмента разработаны рекомендации по комбинированному охлаждению валков с целью обеспечения их прочности и долговечности;

- впервые разработаны эскизные проекты промышленных агрегатов СПП: а) с коробчатой станиной и консольным расположением валков, обеспечивающую оперативную смену инструмента для изготовления небольших партий продукции из легкодеформируемых сплавов (алюминия АД1, серебра ПСр40 и т.д.) с широкой номенклатурой; б) со станиной закрытого типа, обеспечивающей большую жесткость, и предназначенных для обработки заготовок большого поперечного сечения с высокой производительностью, а так же позволяющих обрабатывать труднодефор-мируемые сплавы.

Полученные в работе научные и практические результаты используются при подготовке специалистов в курсах лекций «Моделирование и оптимизация технологических систем и комплексов обработки металлов давлением», «Теория и технология прокатки, прессования и волочения», «Системы автоматизированного проектирования процессов ОМД», «Технология ювелирного производства», «Непрерывное литьё и обработка цветных металлов и сплавов», курсовом и дипломном проектировании по специальности «Обработка металлов давлением».

На ООО «ТК «Сегал» внедрена опытно-промышленная установка СПП-400.

Представленная работа выполнялась в рамках научной программы Минобразования России «Инновационная деятельность высшей школы» (2003 г.) по проекту «Разработка и создание опытно-промышленного образца модульного агрегата прокатки-прессования интегрированной литейно-прессовой линии для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов», гранта Президента РФ №НШ-2212.2003.8 (2003-2005 гг.) на поддержку молодых российских ученых и ведущих научных школ, научной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2005 г.), подпрограмма № 2 «Прикладные исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники», раздел № 2.2 «Опытно-конструкторские, технологические и экспериментальные разработки», направление № 2 «Производственные технологии», проект №52633 «Разработка новых сплавов и припоев на основе драгоценных металлов и технологий производства из них слитков, полуфабрикатов и ювелирных изделий».

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Внедрена на ООО «ТК Сегал» (г. Красноярск) опытно-промышленная установка СПП-400. Экономические расчеты показали, что технология и оборудование эффективны как в сравнении с получением катанки на литейно-прокатном агрегате, так и в сравнении с технологией прессования прутков из слитков на горизонтальных гидравлических прессах. При этом экономический эффект при производстве прутков на установке СПП из алюминия марки АД1 составит 1749 руб. на тонну, а для прутков из сплава АМгб себестоимость продукции снижается практически в 2 раза.

2. Выполнены в системе AutoCAD 2005 варианты объемных компоновочных моделей агрегата совмещенной прокатки-прессования.

3. Разработаны новая конструкция агрегата СПП на основе совмещения в одном корпусе станины, валкового блока и шестеренной клети.

4. Разработана новая оригинальная конструкция прокатных консольных валков с использованием системы крепления фирмы «Карк», обеспечивающая применение составных колец в различной комбинации из инструментальных сталей и твердых сплавов, что позволяет, снизить затраты на валковый инструмент и существенно повысить надежность, и ремонтопригодность.

5. Обоснованы и выбраны серийно выпускаемые узлы и устройства для гидропривода прижима матричного блока, привода валков на основе моторедукторов и гидромотор-редукторов.

6. Впервые разработаны эскизные проекты промышленных агрегатов СПП:

- с коробчатой станиной и консольным расположением валков, обеспечивающей оперативную смену инструмента для изготовления небольших партий продукции из легкодеформируемых сплавов (алюминия АД1, серебра ПСр40 и т.д.) с широкой номенклатурой.

- с станиной закрытого типа, обеспечивающей большую жесткость, и предназначенных для работы с использованием заготовок большого поперечного сечения с высокой производительностью, а так же позволяющих обрабатывать труд-нодеформируемые сплавы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация посвящена решению актуальной проблемы повышения эффективности производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов на основе модульных технологий путем разработки и применения для анализа и проектирования структурно-параметрического описания и моделей функционирования агрегатов совмещенной прокатки-прессования, создания комплекса технических и технологических решений.

На основе системного подхода в работе определены основные направления и пути решения проблемы проектирования оборудования для модульных технологий на базе способа совмещенной прокатки-прессования:

- внешнее проектирование (макропроектирование) позволило установить, что повышение производительности и снижение издержек обеспечивается применением технологических систем на базе интегрированных и модульных совмещенных устройств и агрегатов, позволяющих сократить до минимума число этапов технологического процесса, снизить затраты материальных и энергетических ресурсов;

- внутреннее проектирование (микропроектирование) позволило установить на основании структурно-параметрического описания и модели функционирования структуру, параметрический ряд, главный и основные параметры промышленных агрегатов совмещенной прокатки-прессования, технические решения их подсистем и элементов, их конструкции и режимы эксплуатации.

