автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии полунепрерывного прессования профилей из мягких алюминиевых сплавов с применением форкамерного инструмента

004616303

На правах рукописи

ПЕЩАНСКИИ Алексей Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО

ПРЕССОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ ИЗ МЯГКИХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФОРКАМЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 2 ЛЕН 2010

Красноярск - 2010

004616308

Работа выполнена на кафедре ОМД института цветных металлов и материаловедения ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск)

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Сидельников Сергей Борисович

доктор технических наук, профессор Чукин Михаил Витальевич

кандидат технических наук Новожонов Владимир Иванович

ОАО «Каменск-Уральский металлургический завод»

Защита состоится «14» декабря 2010 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.099.10 в ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» по адресу: 660025, г. Красноярск, пр. Красноярский рабочий, 95, ауд. 212 л.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Автореферат разослан «12» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гильманшина Т. Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность работы.

В последнее время в общем объеме производимой металлопродукции все более возрастает доля прессованных профилей из алюминиевых сплавов. Малый удельный вес, высокая тепло- и электропроводность, высокая коррозионная стойкость, относительно высокие механические свойства обусловливают широкое распространение профилей из алюминиевых сплавов в различных отраслях промышленности, таких, как машиностроение, энергетика, транспорт, приборостроение. Особенно широкое распространение прессованные профили из алюминиевых сплавов получили в строительной индустрии. Они используются в качестве каркасов светопроницаемых конструкций, опалубки, отделочных материалов. Результаты исследования отечественного рынка прессованных профилей из алюминиевых сплавов позволяют судить о стабильном росте потребления прессованных профилей, так производство архитектурных алюминиевых профилей в 2009 году составляло 320 тыс. тонн, в то же время, основываясь на уровне потребления архитектурных алюминиевых профилей на Европейском рынке, емкость отечественного рынка можно оценить в размере 488 тыс. тонн. В настоящее время большинство типоразмеров таких профилей производят путем полунепрерывного прессования на гидравлических прессовых установках, оснащенных устройствами для натяжения пресс-изделий, с применением форкамерного инструмента. Это позволяет существенно увеличить производительность и получать длинномерные пресс-изделия из мягких алюминиевых сплавов. Таким образом, повышение производительности процесса прессования можно выделить в качестве одной из актуальных задач, стоящих перед отечественным прессовым производством. Одним из путей совершенствование технологии и решения этой задачи является автоматизация процессов проектирования инструмента и управления технологическим процессом полунепрерывного прессования.

Представленная работа выполнялась в рамках научной программы 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.), по программе развития СФУ на 2007-2010 год «Поддержка на конкурсной основе разработок по научно-методическому обеспечению образовательного процесса по приоритетным областям развития СФУ», молодежных грантов СФУ, грантов 2009 - 2010 годов Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности, хозяйственных договоров с ООО «Литейно-прессовый завод «Сегал» (ООО «ЛПЗ «Сегал»). * Диссертация выполнена при научной консультации доцента, д-р. техн. наук C.B. Беляева.

Цель и задачи исследований.

Повышение эффективности производства и создание комплексной системы автоматизированного проектирования инструмента и технологии с элементами управления процессом полунепрерывного прессования профилей из алюминиевых сплавов.

Для достижения этой цели предусматривалось решение следующих

задач:

1. Моделирование процесса полунепрерывного прессования с фор-камерами с целью выявления особенностей течения металла в зависимости от температурно-скоростных и геометрических параметров процесса.

2. Уточнение методики расчета температуры и скорости металла и ее применение для определения температурно-скоростных параметров процесса полунепрерывного прессования профилей из сплава АД 31.

3. Разработка алгоритмов и новой версии САПР ЮТЯЕЗЗ, которая позволит проектировать прессовый инструмент и определять технологические параметры для прессования сплошных и полых профилей из алюминиевых сплавов.

4. Разработка принципиальной схемы и элементов АСУ ТП полунепрерывного прессования, обеспечивающей возможность оперативного контроля качества получаемых пресс-изделий и экспресс-анализ реологии прессуемых металлов в производственных условиях.

Научная новизна полученных результатов.

1. С помощью физического и компьютерного моделирования, а также теоретического анализа, установлены геометрические параметры очага деформации, закономерности формоизменения металла и распределения температур и скоростей течения металла по длине очага деформации при полунепрерывном прессовании алюминиевых профилей с применением форкамерного инструмента.

2. Получены зависимости температуры пресс-изделия и максимально возможной скорости прессования от основных параметров процесса прессования.

3. Установлены оптимальные температурно-скоростные условия для реализации процесса полунепрерывного прессования профилей из сплава АД 31, использование которых дает возможность получить максимальную производительность и требуемое качество пресс-изделий.

4. Разработано научно-методическое и программное обеспечение для автоматизированного проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования сплошных и полых профилей из мягких алюминиевых сплавов.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны новые технические решения для создания АСУ ТП полунепрерывного прессования, защищенные патентами РФ.

2. Создана методика экспресс-анализа реологии прессуемого металла и спроектирована лабораторная установка для ее реализации.

3. Разработаны методики и алгоритмы для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования алюминиевых профилей, на базе которых создана система автоматизированного проектирования.

4. Разработана принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования, элементы которой внедрены в производство и обеспечили увеличение производительности прессового оборудования без снижения качества пресс-изделий.

5. Программное обеспечение и технические решения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 150106 «Обработка металлов давлением».

Реализация работы в промышленности.

Результаты исследований внедрены на ООО «ЛПЗ «Сегал», что позволило увеличить производительность прессового оборудования в среднем на 5 % и повысить выход годного на 0,2 %, при этом годовой экономический эффект составил 4,2 млн. руб.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на ежегодных традиционных Всероссийских научно-технических конференциях университета цветных металлов и золота 2005-2007 гг. и СФУ 2008 - 2010 гг.; на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота» (Красноярск, 2006 г.); на VI Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM» (Пенза, 2008 г) и др.

Публикации.

Результаты диссертационной работы отражены в 14 публикациях, в том числе 3 статьях в научных изданиях, рекомендуемых ВАК для опубликования результатов кандидатских диссертаций.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Содержит 125 страниц машинописного текста, 89 рисунков, 5 таблиц, библиографический список из 101 наименований и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описаны цель и задачи исследования, показаны актуальность и прикладное значение работы.

В первой главе рассмотрены литературные данные о различных способах получения пресс-изделий, типовых технологических схемах, проанализированы результаты основных теоретических и экспериментальных исследований в области полунепрерывного прессования, указаны программные средства, применяющиеся для проектирования и моделирования процесса прессования, даны сведения об автоматизации прессового производства.

