CC BY
6
FTAMP 14.37.27
https://doi.org/10.48081/PASZ7858
А. Ж. Касенов1, *М. Ж. Тусупбекова2, Р. Б. Муканов3, Д. Р. Абсолямова4, А. У. Камаров5
1,2,3,4,5Торайгыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к.
ТУРЛ1КОНСТРУКЦИЯДА€Ы СУМЕН САЛЦЫНДАТЫЛАТЫН ТЕСК1Ш Ц¥РАЛЫЛ1КТ1Н ЦАТТЫ КУЙДЕГ1 КОМПЬЮТЕРЛ1К МОДЕЛЬДЕУД1 ТАЛДАУ
Конструкцияныц тозуын азайту мацсатында сумен салцындатылатын тестш цуралбтктердщ цолданыста бар eKi конструкциясыныц талдауы царастырылады. «КОМПАС-SD» автоматтандырылган жобалау жуйест цолдана отырып компьютерлж модель цурастырылды жэне температуралыц талдау жyргiзiлдi. CAD/CAE/CAM кешендерШц цурамындагы CAE багдарламаларын цолдану тэжiрибeсiнe суйене отырып жэне CAE жуйелерт машина жасаудагы эртyрлi зерттеу жэне жобалау мэселелерт шешуде есептеу эксперименттерт жург1зудщ заманауи цуралы реттде орналастырып, нeгiзiндe APMFEM цолданбалы ттапханасын цолдану.
Кобалау процеы жжЫз цубырларды вндiрудeгi нeгiзгi процестердщ бiрi болып табылады, ал квлденец бурандалы илемдеу орнацтарыныц жумысында цолданылатын тестш-цуралбшж, вндiрiлeтiн гильзаныц сапасына айтарлыцтай эсер eтeдi. Тестш цуралбшжтщ турацтылыц мэселеЫ, барлыц цобалаушы орнацтарга тэн. Кобалаушы орнацтардыц ктен шыгуы олардыц цобалау кeзiндeгi жумысыныц агрeссивтi жагдайларына байланысты (жогары температура эсертен деформация ошагында болуы), ал легирленген болаттан жасалган жтЫз цубырларды вндiру процеЫ илемдеу жагдайын eдэуiр нашарлатады.
Compass-SD багдарламасында тестш цуралбШк конструкциясыныц жобалаумен SD модельдеу арцылы вндiрiстeгi тестш цуралбшжке талдау жасалады, соныц нэтижестде цызмет жасау мeрзiмi артты.
Кiлттi свздер: КОМПАС-SD, цатты кyйдeгi модельдеу, квлденец-бурандалы илемдеу, цобалаушы орнац, сумен салцындатылатын тестш цуралбШк, цобалаушы, бШк, калибрлеу, дайындама.
Kipicne
Цобалаушы орнак ыстьщтай илемделген жжаз кубырларды eндiруге арналган. Децгелек штангалар тYрiнде ыстыктай илемделген кубырларды eндiруге арналган шиюзат металлургиялык комбинаттардан тYседi. Ыстыктай илемделген кубырлар (ЭББЦ-2-ден тасымалданып) соцгы тутынушыларга (^ИЭ ЫИЖ) женелтедь
Дайындаманы карусельдi пеште кыздырганнан жэне кескеннен кешн дайындама келденец-бурамалы илемдеитш кобалаушы орнактарына бершедь
^аз1рп уакытта iшкi куысты ашу процесiнiц физикасы туралы бiрынFай кезкарас жок. Осьтж, радиалды жэне тангенциалды (айналмалы, тангенциалды) кернеулердщ эпюраларын эр тYрлi талкылайды. Бiр теорияFа сэйкес, iшкi кабаттын сырткы кабаттардын кысымымен катты (сыетыш) бузылуы, баска теорияFа сэйкес процесс физикасы пластикалык деформацияFа негiзделген.