В результате решения поставленных в диссертации задач получены следующие, наиболее важные результаты:

1. Экспериментально установлены следующие общие закономерности ас-симетричного процесса совмещенной прокатки-прессования:

- увеличение степени вытяжки прессования приводит к росту сил на матрице и валках, что связано с ростом напряжений подпора в очаге деформации от силы прессования;

- скорость роста сил на матрице и валках от вытяжки для свинца ниже, чем деформируемых в горячем состоянии меди Ml и алюминиевого сплава АД31, что объясняется различным скоростным упрочнением и коэффициентами трения;

- уменьшение площади поперечного сечения калибра при одной и той же вытяжке почти в два раза приводит к практически такому же снижению сил на матрице и валках при малых вытяжках, а с увеличением вытяжки разность сил в различных калибрах возрастает, последнее обусловлено нелинейным характером прироста контактной площади калибра при увеличении его размеров;

- изменение силы на валках очень чувствительно к изменению силы прессования, так при деформировании сплава свинца и сплава АД31 в горячем состоянии коэффициент абсолютной чувствительности к = дРв /дРм равен 1,8, а при горячей деформации меди Ml он равен 1,126, что объясняется более низким коэффициентом трения меди по стали в связи с наличием на поверхности заготовки окислов;

- момент на валке с врезом больше момента на валке с выступом практически в 2 раза, что связано с разностью площадей контакта стенок калибра с заготовкой при деформации, а скорость изменения моментов от изменения силы на валках значительно ниже, чем скорость роста силы на валках от силы прессования;

- установлено, что изменение моментов более чувствительно к изменению силы прессования, чем к изменению силы на валках, при этом сделано предположение, что величина момента на валках в большей мере обусловлена силами трения X) и Х2 на поверхностях калибра, которые, при выполнении условия равновесия горизонтальных сил, должны быть уравновешены силой прессования Рпр\

- установлена корреляционная взаимосвязь между моментами на валке с выступом и валке с врезом, причем скорость изменения АМ2/ ДМ, более высокая для условий горячей деформации меди и алюминиевого сплава АДЗ1, чем сплава свинца, что обусловлено в последнем случае более низкими значениями коэффициента трения и скоростного упрочнения сплава свинца, по сравнению со сплавом АДЗ 1 и медью.

2. Впервые разработана модель функционирования агрегата совмещенной прокатки-прессования в стационарном режиме при варьировании управляемых параметров, включающая следующий комплекс моделей:

- геометрии асимметричного очага деформации: углов захвата и длины контактных дуг на валках в зависимости от радиусов валков и окружных скоростей их вращения; длины очага деформации; распределения обжатий под валками; коэффициента формы очага деформации под каждым валком и средний для очага деформации; площадей контактных поверхностей;

- расположения равнодействующих сил на валках в условиях асимметричной деформации, показано, что точки их приложения лежат в разных плоскостях, на основании чего доказана ведущая роль сил трения на стенках калибра в величине моментов, возникающих на валке с выступом и врезом;

- расчета средних контактных напряжений на валках, учитывающая напряжения подпора от силы прессования и снижение контактных напряжений на валках при сочетании разности их окружных скоростей вращения со степенью деформации, при этом установлено, что в условиях совмещенной прокатки-прессования правомерно применение расчета средних контактных напряжений по средним геометрическим размерам асимметричного очага деформации;

- оценки температурных условий процесса с учётом двумерного теплового потока в калибре;

- расчета моментов на валках.

3. Научно обосновано методическое обеспечение процесса проектирования, включающее:

- структурно-параметрическое описание интегрированной линии для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов, в качестве базового функционального элемента которой является агрегат совмещенной прокатки-прессования, обоснован выбор главного и основных параметров с учетом параметрических и функциональных ограничений;

- общий подход, требования и принципы создания агрегатов совмещенной прокатки-прессования на основе которых определен состав стандартного, унифицированного и индивидуального оборудования и комплектующих единиц в рамках интегрированной линии непрерывного производства длинномерных изделий, её прогнозные технические характеристики, основные функциональные показатели и условия эксплуатации;