Исследованиям в области прессования металлов посвящены научные работы многих отечественных и зарубежных ученых, таких как Б. Авитцур, B.JI. Бережной, Г.Я. Гун, Б.М. Готлиб, H.H. Довженко, М. 3. Ерманок, В.В. Желобов, A.B. Зиновьев, Г.И. Зверев, Ю.Н. Логинов, И.Л. Перлин, И.Н. Потапов, Б.А. Прудковский, Л.Х. Райтбарг, Л.Г. Степанский, В.Н. Шеркунов, В.Н. Щерба и др.

Полунепрерывное прессование является одним из наиболее перспективных видов прессового производства, широко применяющимся в настоящее время для получения разнообразных профилей из мягких алюминиевых сплавов. В технологии подготовки производства характерно сильное влияние субъективного фактора, как на стадии проектирования, так и на стадии управления процессом. Основными способами совершенствования технологической подготовки является использование систем автоматизированного проектирования (САПР) на стадии проектирования процесса и автоматизированных систем управления процессом (АСУ ТП) на стадии управления процессом. Для создания таких эффективных САПР и АСУ ТП необходим набор достоверных моделей, описывающих процесс прессования, и зависимостей, отражающих изменение основных параметров процесса и реологических свойств при деформации металла. В результате анализа теоретических и экспериментальных исследований в области полунепрерывного прессования было выявлено, что еще недостаточно полно изучен характер течения металла при реализации схемы полунепрерывного прессования с использованием форкамерного инструмента, а также температурно-скоростные условия процесса. Обзор существующих САПР показал, что на данный момент не существует систем проектирования, удовлетворяющий современным требованиям прессового производства. АСУ ТП, представленные на рынке, в целом соответ-

ствуют современным требованиям и успешно эксплуатируются, однако имеют ряд серьезных недостатков:

- значение сопротивления деформации прессуемого металла задается в управляющую ЭВМ на основе статистических справочных данных и не совпадает с его реальным значением, что требует проведения дополнительной коррекции технологических параметров процесса для достижения изотермических условий и приводит к снижению производительности процесса прессования и качества профилей;

- отсутствует возможность оперативного контроля качества получаемых пресс-изделий.

На основе обзора научно-технической литературы и сделанных выводов сформулированы задачи исследований.

Во второй главе представлены результаты моделирования и теоретических исследований закономерностей формоизменения металла и температурно-скоростных условий при реализации процесса полунепрерывного прессования алюминиевых сплавов с применением форкамер.

Для определения характера течения металла в процессе полунепрерывного прессования с использованием классических приемов были проведены опыты по выдавливанию профилей из пластилина на специально изготовленной оснастке. Качественный анализ образцов (рис. 1) показал, что в случае выдавливания материала из форкамеры в профиль характер течения материала аналогичен выдавливанию из контейнера в форкамеру.

На основании данных, полученных при моделировании были построены зависимости угла пластической зоны деформации а от коэффициента вытяжки из форкамеры в матрицу А.фК и высоты форкамеры Нфк, а также относительного подпорного давления р/о5 от вытяжки и высоты Нф. Анализ полученных зависимостей позволил сделать вывод, что высоту форкамер Нф целесообразно выбирать в пределах 10-20 мм, вытяжку Х.фК - не менее 3, а относительное давление р/а5 - не меньше 6 .

Рис. 1. Линии тока материала на продольном и поперечном разрезе образца

Компьютерное моделирование процесса полунепрерывного прессования (рис. 2) проводилось с использованием программного пакета DEFORM. Объектом моделирования был выбран процесс полунепрерывного прессования полосы 10x180 мм из сплава АД31 на прессе усилие 25 МН. Качественный анализ полученных результатов показал, что мертвые зоны наблюдаются, как в контейнере (рис. 2, а), так и в форкамере (рис. 2,6).

а б

Рис. 2. Характер течения и мертвые зоны металла в форкамере (а) и контейнере (б): серым цветом обозначены объемы металла со скоростью перемещения, близкой к нулю, а красным - с максимальными скоростями

Однако величина их неодинакова и зависит от геометрических параметров форкамеры и размеров контейнера. График изменения скорости течения металла по центральному сечению форкамеры (рис. 3) позволяет подтвердить вывод о том, что в объеме форкамеры скорость течения центральных слоев во много раз превосходит скорость течения периферийных слоев.

ч _

N

П Nr 1

ч

О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1В 14 15 16 17 18 19

Расстояние от фронтальной плоскости симметрии пресс-изделия, мм

Рис. 3. График изменения скорости течения металла в вертикальном сечении форкамеры

Анализ температурных параметров полунепрерывного прессования с помощью пакета БЕРОМ показал, что распределение температур по сечению выходящего пресс-изделия (рис. 4) и распределение температур металла в прессовом инструменте (рис. 5) на установившейся стадии про-

Расстоянне от оси прутка, мм

Рис. 4. Распределение температуры металла по сечению выходящего

пресс-изделия

Рис. 5. Распределение температурных полей в прессовом инструменте на установившейся стадии процесса

На основе решения сопряженной задачи нестационарной теплопроводности при заданных краевых условиях разработана аналитическая модель для расчета тепловых условий при реализации процесса полунепрерывного прессования с форкамерами с учетом влияния формы поперечного сечения профиля. В результате получено уравнение для расчета температуры пресс-изделия, имеющее вид

1 4/,„ 2ДТ-Ь. \" ф^'кд ТПРС) = (Г10 +—['*■ {чтркк{ —_1) +- ф кд

, к-'кд 2АТД'Ь\Ъ , п 2'б4*7Г +

^ТРКД'Ч Г~\~ гкд' Щ Д3 -Л3

\ ад ик "ф

, У1Ф (д /с 4УФ ГГ^Ф-),

+Т, ,ч „ УЧтолРт. ; \-+ „,, . „1*

(&3 +1)-/ф ТРФ Ъ з \ тт ' V® '1ФТ ■(2377^,-9,2), 0)

где температура слитка; с^ - соответственно теплоемкость и плотность прессуемого металла;/1Ф,/1Фд,/1Д/- время прохождения

элементарного блока во время прохождения характерных зон 1 - 5 при прессовании (1 - к очагу деформации в контейнере, 2 - очага деформации в контейнере, 3 - к очагу деформации в форкамере, 4 - очага деформации в форкамере и 5 - через рабочий канал матрицы) соответственно; АТ1К,АТ-ищ,АТ1Ф,АТ1фд,АТш - изменение температуры элементарного

блока во время прохождения характерных зон 1-5 соответственно; дТрк -плотность поверхностных источников тепла от трения на поверхности контейнера и заготовки; дТркд - плотность поверхностных источников тепла трения на поверхности очага деформации в контейнере; qVKд - плотность объемных источников тепла в очаге деформации в контейнере; Чтркф - плотность поверхностных источников тепла от трения на поверхности заготовки и форкамеры; Цтркфд - плотность поверхностных источников тепла от трения на поверхности очага деформации в форкамере; дуФ - плотность объемного источника тепла в очаге деформации в форкамере; дТрм - плотность поверхностного источников тепла от трения на поверхности профиля и матрицы; й^ - диаметр контейнера; Рф - давление

прессования в очаге деформации; - площадь форкамеры, Ппр =--

ч> р

приведенный периметр профиля, F - площадь профиля.