^арапайым тYPДе, iшкi куыстын пайда болу себептерi бiлiктердiн кысу кYштерiне перпендикуляр баFытта эрекет ететiн созылу кернеулершщ пайда болуы болып табылады. Сырткы кабаттар, бiлiктердiн кысылу эсерiнен созылып (овализация), сонынан iшкi орталык кабатты «тартады», ал дайындаманын айналуы металдын езегiндегi кернеулердiн езгеруiне экеледi, бул сонында езектiн бузылуына экеледi. Бiр теорияFа сэйкес, бузылу калыпты созылу кYштерi сынFыш берiктiк шегiне жеткенде пайда болады, ал баска теорияFа сэйкес, осьтiк аймакта созылу кернеулершщ айырмашылы^ы аFым шегiнен аскан кезде пайда болады. Дайындаманы кобалау кезшде тескiш к¥ралбiлiк алдында куыстын ездтнен ашылуына жол бермеу Yшiн кысыуы критикалыктан аз болуы керек.
Дайындама кобалау орнаFына кiрген кезде тесюш к¥ралбiлiк езегi тiрек басымен жэне Yш роликтi кыскышпен усталады, олардын эркайсысы 120° бурышта орналаскан Yш роликтен турады, бул тескiш куралбтк езегiн ез осiнiн айналасында айналдыруFа мYмкiндiк бередi, бiрак езекшенi илем осшде устайды. ^обалау кезiнде гильзанын шыFыс белiгi илем осiнiн айналасында «соFылады» жэне роликтi туткалармен устап туратын тескiш куралбiлiктi шайкайды. ^обалаетан дайындама келесi роликтi кыскышка жакындаFан уакытта, ол ашылып кобаланFан дайындаманы езi аркылы еткiзедi. Дайындаманын арткы ушы роликтерден шыккан кезде, барлык ролик кыскыштары ашык болады, олардын арткы ушы кобалауыш орнаFынан шыккан кезде, тесюш куралбiлiк езегi сы^ыштар бойындаFы кыскыштармен усталады, ал устап турFан тiрек ашылады жэне алыетан кобаланFан дайындама - гильза, кобалаушы орнаFынынын сызыFынан «кетедi». Илемдеу кезшде тесюш куралбтк козFалыссыз, кезекпен, иреуш баспен (илемдеу кезiнде) немесе кобалау аяктаFаннан жэне гильзаны тескiш куралбтк алFаннан кейiн сызFыштар бойында устап турады.
Илемдеу куралынын жаFдайы кубырлардын сапасына да айтарлыктай эсер етедь Итергiш шYмектерi, жумыс роликтерi жэне баFыттаушы курал жоFары температура, кысым жэне циклдiк кыздыру жэне салкындату кезiнде ауыр жаFдайда жумыс ктейдд, нэтижесiнде ыстык жарыктар пайда болады, жумыс беттершщ пiшiнi жоFалады жэне балкытылады. Сонымен катар, жоFары сапалы кубырлардан баска, металды утымды калыптауды, кажеттi геометриялык елшемдердi алуды, куралдын жеткiлiктi тозуFа тезiмдiлiгiн жэне орнактын енiмдiлiгiн камтамасыз етуi керек кобалау орнаFынын технологиялык куралынын калибрлеуiнiн есептеу маFынасы де манызды.
¥зак уакыт жоFары температура мен жоFары кысымFа ушыраFан ауыр жаFдайларда жумыс ктейтш кобалаушы сумен салкындатылатын тескiш куралбшжтердщ пайдалану ерекшелiктерi карастырылады [1-8]. Сумен салкындататын тескiш куралбiлiктердiн тозуFа тезiмдiлiгi ауысатын тескiш
куралбтктермен салыстырFанда едэуiр жоFары - орташа есеппен 600-1000 рет етуге тец, б1рак легирленген болаттарды кобалау кезiнде циклдар саны, ец колайлы жаFдайда, 150 жетедi [4]. тескiш куралбткдщ ец кеп тараетан тYрлерi-сфералык жумыс белт бар жене бас белiгiнде салкындататын тар арнасы кецейген тYрге аусады (1-кесте).