- методику проектирования, основанную на том, что для процесса совмещенной прокатки-прессования существует область работоспособности, обуславливающая производительность как функцию окружной скорости валков, ограниченная номинальными значениями сил на матрице и валках и мощностью привода, а также определение границ области работоспособности на основании принципов теории надежности с учетом вероятностного характера изменения входных и выходных параметров;

- рекомендации по комбинированному охлаждению валков с целью обеспечения их прочности и долговечности на основании теоретического анализа температурных условий работы инструмента;

4. Впервые разработаны эскизные проекты промышленных агрегатов СПП:

- с коробчатой станиной и консольным расположением валков, обеспечивающей оперативную смену инструмента для изготовления небольших партий продукции из легкодеформируемых сплавов (алюминия АД1, серебра ПСр40 и т.д.) с широкой номенклатурой.

- с станиной закрытого типа, обеспечивающей большую жесткость, и предназначенных для работы с использованием заготовок большого поперечного сечения с высокой производительностью, а так же позволяющих обрабатывать труд-нодеформируемые сплавы.

5. Внедрена на ООО «ТК Сегал» (г. Красноярск) опытно-промышленная установка СПП-400. Экономические расчеты показали, что технология и оборудование эффективны как в сравнении с получением катанки на литейно-прокатном агрегате, так и сравнении с технологией прессования прутков из слитков на горизонтальных гидравлических прессах. При этом экономический эффект при производстве прутков на установке СПП из алюминия марки АД 1 составит 1749 руб. на тонну, а для прутков из сплава АМгб себестоимость продукции снижается практически в 2 раза.

1. Дж. ван Гиг. Прикладная общая теория систем Текст.: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 1 -М.:Мир, 1981.-336 с.

2. Вязгин В.А., Федоров В.В. Математические методы автоматизированного проектирования Текст. -М.: Высш. шк., 1989. 184 с.

3. Бережной В.Л., Щерба В.Н., Батурин А.И. Прессование с активным действием сил трения Текст. М.: Металлургия, 1988. - 296 с.

4. Щерба В. Н., Райтбарг Л. X. Технология прессования металлов Текст. -М.: Металлургия, 1995. 336 с.

5. Бережной В.Л. Реализация технологически активного трения в экструзи-онных процессах Текст.// Технология легких сплавов. 1993. - № 7-8. - С.104-110.

6. Логинов Ю.Н., Буркин С.П. Энергосбережение в процессах прессования Текст. // Цветные металлы. 2002. - №10 - С. 81-87.

7. Локшин М.З., Шамраев В.Н., Авдеев В.В., Богатов В.Ю. Современные способы непрерывного прессования труб, профилей и проволоки Текст.// Технология легких сплавов. 1992. - № 10. - С. 60-65.

8. Гильденгорн М.С., Селиванов В.В. Непрерывное прессование труб, профилей и проволоки способом Конформ Текст.// Технология легких сплавов-1987.-№4.-С. 67-83.

9. Avitzur В. Extrolling: Combining Extrusion and Rolling Текст. Wire journal. 1975, Juli, - P. 73-80.

10. Германн Э. Непрерывное литье Текст. М.: Металлургиздат, 1961.814 с.

11. Непрерывное литье-прессование цветных металлов Текст./В.М. Сергеев, Ю.В. Горохов, В.В. Соболев, Н.А. Нестеров -М.: Металлургия, 1990. 85 с.

12. Канцельсон М.П. Литейно-прокатные агрегаты для производства катанки из цветных металлов: Обзор Текст. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1990. Металлургическое оборудование. Сер.1., вып. 1. -45 с.

13. Черняк С.Н., Коваленко П.А., Симонов В.Н. Бесслитковая прокатка алюминиевой ленты Текст. М.: Металлургия, 1976. - 134 с.

14. Корнилов В.Н. Непрерывное прессование со сваркой алюминиевых сплавов Текст. Красноярск: Изд-во педагогического института, 1993. - 216 с.

15. Тарновский И.Я., Вайсбурд Р.А., Еремеев Г.А. Автоматизация проектирования технологии горячей объемной штамповки Текст. М.: Машиностроение, 1969.-240 с.

16. Гун Г.Я., Прудковский Б.А. Автоматизированное проектирование матриц для прессования профилей Текст.//Автоматизация процессов и обработки металлов давлением. М.: Наука, 1979. - С.128-133.

17. Кламма К., Пелкинг Х.-Й. Благодаря технологии «High-Tech-Rolling» достигается более высокое качество холоднокатаной продукции Текст.// Металлургическое производство и технология металлургических процессов. 1993. - С. 107-117.