При варьировании основных параметров, входящих в уравнение (1), был сформирован массив расчетных данных, отражающих зависимость температуры пресс-изделия от значимых параметров, и получено уравнение регрессии для ее определения следующего вида:

Тп.и. =а-Ь-Х+с-Яд +(1-Упр, (2)

где Я - суммарная вытяжка при прессовании, Яд - высота форкамеры, Упр - скорость прессования, а, Ь,с, <1- коэффициенты, зависящие от температуры нагрева заготовки, значения которых представлены в табл. 1.

Таблица 1. Значения коэффициентов в уравнении (2)

Температура

нагрева заготовки, °С а Ь с а

480 487.669 0.36 0.407 3.633

490 484.725 0.72 0.479 4.418

500 482.834 0.89 0.493 5.372

510 481.658 0.109 0.502 6.71

520 479.856 0.123 0.504 7.24

Результаты расчета температуры по уравнению (2) были сопоставлены с экспериментальными данными, полученными в производственных условиях при полунепрерывном прессовании сплошных профилей из сплава АД31 на ООО «ЛПЗ «Сегал». Результаты сопоставления представлены в табл. 2, максимальное отклонение не превышает 5%, что позволяет утверждать о достаточной сходимости полученных данных.

Таблица 2. Сопоставление данных экспериментов и расчетов температур

Шифр профиля Температура расчетная, °С Температура фактическая, °С Отклонение Д,°С Отклонение, Д,%

КП 1336 521 535 14 2,7

КП 45313-1 524 544 20 3,6

КП 45360 531 526 5 0,9

КП 45363 523 509 14 2,7

КП 1511 550 524 26 4,7

КП 45322 523 527 5 0,9

С использованием симплекс-метода и массива расчетных данных, найденных по уравнению (2), с учетом ограничений по значимым параметрам процесса было получено также уравнение, позволяющее определить максимально возможную скорость прессования, при которой обеспечивается требуемое качество пресс-изделий

Уяр=-а + Ъ-к-с-Н#+а-ТПДш, (3)

где а,Ь,с,с1- коэффициенты, зависящие от температуры нагрева заготовки, значения которых представлены в таблице 3.

Таблица 3. Значения коэффициентов в уравнении (3)

Температура нагрева заготовки, °С а Ъ с d

480 107.882 0.01 0.112 0.225

490 83.794 0.016 0.109 0.177

500 70.678 0.017 0.097 0.15

510 56.352 0.019 0.075 0.12

520 47.662 0.022 0.057 0.009

Полученные зависимости были использованы при подготовке технологического процесса прессования профилей из сплава АД31 в производственных условиях, а также при создании программного обеспечения для работы АСУ ТП.

В третьей главе приведены алгоритмы, методики расчета прессового инструмента и описание программного обеспечения САПР для проектирования процесса полунепрерывного прессования профилей из алюминиевых сплавов.

Разработанная версия САПР INPRESS 5 реализована в среде Delphi 7.0, непосредственно интегрированной в пакет AutoCAD. Инструментарий представляет собой набор графических редакторов для ввода и вывода информации и процедуры обработки информации. Система предназначена для проектирования матриц, форкамер, подкладок, а также для расчета технологических, энергосиловых параметров и выбора оборудования для прессования сплошных и полых профилей из мягких алюминиевых сплавов. Включает в себя три основных блока: подсистему проектирования инструмента и технологии для полунепрерывного прессования сплошных алюминиевых профилей, подсистему проектирования инструмента и технологии для полунепрерывного прессования полых алюминиевых профилей и базу данных для выбора типовых профилей. Структурная схема САПР представлена на рис. 6.

Результатом работы системы являются характеристики процесса прессования и свойств металла для принятого к проектированию профиля, в том числе такие, как значения вытяжек при выдавливании из контейнера в форкамеру и из форкамеры в профиль; суммарная вытяжка; температура выходящего пресс-изделия; сопротивление деформации прессуемого металла; величина калибрующего пояска; полное усилие прессования, а также чертежи матриц, форкамер, рассекателей и другого прессового инструмента для сплошных и полых профилей (рис.7, 8).

Рис. 6. Структурная схема САПР ЮТИ^ 5

Про9и«| Причси. | Размешо** | Пол» | Над*»» | Расчет ^и<м>{ Чсоте* пдом«| Сет©»«и*в |

Рммтмъим««

♦«••игм

Не рясшфасшФкй С Р*.шфмош**с* И сшм в*

_

Рисунок 7 - Пример подготовки чертежа форкамеры для профиля КП 45360

для полого профиля КП 4545

Созданная система автоматизированного проектирования позволяет, таким образом, оперативно проектировать прессовый инструмент для полунепрерывного прессования и рассчитывать основные его технологические и силовые параметры, снижая сроки подготовки производства.

В четвертой главе представлены результаты исследований по совершенствованию технологического процесса полунепрерывного прессования системных профилей из сплава АДЗ1 в производственных условиях Красноярского литейно-прессового завода (ООО «ЛПЗ «Сегал»). С этой целью предложена и запатентована принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования (патент РФ № 71570), спроектирована лабораторная установка экспресс-анализа прессуемого металла и разработаны новые технические решения по конструкции охлаждаемого инструмента (патент РФ № 68936). Для промышленной апробации были выбраны три типовых системных профиля КП 1336, КП 45313-1, КП 45360, которые используются в качестве элементов светопроницаемых конструкций и каркасов фасадов зданий.

Автоматизированная система управления технологическим процессом полунепрерывного прессования профилей на горизонтальном гидравлическом прессе в соответствии с техническим решением по патенту РФ №71570 включает в себя: управляющую ЭВМ; датчик и регулятор температуры нагрева заготовки; датчик и регулятор температуры нагрева прессового инструмента; датчик и регулятор скорости прессования; пирометр; датчик и регулятор скорости охлаждения прессового инструмента; дефектоскоп; блок реологии; датчик давления в главном цилиндре; датчик положения пресс-штемпеля. Массив входных параметров процесса прессования можно представить в виде следующей последовательности данных: диаметр контейнера; средняя высота пояска матрицы; угол

наклона образующей матрицы; длина заготовки; температура заготовки; температура контейнера; вытяжка; скорость прессования. Массив выходных параметров включает в себя множество данных, однако оперативно контролировать и управлять можно только одним параметром - температурой выходящего профиля.