Кесте 1 - 2016 жылFы кацтардан маусымFа дейiнгi кезншде тескiш куралбтктщ кажеттiлiгi, тонна/дана
^обалаушысыныц диаметр1 ^убыр S кантар н а в к а наурыз сеу1р мамыр маусым Жиыны кобалау-ц саны
167 73-тен 114 дешн кабырга 11-13 446,21/ 2 589,81/ 3 167,42/ 1 149,89/ 1 144,62/ 1 151,8/ 1 9
158 108-ден 114 дешн кабырга 15-17 284,37/ 1 455,52/ 2 29,15/1 32,28/ 1 24,6/ 1 24,6/ 1 7
^убыр илемдеу тежiрибесi жене техникалык едебиеттердi талдау [7, 9] кобалаушы тесюш кYPалбiлiктердiц тозуыныц негiзгi тYрлерi: шулык пен жумыс бетiнiц пластикалык деформациясы; жергiлiктi тозуы, кажалуы, тескiш куралбшк денесiнен металл тартуы жене жыртуы; тор терiздi жарыктар, аймактык жарыктар; тескiш к¥ралбiлiктiц жумыс белiгiнiц балкуы; тескiш к¥ралбiлiкке дайындама металыныц жабысуы (1- жене 2-сурет).
Сурет 1 - «БYрме» жумыс белiгiнiц тозуFа YшыраFан тескiш KYралбiлiктiц сырткы керiнiсi
Сурет 2 - Ker^ip тормен жэне жумыс бeлiгiнiц бузылу aймaFы пайда болFан тескiш куралбтктщ сырткы KepiHici
Тозуды талдау теcкiш куралбшктщ турактылы^ын аньщтайтын Heri3ri фактор температура денгейi жэне оны кобалаушы куралынын кeлемiне таралуы болып табылады деген корытынды жacaуFa мYмкiндiк беpедi.
ЖоFapыдa aйтылFaндapFa байланысты, кобалау кезiндегi тозудын ен кеп тapaлFaн тYpi-конcтpукциялык болаттан жacaлFaн металдан жacaлFaн жэне итеpгiштiн eзегiне бураетан кобалау оpнaFынын итеpгiш басынын деформациясы болып табылады.
Осылайша, кобалауыш оpнaFынын итеpгiш басынын «шYмеri» жоFapы температура мен дефоpмaцияFa ушырамайды, бул кубырлардын жумыс бетiнiн кaжеттi геометриялык eлшемдеpi мен пiшiндеpiн камтамасыз ете отырып, eнiмнiн кызмет ету меpзiмi мен сапасын едэуip арттырады [6, 10].
Материалдар мен эдктер
Орнакта кобалау кезшде дaйындaмaFa бip уакытта айналмалы жэне Yдемелi KозFaлыcтapы тYcедi. Ол илем оci бойымен apнaFa салынып, итеpгiшпен бip-бipiнiн Ycтiнде орналаскан бiлiктеpге дейiн итеpiледi, бip-бipiнiн арасында айналу бaFыты бipдей. Дайындама ^лбеу оpнaтылFaн (5-17° илемдеу оciне) бшжтермен тартылып экетiледi де, олардын арасында илемделедь
Деформация ошaFындa металды устап туру Yшiн тiк жазыктыкта орналаскан ею бaFыттaушы cызFыштapы болады. Бтктер мен cызFыштapдын эpекетi бiзге кубырдын сырткы диaметpiн беpедi. Тегic беи бар кажетт диaметpдiн iшкi тестн алу Yшiн илемдеу теcкiш куралбшкте жYзеге асырылады - дайындаманын жолындaFы бiлiктеp apacындaFы eзектiн сонында оpнaтылFaн конус тэpiздi курал. АлFa козFaлFaн кезде дайындама теcкiш куралбшжке карай жылжиды - сонын нэтижесшде кобаланады, бул ретте кобaлaнFaн санылаудын кенеюi жэне тYзетiлуi орын алады. Жумыс кезiнде температура pежимi шамамен 1200 °C, ал теcкiш куралбшжтщ температурасы 380-410 °C болады [11-13].
Эксперимент - дэл ескершетш жaFдaйлapдa педагогикалык шындыкты тYpлендipудiн Fылыми непзделген тэжipибеci. ТYpлi эксперименттер жYpгiзуге болатын кeптеген компьютеpлiк бaFдapлaмaлap бар. МыcaлFa: AutoCad, Компас 3D, T-flex, 3Ds Max, Graphite, VariCAD жэне c.c. 3D модельдеуге apнaлFaн
багдарламалар осы уакытта функционалды децгейге жетп, сондыктан оларды колданыста колданылмайтын мамiндеттер мен салалар жок. КYрделi кесiби. «KSP Steel» ЖШС ^Ф ендiрiстiк тежiрибе барысында кажеттi едебиеттер зерттелiп, кобалау орнагыныц жумысы талданды. 0ндiрiстiц кепжылдык тежiрибесiне сYЙене отырып, елемнiц енеркесштж алацдарында кецiнен колданылатын екi тесюш кYPaлбiлiктiц компьютерлiк модельдеу жYргiзiлдi. Сызбалар Компас 3D багдарламасында орындалды.