18. Технология CSP: Техника установок и адаптация к расширенным производственным программам Текст./ Г. Флемминг, Ф. Хофманн, В. Роде и Д. Розен-таль// Металлургическое производство и технология металлургических процессов. -1994. С.46-65.

19. Бочаров Ю.А. Получение машиностроительных заготовок в условиях ГПС Текст. М.: ВНИИТЭМП, 1986. - вып.5. - 84 с.

20. Кнеппе Г., Розенталь Д. Технология горячей прокатки полосы: задачи на новое столетие Текст.// Металлургическое производство и технология металлургических процессов. 1999. - С. 60-71.

21. Черняк С.Н., Коваленко П.А., Симонов В.Н. Бесслитковая прокатка алюминиевой ленты Текст. М.: Металлургия, 1976. - 134 с.

22. Казакевич J1.A., Цырлов П.С. Совершенствование технологии производства полуфабрикатов из цветных металлов и сплавов Текст.// Серия: Обработка металлов давлением М: ЦНИИЭиИЦМ, 1980. - №3. - 40 с.

23. Райтбарг Jl. X. Производство прессованных профилей Текст. М.: Металлургия, 1984. - 264 с.

24. Кручер Г.Н. Развитие специализации и комбинирования производства в промышленности по обработке цветных металлов в капиталистических странах Текст. М.: ЦНИИЦВЕТМЕТ экономики и информации, 1979. - 87 с.29. www.rautomead.co.uk Электр..

25. Соловцев С.С., Девятое В.В. // Повышение точности и автоматизация штамповки и ковки Текст. 1967. - №8. - С. 70-89.

26. Green D. The continuous extrusion forming of wire sections Текст. TRG Report 2364 (S), 1972, July.

27. Методы непрерывного прессования Текст. /Потапов И.Н., Ефремов Д.Б., Финагин П.П., Прудковский Б.А., Романцев Б.А. //Цветные металлы. 1987. - №3. - С.85-88.

28. Силовые параметры непрерывного прессования металла способом Конформ Текст./ Ю.В. Горохов, В.М. Сергеев, Ф.С. Гилевич., В.Н. Корнилов //Цветные металлы. -1987. №7. - С.73-75.

29. Расчет оптимальной геометрии инструмента при непрерывном прессовании металла Текст./В.М. Сергеев, В.Г. Шеркунов, Ю.В. Горохов, Ф.С. Гилевич, Н.Н. Довженко //Металлы. Изв. академии наук СССР. 1990. - № 4. - С. 183-187.

30. Корнилов В.Н., Горохов Ю.В., Сергеев В.М. Разработка устройств для непрерывного прессования цветных металлов и сплавов способом Конформ на основе морфологического анализа Текст.//Цветные металлы. 1995. - №11- С. 58-62.

31. Скотт К. Экструзионная установка Conform™, алюминиевые отходы и космические технологии Текст.// Цветные металлы. 2001. Июнь. Специальный выпуск « Обогащение руд». - С. 91-93.37. www.bwe.co.uk Электр..38. www.outokumpucopper.com Электр..

32. Патент США № 3934446,1976.

33. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Ворошилов С.Ф., Ешкин А.В. Исследование процесса совмещенной прокатки-прессования Текст.//Технология легких сплавов, 1993. -№11.- С.41-44.

34. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Ворошилов С.Ф. Применение совмещенных методов прокатки-прессования для получения пресс-изделий из алюминиевых сплавов Текст.// Технология легких сплавов. 1999. - № 1-2. - С. 131-136.

35. Сидельников С.Б., Сырямкина Е.Ю., Кульбанова Е.А. Изучение деформированного состояния пластической области при прокатке-прессовании Текст. //Технология легких сплавов. -2001. -№ 1. С. 32-36.

36. Сидельников С.Б., Гришечкин А.И., Довженко Н.Н. Проектирование и освоение опытно-промышленной установки совмещенной прокатки-прессования Текст.// Технология легких сплавов. 2002. - № 5-6. - С. 41—44.

37. Ryszard Grzyb, Joachim Jonca, Stanislav Kajzer. At attemp to compare a new process of "Rolling through the die" with the multipass rolling as exemplified by rolling of flat TeKCT.//Wire journal. June 1982. - P. 370-379.

38. A.c. 1692739 СССР, МПК5 В 21 С 23/08. Устройство для получения проволоки и профилей Текст. / С. Б. Сидельников, В. Н. Корнилов, Н. Н. Довженко и [ДР-].