Одной из ключевых особенностей представленной АСУ ТП является наличие блока реологии, который на основе показаний сигналов поступающих с датчиков, регистрирующих изменение давления в главном цилиндре пресса в зависимости от текущего положения пресс-штемпеля, определяет текущее сопротивление деформации прессуемого металла по уравнению

С™ ~РХ)

стс =

(4)

где Ртах - максимальное усилие прессования; Рх - текущее усилие прессования; ЛЬ - текущее перемещение пресс-штемпеля; /л^ - коэффициент

трения в контейнере; А, - диаметр контейнера.

Для проведения экспресс-анализа реологии прессуемого металла была спроектирована лабораторная установка (рис. 9), которая представляет собой вертикальный гидравлический пресс номинальным усилием 1 МН, оснащенный блоком реологии, который подключен к регистрирующей ЭВМ.

I - главный цилиндр; 2 - плунжер; 3 - пресс-штемпель; 4 - пресс-шайба; 5 - контейнер; 6 - направляющие колонны; 7 - металл заготовки; 8 - матрица; 9 - изделие (пруток); 10 - матрицедержатель;

II - трубка высокого давления

Рис.9. Схема лабораторной установки экспресс-анализа для определения сопротивления металла деформации

Управляющая ЭВМ на основе поступающих данных строит индикаторную диаграмму зависимости давления от перемещения пресс-штемпеля, и по формуле (4) вычисляет текущее сопротивление деформации обрабатываемого металла.

С помощью разработанной модели температурно-скоростных параметров (1)-(3) были получены зависимости температуры пресс-изделий от входных параметров процесса прессования. Анализируя эти зависимости можно сделать вывод, что из тех параметров, которые существенно влияют на температуру пресс-изделия оперативно можно управлять только температурой контейнера, температурой заготовки и скоростью прессования (рис. 10).

Температура нагрева контейнера, вС

а

Температура заготовки, °С б

^— (

I -М II— КП 45309

Скорость прессования, мм/с

Рис. 10. Зависимости температуры профиля от параметров процесса прессования: температуры нагрева контейнера (а), температуры заготовки (б) и скорости прессования (в)

Оптимальная скорость прессования может быть рассчитана по формуле (3), а далее, зная оптимальную скорость прессования, можно определить требуемые температурные параметры процесса, обеспечивающие максимальную производительность и требуемое качество пресс-изделий. Для исследуемых пресс-изделий из сплава АД31 диапазон оптимальных скоростей лежит в пределах 5,5-9 мм/с при температуре заготовки 480 С и температуре контейнера 440°С. При этом обеспечивается отсутствие температурных трещин на пресс-изделии и требуемая температура профилей под закалку.

Рассчитанные максимальные скорости были сопоставлены с применяющимися на производстве скоростями прессования (табл. 4) и установлено, что последние значительно ниже, чем максимально возможные.

Таблица 4. Скорости прессования различных профилей

Шифр профиля Максимальная скорость прессования, мм/с Скорость прессования на производстве, мм/с Отклонение Д,%

КП 1336 6,3 4,5 28,5

КП 45313-1 8,1 5,4 32,1

КП 45360 5,6 3,2 . 42,8

Для каждого профиля в зависимости от класса сложности была задана новая скорость прессования, составляющая 75 - 85% от максимальной и проведён ряд опытных прессовок. В результате опытных прессовок на повышенных скоростях доля брака не выросла, а полученные пресс-изделия соответствовали всем техническим условиям, при этом длительность цикла прессования снизилась в среднем на 6,4 %. Это позволило увеличить производительность прессового оборудования в среднем на 5 % и увеличить выход годного на 0,2 %. Годовой экономический эффект составил 4,2 млн. руб.

В заключении представлены основные выводы и результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. С использованием результатов моделирования формоизменения металла и теоретических методов исследований установлены основные закономерности течения металла в форкамере и выработаны рекомендации по выбору основных геометрических и технологических параметров для проектирования форкамерного инструмента. Анализ полученных закономерностей позволил сделать вывод, что высоту форкамер целесообразно выбирать в пределах 10-20 мм, вытяжку из форкамеры в профиль -не менее 3, а относительное давление - не меньше 6 .

17

2. С учетом влияния формы поперечного сечения профиля уточнена и применена для определения температурно-скоростных параметров процесса полунепрерывного прессования профилей из сплава АД 31 методика расчета температуры и скорости металла.

3.Получены зависимости для определения максимально возможных скоростей прессования сплошных профилей из сплава АД31, использование которых дает возможность получить максимальную производительность и требуемое качество пресс-изделий. Для исследуемых пресс-изделий диапазон оптимальных скоростей лежит в пределах 5,5-9 мм/с при температуре заготовки 480°С и температуре контейнера 440°С.

4.Разработаны методики и алгоритмы проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования сплошных и полых алюминиевых профилей, на основе которых создана система автоматизированного проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования алюминиевых профилей, позволяющая проектировать прессовый инструмент и рассчитывать основные технологические и силовые параметры процесса.

5. Предложены новые технические решения (патенты РФ № 71570 и №68936) и на их основе разработана принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования с применением принудительно охлаждаемого инструмента, элементы которой внедрены в производство.

6. Разработана методика и проект лабораторной установки экспресс-анализа реологии прессуемого металла, позволяющие определить текущее значение сопротивления деформации прессуемого металла.

7. Результаты исследований используются при обучении студентов специальности 150106 «Обработка металлов давлением» в институте цветных металлов и материаловедения Сибирского федерального университета.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Повышение эффективности производства профилей из алюминиевых сплавов на основе управления тепловыми условиями процесса прессования / C.B. Беляев, H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, A.C. Пещан-ский, П.О. Широков, A.JI. Киселев// Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2009. №4. С. 418-426 (рецензируемое издание).

2. Аналитическая оценка температурных условий процесса полунепрерывного прессования / C.B. Беляев, С.Б. Сидельников, И.Н. Довженко, A.C. Пещанский, В. В. Разумкин // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. №3. С. 41-45 (рецензируемое издание).

3. Автоматизированная система проектирования и изготовления матриц для алюминиевых сплавов / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, P.E. Соколов, A.C. Пещанский, С.А. Плетюхин // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета. 2006. Выпуск 5(12). С. 235-238 (рецензируемое издание).

4. Расчет температуры профиля при полунепрерывном прессовании /C.B. Беляев, И.Н. Довженко, В.В. Разумкин, A.C. Пещанский, P.E. Соколов // Материалы и технологии XXI века: сборник статей VI Международной научно-технической конференции. 2008. С. 80-83.

5. Интеграция системы автоматизированного проектирования Inpress с пакетом Autocad / A.C. Пещанский, Д.Ю. Горбунов, В.А. Комя-ков, С.Ю. Архипов // Молодежь и наука: начало XXI века: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2008. С. 192-194.

6. Аналитическая оценка оптимальных температурно-скоростных условий процесса полунепрерывного прессования алюминиевых сплавов /A.C. Пещанский, И.Н. Довженко, Д.И. Гончаров, П.А. Рыжов // Молодежь и наука: начало XXI века: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2008. С. 195-197.

