Моделирование процесса проталкивания-редуцирования круглой заготовки через монолитную волоку с рабочим каналом пирамидальной формы шестиугольного сечения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Библиографический список

1. Москвитин В.В. Пластичность при переменных нагружениях. -М.: МГУ, 1965. - 266 с.

2. Арсентьев А.П., Левшунов М.А. К вопросу возникновения эффекта Баушингера. Повышение качества изделий при обработке металлов давлением. // Межвуз. сб. науч. тр.- Москва,1989. - С.14-17.

3. Хван А.Д., Воропаев А.А. и др. Упрочнение критической деформации удлиненных цилиндрических заготовок. // КШП ОМД. - 2002. - № 8. - С.13-16.

УДК 621.778

О.С. Железков, С.А. Малаканов, В.Г. Дампилон

ГОУВПО «МГТУ»

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОТАЛКИВАНИЯ-РЕДУЦИРОВАНИЯ КРУГЛОЙ ЗАГОТОВКИ ЧЕРЕЗ МОНОЛИТНУЮ ВОЛОКУ С РАБОЧИМ КАНАЛОМ ПИРАМИДАЛЬНОЙ ФОРМЫ ШЕСТИУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

Холоднотянутый шестигранный металл используется, в основном, для изготовления крепежных изделий ответственного назначения, нестандартного крепежа, а также в качестве заготовок при производстве других деталей в машиностроении [1].

В условиях ОАО «Северстальметиз» (г. Череповец) технология изготовления шестигранных прутков включает следующие операции: отжиг горячекатаного металла круглого поперечного сечения; подготовка поверхности (травление, фосфатирование); острение конца прутка; волочение на цепном волочильном стане. При этом используется монолитная волока специальной конструкции, у которой на гранях заходной части рабочего канала выполнены выступы определенной формы, способствующие течению металла в углы шестигранника и обеспечивающие получение качественного шестигранного металла [2]. К недостаткам технологии следует отнести необходимость применения операции острения конца и связанный с ней повышенный расход металла, так как передний заостренный конец приходится удалять.

В условиях ОАО «ММК-МЕТИЗ» технология включает отжиг горячекатаного металла круглого поперечного сечения; подготовка поверхности (травление, фосфатирование); предварительное волочение шестигранника со скругленными ребрами; отжиг; травление; окончательное волочение шестигранника. При этом операции предварительного и окон-

чательного волочения осуществляются на цепных волочильных станах конструкции Иркутского завода тяжелого машиностроения с номинальным усилием 30 тс, снабженных специальными устройствами для проталкивания-редуцирования конца заготовки через волоку, что исключает образование отходов. Однако, по сравнению с технологией ОАО «Север-стальметиз» эта технология обладает недостатками, связанными с необходимостью применения дополнительных операций предварительного волочения, отжига и травления.

В калибровочном цехе ОАО «ММК-МЕТИЗ» проведена серия промышленных экспериментов, направленных на применение специальной волоки конструкции ОАО «Северстальметиз» при изготовлении шестигранника с расстоянием между противоположными гранями 8 = 24 мм однократным волочением с использованием цепных станов с устройствами для проталкивания-редуцирования. Установлено, что при использовании исходного металла диаметром = 27 мм не обеспечивается качественное формирование ребер шестигранник (диаметр описанной меньше регламентированного ГОСТ 8560-78), а при использовании металла диаметром ё0 = 28 мм происходит пластическая деформация металла в заходной пирамидальной части рабочего канала волоки. Поэтому актуальной стала проблема определения режимов деформирования, при которых обеспечивается стабильность проталкивания-редуцирования. При этом важно установить оптимальные усилия проталкивания-редуцирования в зависимости от условий трения, угла конусности волоки, механических свойств металла и т.п.

Используя программный комплекс «БЕРОКМ-ЗБ», в основу которого положен метод конечных элементов, проведены исследования процесса проталкивания-редуцирования круглой прутковой заготовки через монолитную волоку с рабочим каналом пирамидальной формы шестиугольного сечения.

На рис. 1 представлены поля изменения интенсивности деформации в процессе проталкивания-редуцирования круга на шестигранник. Определены усилия проталкивания-редуцирования Р в зависимости от перемещения металла, находящегося перед рабочим каналом волоки, и коэффициента трения / (рис. 2).

Таким образом, на основе компьютерного моделирования проведенные исследования процесса проталкивания-редуцирования круглой заготовки через монолитную волоку с рабочим каналом пирамидальной формы шестиугольного сечения, что позволило определить рациональные режимы процесса деформирования.

Рис. 1. Интенсивность напряжений в процессе проталкивания-редуцирования круга на шестигранник

Рис. 2. Изменение усилия проталкивания-редуцирования Р в зависимости от перемещения металла и коэффициента трения /

Библиографический список

1. Шефтель Н.И. Производство калиброванных прутков. М.: Металлургия, 1970. С. 432.

2. Патент РФ № 2236921. Волока для волочения многогранных фасонных профилей и способ обработки канала волоки / В.Н. Меликов, В.Г. Дампилон, А.В. Рябиков. Опубл. 27.09.2004. Бюл. № 27.

УДК 621.778

В.А. Харитонов, Е.Ю. Ямашева, Ю.Ю. Ефимова

ГОУВПО «МГТУ» Столяров А.Ю.

ЗАО «Уралкорд», г. Магнитогорск

ОЦЕНКА СДВИГОВОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРОВОЛОКИ В РОЛИКОВЫХ УСТРОЙСТВАХ

Разработка материалов с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой в последние годы становится одной из актуальнейших задач современного материаловедения, поскольку это открывает возможности разработки технологий получения различных стальных полуфабрикатов, в частности проволоки. Измельчение микроструктуры представляет уникальную возможность одновременного повышения прочности и вязкости материала (рис. 1). В этом случае механизм упрочнения привлекает особое внимание, так как обычно между прочностью и вязкостью наблюдается обратная зависимость [1].

Пластичность

Уменьшение размера зерна

Рис. 1. Влияние степени дисперсности структуры на изменение качественных характеристик стали

К существенным факторам, оказывающим воздействие на формирование УМЗ структур, относятся:

- обеспечение сдвиговой деформации;