39. Пат. 1785459 РФ, МПК5 В 21 С 25/00, 23/00. Устройство для непрерывного прессования металла. Текст. / Довженко Н. Н., Сидельников С. Б., Загиров Н. Н.

40. Пат. 1801040 РФ, МПК5 В 21 С 23/08. Устройство для непрерывного прямого выдавливания Текст. / Довженко Н. Н., Алферов В. Н., Сидельников С. Б. и [др.].

41. Довженко Н.Н., Белокопытов В.И., Загиров Н.Н. Инструмент для непрерывного прессования заготовок Текст. А. с. № 1827881 (СССР), 1993.

42. Пат. 2100113 РФ, МПК6 В 21 С 23/08. Устройство для непрерывного прессования труб Текст. / Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Ешкин А. В., Ги-левич Ф. С.

43. Патент 2100136 РФ, МПК6 В 22 D 11/06, В 21 С 23/00. Установка для непрерывного литья и прессования Текст. / Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Ешкин А. В.

44. Патент 2200644 РФ, МПК7 В 22 D 11/06, В 21 С 23/08. Устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей Текст. / Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Гришечкин А. И., Сидельникова Е. С.

45. Свидетельство на полезную модель 29675 Российская Федерация, МПК7 В 21 С 25/00. Устройство для непрерывного прессования металлов Текст. / Сы-рямкина Е. Ю. и [др.].

46. Гилевич Ф.С., Довженко Н.Н., Сидельников С.Б. Получение проволоки, прутков и труб из алюминиевых сплавов совмещенным методом литья и непрерывного прессования Текст.// Технология легких сплавов. 1990. - С. 54 - 56.

47. Ешкин А.В., Довженко Н.Н., Сидельников С.Б., Шилов В.А. Математическое моделирование процесса совмещенной прокатки-прессования Текст.// Механика деформируемых сред в технологических процессах: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрГТУ, 1997. - С. 65-69.

48. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Ворошилов С.Ф. Применение совмещенных методов прокатки-прессования для получения пресс-изделий из алюминиевых сплавов Текст.// Технология легких сплавов. 1999. - № 1-2. - С. 131-136.

49. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Загиров Н.Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов: монография Текст. М.: МАКС Пресс, 2005. - 366 с.

50. Усаков В.И. Полиструктурный подход при проектировании технических систем Текст.// Наука производству. 2000. - №3. - С. 34-38.

51. Рот К. Конструирование с помощью каталогов Текст./ Пер. с нем. В.И. Борзенко и др.: Под ред. В.А. Березовского. М.: Машиностроение, 1995. - 420 с.

52. Siebel Е. The theory of rolling processes between unequally driven rolls Текст. // Archiv fur Eisenhuttenwesen. 1941. - V.15. - № 9. - S. 125-128.

53. Sachs G., Klinger L.J. The flow of metals through tools of circular contour Текст.// J. Applied Mechanics. 1947. - №14. - P. 88-98.

54. Гоффман E., Закс Г. Введение в теорию пластичности для инженеров Текст. М.: Машгиз, 1957. - 279 с.

55. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян СВ. Теория прокатки Текст. -М.: Металлургия, 1980. 319 с.

56. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки Текст. М.: Металлургия, 1970.-358 с.

57. Королёв А.А. О холодной прокатке с рассогласованием скоростей валков // Сталь. 1973. - № 10. - С. 906-910.

58. Гришков А.И. К теории расчёта контактных напряжений при асимметричной прокатке Текст.// Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1985. - № 4- С. 7479.

59. Выдрин В.Н. Новые разработки энергетической теории прокатки Текст.//Теоретические проблемы прокатного производства: Тез. докл. IV Всесо-юз. науч.-техн. конф., Днепропетровск, 21-25 ноября 1988 г. Днепропетровск, 1988. -Ч. I.-C.45.

60. Выдрин В.Н., Агеев JI.M. Принципиальные и теоретические основы нового процесса «прокатка-волочение» Текст.// Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Челябинск, 1971. -Вып.76. - С. 3-21.

61. Надежность и эффективность в технике: Справочник: в 10 т. Т 3. Эффективность технических систем Текст./ Под общ. ред. В.Ф. Уткина, Ю.В. Крючкова. М.: Машиностроение, 1988. - 328 с.

62. Выдрин В.Н., Крайнов В.Н Исследование непрерывной прокатки в станах с одним приводным валком Текст.// Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Свердловск, 1967. - Вып. 162 - С. 31-38.

63. Пелленен А.П., Саенко В.Ф., Сосюрко В.Г. Использование процессапрокатки-волочения с охватом валков полосой в многовалковых клетях Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1983. - № 7- С 49-52.