7. Сидельников С.Б., Барков H.H., Пещанский A.C. Разработка подсистемы программного комплекса проектирования технологии и инструмента для прессования полых профилей из алюминиевых сплавов //Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM. Сборник статей II Международной научно-практической конференции. 2008. С. 62-64.

8. Современные технологии и устройства для обработки трудноде-формируемых сплавов цветных металлов / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, P.E. Соколов, C.B. Беляев, A.C. Пещанский, A.A. Катарева, Е.С. Лопатина, О.О. Виноградов // Материалы и технологии XXI века: сборник статей VI Международной научно-технической конференции. 2008. С. 8688.

9. Пещанский А.С, Плетюхин С.А., Комяков В.В. Система автоматизированного проектирования технологии и инструмента для комбинированных видов обработки металла // «Наука. Технологии. Инновации» Материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых в 7-ми частях. 2007. №3. С. 31-32.

10. Автоматизированное проектирование технологических процессов обработки металлов давлением / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, Г.И. Васина, И.Ю. Губанов, Р.И. Галиев, Е.С. Лопатина, A.C. Пещанский // Моделирование и развитие процессов ОМД. Межвузовский сб. науч. трудов. 2007. С. 47-51.

i о

11. Автоматизация проектирования процессов полунепрерывного и непрерывного прессования / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, Г.И. Васина, A.C. Пещанский// Стратегические приоритеты и инновации в производстве цветных металлов и золота: сборник материалов международной научно-практической конференции. 2006. С. 237-238.

12. Пещанский A.C. Структура и описание системы автоматизированного проектирования технологии прессования металлов // Совершенствование технологии производства цветных металлов: Сборник материалов научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2005. С. 119.

13. Беляев C.B., Сидельников С.Б., Довженко И.Н., Пещанский

A.C., Соколов P.E., Лапаев И.И., Киселев Л.А., Телегин A.B., Разумкин

B.В., Ашлапов С.Н., Широков П.О. Устройство для прямого прессования профилей (патент на полезную модель). Патент РФ № 71570. Опубл. 20.03.2008. Бюл. №8.

14. Беляев C.B., Сидельников С.Б., Довженко H.H., Соколов P.E., Телегин A.B., Разумкин В.В., Пещанский A.C., Лапаев И.И. Матрица для прессования изделий (патент на полезную модель). Патент РФ № 68936. Опубл. 10.12.2007. Бюл. № 34.

П-о

и

Подписано в печать 9 ноября 2010 г. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 60 экз. Заказ № 2592

Отпечатано:

Полиграфический центр БИК Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Анализ технологических процессов и оборудования для производства профилей методами прессования.

1.2. Особенности технологии и проектирования инструмента для полунепрерывного прессования.

1.3 Анализ теоретических и экспериментальных исследований процесса полунепрерывного прессования.

1.4 Программное обеспечение для проектирования и моделирования процесса прессования.

1.4.1 Системы автоматизированного проектирования инструмента и технологии прессования.

1.4.2 Программные пакеты для моделирования процесса прессования.

1.5 Анализ результатов исследований в области автоматизации технологии прессового производства.

1.6. Выводы и постановка задач.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФОРКАМЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА.

2.1 Исследование процесса полунепрерывного прессования с форкамерами на модельном материале.

2.2 Моделирование процесса полунепрерывного прессования с помощью пакета DEFORM.

2.3 Моделирование температурных условий полунепрерывного прессования с помощью пакета DEFORM.

2.4 Аналитическая оценка температурно-скоростных параметров процесса полунепрерывного прессования.!.

2.5 Выводы по главе.

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ САПР.

3.1 Алгоритмы и программное обеспечение для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования сплошных профилей.

3.2 Алгоритмы и программное обеспечение для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования полых профилей.

3.3 Разработка базы данных типовых профилей.

3.4. Выводы по главе.

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО

ПРЕССОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ РАЗРАБОТАННОЙ АСУ ТП.

4.1. Разработка элементов управления процессом полунепрерывного прессования.

4.2 Принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования и ее применение в производственных условиях.

4.3 Проектирование лабораторной установки экспресс-анализа реологии металлов.

4.4 Выводы по главе.

Прессованные профили из алюминиевых сплавов являются одним из наиболее эффективных видов металлопродукции. Малый удельный вес, высокая тепло- и электропроводность, высокая коррозионная стойкость, относительно высокие механические свойства обусловливают широкое применение профилей из алюминиевых сплавов в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, энергетика, транспорт, приборостроение. Особенно широкое распространение прессованные профили из алюминиевых сплавов получили в строительной индустрии [1]. Они используются в качестве каркасов светопроницаемых конструкций, опалубки, отделочных материалов. Согласно данным, приведенным в работе [1], производство архитектурных алюминиевых профилей в 2009 году составляло 320 тыс. тонн, в то же время, основываясь на уровне потребления архитектурных алюминиевых профилей на Европейском рынке, емкость отечественного рынка можно оценить в размере 488 тыс. тонн. Таким образом, повышение производительности процесса прессования можно выделить в качестве одной из основных задач, стоящих перед отечественным прессовым производством.

Исследованиям в области прессования металлов посвящены работы многих ученых [2-21]. Значительный вклад в теорию и практику этих процессов внесли такие выдающиеся ученые, как Б. Авитцур, B.JI. Бережной, Г.Я. Гун, Б.М. Готлиб, H.H. Довженко, М. 3. Ерманок, В.В. Желобов,

A.B. Зиновьев, Г.И. Зверев, Ю.Н. Логинов, И.Л. Перлин, И.Н. Потапов, Б.А. Прудковский, Л.Х Райтбарг, Л.Г. Степанский, В.Н. Шеркунов,

B.Н. Щерба и др.

Основным способом получения прессованных профилей из алюминиевых сплавов является полунепрерывное прессование с применением форкамерного инструмента. Анализ результатов исследований в этой области показал, что одним из наиболее перспективных методов повышения производительности процесса является сокращение сроков подготовки производства с помощью систем автоматизированного проектирования технологии и инструмента, а также внедрение автоматизированных систем управления процессом прессования. Однако число работ, посвященных этим исследованием невелико, а их направленность связана с разработкой и внедрением технологических режимов прессования.

В связи с вышеизложенным, целью данной работы является повышение эффективности производства и создание комплексной системы автоматизированного проектирования инструмента и технологии с элементами управления процессом полунепрерывного прессования профилей из алюминиевых сплавов.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

- изучен характер течения металла при прессовании с форкамерами, установлена зависимость подпорного давления и углов мертвых зон в контейнере от основных геометрических параметров форкамер;

- разработана методика аналитической оценки температуры пресс-изделий и изучен характер распределения температурных полей при прессовании с форкамерами;

- на основе предложенных алгоритмов создано программное обеспечение для автоматизации и сопровождения процесса проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования алюминиевых сплавов;

- разработана принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования, элементы которой внедрены на производстве.

Диссертация состоит из введения и четырех глав. В первой главе изложен обзор различных видов прессования металлов. Рассмотрены типовые технологические схемы производства пресс-изделий методом полунепрерывного прессования. Проведен анализ теоретических и экспериментальных исследований различных авторов, работы которых посвящены

4.4 Выводы по главе

1. На основе системного анализе процесса полунепрерывного прессования для формирования элементов АСУ ТП определены основные

110 входные параметры процесса: температура нагрева заготовки, температура нагрева контейнера, скорости прессования и охлаждения профилей и др.

2. Установлены зависимости температуры выходящего пресс-изделия от основных входных параметров процесса, из которых оперативно можно управлять только температурами нагрева контейнера, заготовки и скоростью прессования.

3. Для системных профилей, прессуемых на ООО «Литейно-прессовый завод «Сегал», установлен диапазон оптимальных скоростей, который находится в пределах 5,5-9 мм/с при температуре заготовки 480°С и температуре контейнера 440°С.

4. Разработана принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования, которая в отличие от аналогичных систем позволяет: непосредственно в ходе процесса определять сопротивление деформации, что существенно повышает точность расчета температурно-скоростных и энергосиловых параметров процесса; оперативно контролировать качество получаемых пресс-изделий, что позволяет снизить процент брака; оперативно регулировать выходную температуру пресс-изделий, что позволяет существенно повысить скорость прессования.

5. Разработана конструкция принудительно охлаждаемого инструмента, которая позволяет оперативно регулировать выходную температуру пресс-изделия.

6. Разработана методика экспресс-анализа реологии прессуемого металла, позволяющая определять текущее значение сопротивления прессуемого металла и спроектирована лабораторная установка экспресс-анализа реологии прессуемого металла, которая может использоваться для определения сопротивления деформации заготовок для прессования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышение эффективности процесса полунепрерывного прессования профилей из алюминиевых сплавов возможно как на этапе проектирования за счет сокращения трудоемкости и повышения качества проектирования, так и на этапе производства за счет определения и поддержания оптимальных параметров процесса.

Для реализации подобных способов повышения эффективности процесса целесообразно использовать САПР и АСУ ТП, которые базируются на алгоритмах и математических моделях, в связи с чем, в работе решен ряд задач по теоретическому и экспериментальному исследованию параметров формоизменения, определению температурно-скоростных параметров и условий изучаемых процессов деформации металла.

Проведено моделирование полунепрерывного прессования с форка-мерами, при вытяжках из контейнера в форкамеру от 2.1 до 6.7 Научно обоснованы основные параметры, необходимые для проектирования фор-камерного инструмента: высота форкамер должна находиться в пределах 10-20 мм; вытяжка из фор камеры в матрицу быть не менее 3, а относительное давление - не меньше 6. Установлено, что характер течения металла в форкамере носит тот же характер, что и в контейнере.

С учетом влияния формы поперечного сечения профиля уточнена и применена для определения температурно-скоростных параметров процесса полунепрерывного прессования профилей из сплава АД 31 методика расчета температуры и скорости металла. Доказана сходимость результатов расчета температуры пресс-изделий по данной методике и экспериментальных данных, полученных в производственных условиях. При этом максимальное отклонение результатов расчета от опытных данных не превысило 4.7 %. Проведена апробация полученных зависимостей при отладке элементов АСУ ТП.

Получены зависимости для определения максимально возможных скоростей прессования сплошных профилей из сплава АД31, использование которых дает возможность получить максимальную производительность и требуемое качество пресс-изделий. Для исследуемых пресс-изделий диапазон оптимальных скоростей лежит в пределах 5,5-9 мм/с при температуре заготовки 480°С и температуре контейнера 440°С.

Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для проектирования инструмента и технологии полунепрерывного прессования, позволяющие существенно сократить сроки подготовки прессового производства и снизить трудоемкость проектирования.

Разработана принципиальная схема АСУ ТП полунепрерывного прессования. Для повышения качества пресс-изделий и управления скоростью прессования разработана конструкция принудительно охлаждаемого инструмента. Разработана методика экспресс-анализа реологии металлов, на ее основе спроектирована лабораторная установка, которую можно использовать при отладке работы АСУ ТП.

Результаты исследований внедрены в производство, при этом элементы АСУ ТП прошли промышленную апробацию на ООО «Литейно-прессовый завод «Сегал», что позволило увеличить производительность прессового оборудования в среднем на 5 % и повысить выход годного на 0,2 %. Годовой экономический эффект составил 4,2 млн. руб.

Результаты исследований также используются при обучении студентов специальности 150106 «Обработка металлов давлением» в институте цветных металлов и материаловедения Сибирского федерального университета.

1. Академия коньюктуры промышленных исследований Электронный ресурс. // http://www.akpr.ru. 2009. URL: http://www.akpr.ru (дата обращения: 16.10.2009).

2. Перлин И. Л., Райтбарг JI.X. Теория прессования металлов. 2ой изд. Москва: Металлургия, 1995. 336 с.

3. Щерба В.Н. Райтбарг, JI.X. Технология прессования металлов. Москва: Металлургия, 1995. 336 с.

4. Ерманок М.З. Прессование панелей. М.: Металлургия, 1974.

5. Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов. Москва: Металлургия, 1971. 456 с.

6. Зиновьев А.В, Колпашников А.И. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов. Москва: Металлургия, 1992. 302 с.

7. Манегин Ю.В, Притоманов А.Е, Шпиттель Т. Горячее прессование труб и профилей. Москва: Металлургия, 1980. 272 с.

8. Райтбарг JI.X. Производство прессованных профилей. Москва: Металлургия, 1984.

9. Райтбарг Л.Х.Шур И.А. Цехи по прессованию металлов. Москва: Машиностроение, 1981. 364 с.

10. Райтбарг Л.Х Прессование легких сплавов. Москва: Металлургия, 1988. 160 с.

11. Фейгин В.И., Ерманок М.З., Сухоруков H.A. Прессование профилей из алюминиевых сплавов. Москва: Металлургия, 1977. 264 с.

12. Щерба В.Н. Прессование алюминиевых сплавов. Москва: Интер-мет Инжиниринг, 2001. 768 с.

13. Кузьменко В.А Прессование алюминиевых сплавов. Москва: Металлургия, 1986. 96 с.

14. Сидельников С.Б, Довженко Н.Н, Загиров H.H. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов. Москва: МАКС Пресс, 2005. 334 с.

15. Avitzur, В. Combining Extrusion and Rolling // Wire Journal. 1975. C. 73-80.

16. Гильденгорн M.C, Селиванов B.B. Непрерывное прессование труб, профилей и проволоки способом Конформ // Технология легких сплавов. 1987. № № 4. С. 67-83.