64. Преимущества прокатки-волочения тонких лент на тонкой основе /JI.M. Агеев, А.П. Пелленен, Н.В. Судаков и др. [Текст]// Цветные металлы. 1982. -№ 9 - С. 97.

65. Выдрин В.Н., Судаков Н.В., Остсемин Е.А. Расчёт давлений и натяжений при прокатке с различным соотношением окружных скоростей валков Текст.// Тонколистовая прокатка: Сб. науч. тр. Воронеж, 1979. - С. 38-42.

66. Об эффективности производства фольги способом "прокатка-волочение" Текст./В.Н. Выдрин, JI.M. Агеев, В.Г. Сосюрко и [др.] //Тонколистовая прокатка: Сб. науч. тр. Воронеж, 1981. - С. 73-77.

67. Судаков Н.В., Чаплыгин Б.А. Исследование максимально допустимого переднего натяжения и возможных вытяжек за проход при прокатке-волочении Текст.//Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Челябинск, 1979. - Вып. 230.-С. 26-30.

68. Судаков Н.В., Новиков А.Г. О влиянии характера эпюр контактных сил трения на давление при прокатке Текст.//Тонколистовая прокатка: Сб. науч. тр. -Воронеж, 1981.-С. 96-101.

69. Выдрин В.Н., Агеев Л.М., Судаков Н.В. Основы процесса прокатки-волочения Текст.//Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Челябинск, 1975.-С. 10-14.

70. Судаков Н.В., Густов В.А. Процесс непрерывной прокатки-волочения на многовалковом стане с промежуточными неприводными валками Текст.// Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Челябинск, 1979. - Вып. 230. - С. 44-52.

71. Агеев Л.М., Судаков Н.В., Густов В.А. Процесс непрерывной холодной прокатки-волочения упрочняющихся материалов Текст.// Прокатное производство: Сб. науч. тр. Челябинск, 1974. - Вып. 130. - С. 12-17.

72. Математическая модель перестройки станов бесконечной прокатки при перевалке и смене сортамента Текст./ В.Н.Выдрин, Н.В.Судаков, В.А.Густов и [др.] [Текст]// Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Свердловск, 1972. -Вып. 196.-С. 12-18.

73. Выдрин В.Н., Агеев Л.М., Судаков Н.В. Непрерывный процесс прокатки-волочения // Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Свердловск, 1972. -Вып. 196.-С. 12-18.

74. Дукмасов В.Г., Богданов Л.М. Геометрия и кинематика прокатки прямоугольной полосы в четырёхвалковом калибре с неодинаковым диаметром пар гладких валков Текст.//Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Челябинск, 1987.-С. 138-143. '

75. Николаев В.А., Скороходов В.Н., Полухин В.П. Несимметричная тонколистовая прокатка Текст. М.: Металлургия, 1993. - 192 с.

76. Полухин В.П., Скороходов В.Н. Контактное взаимодействие металла с валками при несимметричной прокатке тонких полос. Сообщение 1 Текст.//Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1976. -№ 12. - С. 81-84.

77. Скороходов В.Н., Ефремов Н.И., Пименов А.Ф. К вопросу о схеме напряжённого состояния при прокатке Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. -1982.-№ 1.-С. 154-155.

78. Скороходов В.Н., Ефремов Н.И., Пименов А.Ф. Квазиодномерные уравнения продольной прокатки Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия, 1982. - № 11.-С. 49-54.

79. Высокоточная прокатка тонких листов Текст./ А.Ф. Пименов, В.П. Полухин, Ю.В. Липухин и [др.] М.: Металлургия, 1988. - 176 с.

80. Точность прокатки холоднокатаных полос для полиграфической промышленности Текст./ Ю.В. Липухин, А.Ф. Пименов, Л.И. Бутылкина и [др.] // Металлург. 1981. - № 12. - С. 23-24.

81. Расчёт скоростных параметров непрерывной прокатки тонких полос с заданным уровнем натяжения Текст./ В.Н. Скороходов, Н.И. Ефремов, А.Ф. Пименов, Ю.В. Липухин // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1983. - № 9. - С. 55-58.

82. Скороходов В.Н., Ефремов Н.И., Анцупов В.П. Напряжения растяжения в очаге деформации при тонколистовой прокатке широких полос Текст.// Технология получения высококачественного проката и металла с покрытиями. М., 1984.-С. 15-18.