17. Горохов Ю.В и др. Силовые параметры непрерывного прессования металла способом Конформ // Цветные металлы. 1987. № №7. С. 73-75.

18. Горохов Ю.В и др. Силовые параметры непрерывного прессования металла способом Конформ // Цветные металлы. 1987. № № 7. С. 73-75.

19. Avitzur В. Methods of and apparatus for production of wire: пат. 3934446 USA. 1976.

20. Бережной B.JI, Щерба B.H, Батурин А.И. Прессование с активным действием сил трения. Москва: Металлургия, 1988. 296 с.

21. Охрименко Я.М, Щерба В.Н, Гусов A.B. Процессы деформации с активным действием сил трения. Москва: Машиностроение, 1982. 52 с.

22. Корпоративный сайт Elhauslndustrialen Электронный ресурс. // Корпоративный сайт Elhauslndustrialen. 2009. URL: http://www.elhaus.de/.

23. Райтбарг JI.X, Киркин А.К, Кот Ю.Д. Прессование труднодефор-мируемых алюминиевых сплавов с градиентным нагревом // Технология прогрессивных процессов. 1989. № № 2. С. 23-27.

24. Saha P. Aluminum extrusion technology. USA: ASM International, 2000. 247 с.

25. Chinesta F. Hot Metal Extrusion. Paris: Springer Paris, 2007. 715 c.

26. Tschaetsh H. Metal forming practice, Part 2. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2006. 506 c.

27. Бережной B.H. Новые технологии и оборудование будущего в производстве пресс-изделий // Технология легких сплавов. 2006. № № 1-2. С.52-61.

28. Линии порошковой покраски Электронный ресурс. // Корпоративный сайт ОАО "Nayada". 2009. URL: http://www.pokras.ru/lines.html (дата обращения: 14.04.2009).

29. Технология порошковой покраски Электронный ресурс. // Корпоративный сайт ЗАО "Колорит". 2009. URL: http://www.mcolorit.ru/technol.html (дата обращения: 14.04.2009).

30. Довженко Н.Н, Сидельников С.Б, Васина Г.И. Система автоматизированного проектирования технологии прессования металлов. Научное методическое обеспечение. Красноярск: ГАЦМиЗ, 2000. 196 с.

31. Алферов В.Н. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва: МИСиС, 1994.

32. Довженко H.H. и др. Прессование алюминиевых сплавов: моделирование и управление тепловыми условиями. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2009. 256 с.

33. Volcansek V. Instrazivanja uticaja kalibrirajucih visinaalata na ctpore rsticanja metalla prirstrkivanju // Onada deformisanjem u masinstnv. 1986. C. 1986.

34. Прудковский Б.А, Игуменов A.A., Зорхин В.Н. Автоматизированная система проектирования и изготовления матриц для алюминиевых сплавов // Технология легких сплавов. 1986. Т. № 12. С. 72-75.

35. Сидельников С.Б. и др. Автоматизированная система проектирования и изготовления матриц для алюминиевых сплавов // Вестник Магнитогорского государственного университета им. Г.И. Носова. 2008. № № 3. С. 41-45.

36. Прудковский Б.А, Игуменов A.A., Макаров Е. Автоматизированное проектирование матриц для прессования профилей из алюминиевых сплавов // Технология легких сплавов. 1983. № №10.

37. Прудковский Б.А, Макаров Е.А, Игуменов A.A. Автоматизированное проектирование матриц для прессования профилей из алюминиевых сплавов // Технология легких сплавов. 1984. № № 2. С. 11-16.

38. Прудковский Б.А, Игуменов A.A., Смольников С.Д. Автоматизированное проектирование матриц для прессования профилей из алюминиевых сплавов. 1984. № №4. С. 23-27.

39. Гун Г.Я, Прудковский Б.А. Автоматизированное проектирование116матриц для прессования профилей // Автоматизация процессов и обработки металлов давлением. 1979. С. 304.

40. Гун Г.Я, Аверченко А.Ф, Стебунов С.А. К методике автоматизированного проектирования прессовых матриц // Изв. вузов. Сер. Черная металлургия. 1985. Т. №7. С. 92-95.

41. Эйдельнант С.Б, Корпаков Б.П, Майзлин Я.Л. Проектирование с помощью ЭВМ матриц для прессования профилей // Цветные металлы. 1982. №№3. С. 81-82.

42. Степанский Л.Г. Расчетные оценки калибровок пресс-матриц // Кузнечно-штамповочное производство. 1983. № №5. С. 25-27.

43. Прудковский Б.А, Игуменов А.А. Статистические исследования геометрических параметров комбинированных матриц и методика выбора рабочих поясков // Науч. тр. Моск. ин-та стали и сплавов. 1979. № №119.

44. Алешин В.П. Расчет рабочих поясков прессовых матриц. 1990. №1.

45. Гун Г.Я, Яковлев В.И, Прудковский Б.А. Прессование алюминиевых сплавов (Математическое моделирование и оптимизация). Москва: Металлургия, 1974. 336 с.

46. Morsi К. и др. Preliminary évaluation of hot extrusion miniaturization // Journal of Materials Science. 2004. № № 34. C. 12-16.

47. Dixit P., Dixit U. Optimization of Métal Forming and Machining Processes. London: Springer London. 346 c.

48. Готлиб Б., Баранчиков В., Добычин И. Адаптивное управление процессами обработки металлов давлением. Москва: Металлургия, 1985. 144 с.

49. A Simple Solution to a Complex Problem Электронный ресурс. // Корпоративный сайт «Willianson Inc». 2009. URL: http://www.williamsonir.com/page274.html (дата обращения: 23.04.2009).

50. Process optimization and control Электронный ресурс. // Корпоративный сайт «Optalex Inc». 2009. (дата обращения: 23.04.2009).

51. Lucignano С. и др. Artificial neural networks to optimize the extrusion of an aluminium alloy // Journal of Intelligent Manufacturing. 2009. № № 1.

52. Krumphals F. и др. Comparison of experimental and Finite Element Modelling of the extrusion of AA6082 on both tools and extrudate as a function of process parameters // International Journal of Material Forming. № 1№ 1. C. 45-50.

53. Kim Y., Ikeda K. Flow behavior of the billet surface layer in porthole die extrusion of aluminum // International Journal of Material Forming. 2007. № № 2. C. 232-250.

54. Ertiirk S. и др. Modelling and Simulation of Extrusion of Magnesium Alloys // International Journal of Material Forming. 2008. № № 3. C. 134-142.

55. Eikemol S., Espedal В., Fladmark G. On the numerical solution of a three dimensional extrusion model // Computing and Visualization in Science. № № 1. C. 67-72.

56. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). Санкт-Питербург: Питер, 2004. 560 с.

57. Фикс Д, Стренг Г. Теория метода конечных элементов. Москва: Мир, 1977.

58. Электронный журнал «ANSYSAdvantage» Электронный ресурс. // Сайт представительства EMTinc. в Российской федерации. 2009. URL: http://www.ansyssolutions.ru/ (дата обращения: 19.05.2009).

59. Deform 3D Электронный ресурс. // Корпоративный сайт ОАО «Тестис». 2009. URL: http://www.tesis.com.ru/software/deform/3d.php (дата обращения: 23.04.2009).

60. An innovative technology to virtually develop and validate extrusion dies and processes to maximize product quality and plant efficiency118

61. Электронный ресурс. // Корпоративный сайт «Altair Inc». 2009. URL: http ://www.altairhyperworks.com/(S(wgda2z45t5b3dqz2roxaksau))/Product, 15, HyperXtrude.aspx (дата обращения: 23.04.2009).

62. Капустин H.M. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. Высшая школа. Москва, 2004. 415 с.

63. Корпоративный сайт GrancoClark Электронный ресурс. // Корпоративный сайт GrancoClark. 2009. URL: http://www.grancoclark.com/ alumi-num-extusion-systems/extrusystems.html.

64. Mobile Measurement- und Automation System for Extruders Электронный ресурс. // Корпоративный сайт «MoMAS Inc». 2009. URL: http://www.eit.uni-kl.de/pandit/momas/MoMASenglsh.htm (дата обращения: 23.04.2009).

65. The Methodology of EXTRUSOFT® Technology Электронный ресурс. // Корпоративный сайт «Extrusoft Corp». 2009. URL: http://www.extrusystem.com/Methodology%20of%20EXTRUSOFT.htm (дата обращения: 23.04.2009).

66. Koopman A.J. и др. Numerical flow front tracking for aluminium extrusion of a tube and a comparison with experiments // International Journal of Material Forming. 2008. № № 1.

67. Расчет температуры профиля при полунепрерывном прессовании /C.B. Беляев, И.Н. Довженко, В.В. Разумкин, A.C. Пещанский, P.E. Соколов // Материалы и технологии XXI века: сборник статей VI Международной научно-технической конференции. 2008. С. 80-83.

68. Повышение эффективности производства профилей из алюминиевых сплавов на основе управления тепловыми условиями процесса прессования / C.B. Беляев, H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, A.C. Пещанский,119

69. П.О. Широков, A.JI. Киселев// Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2009. №4. С. 418-426.

70. Беляев, C.B., Сидельников С.Б, Довженко И.Н., Соколов P.E., Телегин A.B., Разумкин В.В., Пещанский A.C., Лапаев И.И. Устройство для прямого прессования профилей. Патент на полезную модель № 71570 РФ, Опубл.: 20.03.2008. Бюл. № 8.

71. Беляев, C.B., Сидельников С.Б., Довженко H.H., Соколов P.E., Телегин A.B., Разумкин В.В., Пещанский A.C., Лапаев И.И. Матрица для прессования изделий. Патент на полезную модель № 68936 РФ, Опубл. 10.12.2007.-Бюл. №34.

72. Охрименко Я., Щерба В., Недугов А. Вывод уравнений связи свойств алюминиевых сплавов с параметрами горячего деформирования // Цветные металлы. 1983. № №2. С. 66-69.

73. Смирнов-Аляев Г. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Москва: Машгиз, 1978. 368 с.

74. Полухин П.И, Гун Г.Я, Галкин А.М. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: Справочник. Москва: Металлургия, 1982.121

75. Гильденгорн М.С., Перов В.Г., Кривонос Г.А. Прессование со сваркой полых изделий из алюминиевых сплавов. -М.: Металлургия, 1976.

76. Ерманок М.З, Соболев Ю.П, Гельман A.A. Прессование титановых сплавов. Москва: Металлургия, 1979. 264 с.

77. Шевакин Ю.Ф., Рытиков A.M. Повышение эффективности производства труб из цветных металлов. М.: Металлургия, 1968.

78. Довженко H.H., Сидельников С.Б., Тимофеев В.Н., Соколов P.E., Первухин М.В., Беляев C.B., Телегин A.B., Пещанский A.C., Виноградов О.О. Установка для непрерывного литья, прокатки и прессования металла. Патент РФ № 67492. Опубл. 27.10.2007, Бюл. №30.

79. Беляев C.B., Довженко H.H., Сидельников С.Б., Соколов P.E., Телегин A.B., Разумкин В.В., Пещанский A.C., Плетюхин A.C. Устройство для непрерывной прокатки и прессования профилей. Патент № 70828 РФ. Опубл. 27.02.2008, Бюл. № 5.

80. Сидельников С.Б., Довженко H.H., Лопатина Е.С., Соколов P.E., Виноградов О.О. Пещанский A.C., Беляев C.B. Устройство для непрерыв122ного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов. Патент №73245 РФ. Текст. / Опубл. 20.05.2008, Бюл. №14.

81. Сидельников С. Б., Беляев С. В., Довженко H. Н., Соколов Р. Е., Пещанский А. С., Плетюхин С. А., Рудницкий Э. А. Устройство для непрерывной прокатки и прессования профилей. Патент РФ №2334574. Опубл. 27.09.2008, Бюл. №27.

82. Беляев C.B., Довженко H.H., Сидельников С.Б., Соколов P.E., Лопатина Е.С., Усков И.В., Столяров A.B., Виноградов О.О. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования профилей. Патент РФ № 2335376. Опубл. 10.10.2008, Бюл. №28.

83. Беляев C.B., Сидельников С.Б., Довженко H.H., Соколов P.E., Плетюхин A.C., Телегин A.B., Киселев А.Л. Устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей Патент № 68387 РФ. Опубл. 27.11.2007, Бюл. №33.

84. Сидельников С.Б., Довженко H.H., Тимофеев В.Н., Соколов P.E., Первухин М.В., Пещанский A.C., Телегин A.B., Виноградов О.О. Установка для непрерывного литья, прокатки и прессования металла. Патент №67492 РФ. Опубл. 27.10.2007, Бюл. №30.

85. Довженко H.H., Сидельников С.Б., Загиров H.H. Устройство для непрерывного прессования металла. Патент №1785459, опубл. 1992, № 48.

86. Корнилов В.Н., Сидельников С.Б., Алферов В.Н. Инструмент для прессования изделий из алюминиевых сплавов. A.c. 1667979 СССР, опубл. 1991, Бюл. № 29.

87. Сидельников С.Б., Довженко H.H., Ешкин A.B., Гилевич Ф.С. Устройство для непрерывного прессования труб. Патент №2100113 РФ. опубл. 1997, Бюл. №36.

88. Довженко H.H., Алферов В.Н., Сидельников С.Б., Ворошилов С.Ф. Устройство для непрерывного прямого выдавливания. Патент №1801040 РФ. опубл. 1993, Бюл. № 9.