83. Асимметричная прокатка полос и лент из прецизионных сплавов Текст./ А.А. Кугушин, И.Я.Филатов, А.Ф.Пименов и [др.] // Чёрная металлургия: Бюл. Ин-та «Черметинформация». 1985. - № 10. - С. 54-55.

84. Полухин В.П., Скороходов В.Н. Расчёт параметров несимметричного процесса прокатки тонких полос. Сообщение 1 Текст.//Изв. вузов. Чёрная металлургия.- 1977.-№ 2-С. 81-85.

85. Получение высокоточного холоднокатаного листа для офсетной печати способом несимметричной прокатки. Сообщение 1 Текст./ А.Ф. Пименов, В.П. Полухин, В.Н. Скороходов и [др.] // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1980. № 9. - С. 64-67. ,

86. Получение высокоточного холоднокатаного листа для офсетной печати способом несимметричной прокатки. Сообщение 2 Текст./ А.Ф. Пименов,

87. В.П. Полухин, В.Н. Скороходов и др. // Изв. вузов. Чёрная металлургия, 1980. №11.-С. 67-72.

88. Пименов А.Ф., Скороходов В.Н. Расчёт технологических параметров комбинированного режима холодной прокатки тонких полос на непрерывном стане Текст.// Производство высококачественного проката: Сб. науч. тр. М.: Металлургия, 1982. - С. 4-13.

89. Асимметричная горячая прокатка полос на широкополосном стане 1700 Текст./ О.Н. Сосковец, А.Ф. Пименов, А.И. Трайно и [др.] // Чёрная металлургия: Бюл. Ин-та "Черметинформация", 1985. - № 3. - С. 41^12.

90. Синицын В.Г. Несимметричная прокатка листов и лент Текст. М.: Металлургия, 1984. - 166 с.

91. Химич Г.Л., Цалюк М.Б. Оптимизация режимов холодной прокатки на ЭЦВМ Текст. М.: Металлургия, 1973. - 256 с.

92. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке Текст. -М.: Металлургия, 1991. 254 с.

93. Бровман М.Я., Выдрин В.Н., Римен В.Х. Энергосиловые параметры при прокатке с различными окружными скоростями валков Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия, 1976. - № 11. - С. 76-80.

94. Алексеев Е.А. Асимметричная прокатка полос Текст./ ЦНИИТЭИ-тяжмаш. Свердловск, 1986. - 18 с. Деп. В ЦНИИТЭИтяжмаш 18.09.86, № 1752-ТМ.

95. Салганик В.М. Песин A.M. Асимметричная тонколистовая прокатка: развитие теории, технологии и новые решения Текст. М.: МИСИС, 1997. - 192 с.

96. Выдрин В.Н. Поведение концов и геометрия полосы: Учеб. пособие по курсу «Теория прокатки» Текст. Ч. IV. - Челябинск: ЧПИ, 1981.-81 с.

97. Потапкин В.Ф., Федоринов В.А., Сатонин А.В. Исследование напряжённо-деформированного состояния металла при прокатке-волочении Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1983. - № 11.— С. 75-80.

98. Челышев Н.А., Лужный А.П. Длина дуги захвата при асимметричной прокатке Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1974. - № 6. - С. 82-83.

99. Полухин В.П., Скороходов В.Н. Расчёт параметров несимметричного процесса прокатки тонких полос. Сообщение 2 Текст.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1977. -№ 2. - С. 81-84.

100. Ефремов Н.И. Разработка технологии асимметричной прокатки на основе результатов исследования особенностей напряжённо-деформирован-ного состояния тонкого листа в очаге деформации Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Москва, 1985. - 22 с. •

101. Теория обработки металлов давлением (Вариационные методы расчёта усилий и деформаций) Текст./ И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Ганаго и др. М.: Металлургиздат, 1963. - 672 с.

102. Ильюшин А.А. Механика сплошной среды Текст. М.: МГУ, 1978.288 с.

103. Седов Л.И. Механика сплошной среды Текст.: Учебник для университетов: в 3 т. Т. 1. — М.: Наука, 1983. - 528 с.

104. Седов Л.И. Механика сплошной среды Текст.: Учебник для университетов: в 3 т.- Т. 2. М.: Наука, 1983. - 560 с.

105. Колмогоров, В. Л Механика обработки металлов давлением: учеб. для вузов Текст./ В. Л. Колмогоров; 2-е изд., перераб. и доп. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001.-836 с.

106. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности: Учебн. пособие для вузов Текст. М.: Металлургия, 1987. - 352 с.

107. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности Текст. М.: Мир, 1987, - 542 с.

108. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением Текст./ А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.П. Буркин и [др.] М.: Металлургия, 1976.-416 с.

109. Сагланик В.М. Статика и геометрия асимметричного очага деформации при листовой прокатке Текст.// Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. трудов. Магнитогорск: МГМА, 1994. - С.32-38.

110. Салганик В.М., Шабалин Ю.А., Песин A.M. Расчет геометрических силовых параметров очага деформации при асимметричной прокатке: Метод, указ. для студентов Текст. Магнитогорск: МГМА, 1991. - 32 с.

111. Целиков Н.А. Разработка технологии и оборудования для прокатки рессорных полос переменного профиля Текст. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. технич. наук. М.: ОАО АХК ВНИИМЕТМАШ, 2005. - 20 с.

112. Грудев А.П. Теория Прокатки. Учебник для вузов Текст. М.: Металлургия, 1988.-240 с.

113. Ханзель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справ, изд. Пер. с нем. Текст. М.: Металлургия, 1982.-с. 360.

114. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление: в 3 т. -Т 1. Текст. М.: Наука, 1976. - 456 с.

115. Целиков А.И. Определение средних скоростей деформации при прокатке и волочении Текст.//В сб.: Прокатные станы и технология прокатки. Тр. МВТУ им. Баумана. М.: Машгиз, 1955.

116. Гун Г.Я. Прессование алюминиевых сплавов (Математическое моделирование и оптимизация) Текст./ Г.Я. Гун, В.И. Яковлев, Б.А. Прудковский, A.M. Галкин и [др.] [Текст]. М.: Металлургия, 1974. - 336 с.

117. Тарновский И.Я. Энергосиловые параметры прокатки цветных металлов и сплавовТекст./И.Я. Тарновский, М.Я. Бровман,В.Н. Серебренников, Ю.С. Додин и [др.] М.: Металлургия, 1975. - 136 с.

118. Стерник Ю.Л. Тепловой эффект прессования Текст.// Труды ВНИИ-МЕТМАШ, №16, 1966.

119. Телегин А.С., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Термодинамика и теп-ломассоперенос Текст. -М.: Металлургия, 1980.-264 с.

120. Перлин, И. Л. Теория прессования металлов Текст. / И. Л. Перлин, Л. X. Райтбарг. -М.: Металлургия, 1975. 447 с.

121. Том ленов А. Д. Теория пластического деформирования металлов Текст. М.: Металлургия, 1972. - 408 с.

122. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением Текст. -М.: Машиностроение, 1979.-215 с.

123. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных становТекст. 2-к изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1985. - 376 с.

124. Пушкарев С.А. Эволюционная инженерия при создании новой техники в промышленности строительных материалов Текст. М.: Министерство обороны, 2000.-311 с.

125. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении Текст. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1989. - 255 с.

126. Сугак Е.В. Надежность технических систем/ Е.В. Сугак, Н.В. Василенко, Г.Г. Назаров и др.[Текст]. Красноярск: МГП РАСКО, 2001. - 608 с.

127. Гарбер Э.А. Станы холодной прокатки (теория, оборудование, технология) Текст. М.: ОАО «Черметинформация»; Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2004.-416 с.

128. Хазен, Ф. Основы общей методики проектирования Текст. Л.: Машиностроение, 1969. - 164 с.

129. Карк У., Финк П. Система крепления колец составных мелкосортных и проволочных станов Текст.// Металлургическое производство и технология металлургических процессов. 1995. - С. 54-59.161. www.donix.donbass.com Электр..

130. Яр А., Шёсслер Ф.Э. Новшества в проводках прокатных станов Текст.// Металлургическое производство и технология металлургических процессов. 1997. - С. 56-60.

131. Праздников А.В. Гидропривод в металлургии Текст. М.: Металлургия, 1973.-336 с.

132. Пучкин А.Е. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт гидроприводов металлургического оборудования Текст. М.: Металлургия, 1991. -240 с.

133. Никитин О.Ф., Холин К.М. Объёмные гидравлические и пневматические приводы Текст. М.: Машиностроение, 1981. - 269 с.

134. Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рождественский С.Н. Гидравлический привод Текст. М.: Машиностроение, 1968. - 502 с.167. www.gidroprivod.ru Электр..168. www.vemp.ru Электр..169. www.gdrk.ru Электр..

135. Миронов Г.В., Буркин С.П., Шимов В.В. Проектирование цехов и инвестиционно-строительный менеджмент в металлургии Текст. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. - 513 с.