KOMnAC-3D - «АСКОН» компаниясымен езiрленген автоматтандырылган жобалау жYЙесi. ЖYЙе Yш елшемдi пaрaметрлiк жобалаудыц классикалык процесiн - идеядан ассоциативт келемдiк модельге, модельден жобалык кужаттамага дейiн жYзеге асыруга мYмкiндiк бередi.
«KOМПАC-3D» негiзгi компонентщ^ - Yш елшемдi катты куйдеп модельдеу жYЙесi болып табылады, КОМПАС графигшщ ембебап автоматтандырылган жобалау жYЙесi жене спецификацияны жобалау модулi.
KOМПАC-3D жYЙесi тYпнYскaлы жене стандартталган курылымдык элементтерi бар жеке белшектер мен курастыру кондыргыларыныц Yш елшемдi ассоциативт модельдерiн жасауга арналган. Пaрaметрлiк технология бiр рет жобаланган прототип непзшде стандартты енiмдердiц модельдерiн тез алуга мYмкiндiк бередi. Кептеген сервистiк функциялар ендiрiстi жобалау мен техникалык кызмет керсетудiц кемекшi мiндеттерi шешудi жещлдетедь
3-суретте кобалау орнагыныц сумен салкындатылатын тескiш кYPaлбiлiгi керсетiлген. Ол кубыр илемдеу ендiрiсiнде дайындамаларды алдынгы белтнде су мен буды буру Yшiн сацылауларсыз сумен салкындатылатын тескiш кYPaлбiлiктерi бар келденец-бурамалы илемдеу орнактарында кобалау кезшде оныц тозуга тезiмдiлiгiн арттыруга арналган. Тескiш куралбтк езектiц еденше оныц iшiне сакиналы сацылаумен орнатылган жеткiзу тYтiгi бар орнатылады.
Сурет 3 - Сумен салкындатылатын тесюш куралбтк
Салкындаткыштыц айналымы аркылы тесюш куралбтктщ iшкi салкындауын жаксарту жене оларга ертYрлi жылдамдыкты беру Yшiн салкындаткыш агындарды белу тYтiгiнде конустык тыгынныц орнатылгандыгымен камтамасыз етiледi, сол кезде тыгын симметриялы емес тYPДе орнатылады, берiлiс тYтiгi мен тесюш куралбтктщ осше катысты реттелетiн эксцентрикттп с = 0,1^0,3 болады.
Нэтижелер жене талкылау
«Ауыстырылмайтын» тескiш куралбтктщ салкындату Yнемi iштен устап туратын езектiц iшiндегi тYтiк аркылы келетш сумен жене сырткы жагынан
шaшырaткыш KYPbmFbiMeH, кобaлayыштaр aрaсындaFы Yзiлiстермен жYзеге aсырылaды. Жеткiзy тYтiгiнен шыщ^н су imrn бетiн жyaды жене жеткiзy тYтiгi мен тескiш к¥рaлбiлiк aрaсындaFы сaкинa сaиылayы aркылы шыFaрылaды.
Тескiш KYPaлбiлiктердщ тозyFa тeзiмдiлiгiн aрттырy мiндетi imrn сaлкындaтy жaксaртy aркылы жYзеге aсырылaды. тескiш к¥Paлбiлiктердщ кaлыпты циркуляциялык; сaлкындayын кaмтaмaсыз ету Yшiн су беретш тYтiк iлгерлетiлyi тиiс. Бул констрyкциядa бу ты^ыныныи кaлдыFы кемшiлiк болып тaбылaды.
«KOMnAC-3D» бaFдaрлaмaлык жaсaкгaмaсындa темперaтyрaлык; тaлдay орындaлды (4-сурет).
Сурет 4 - K,обaлayшы орнaFыньщ сумен сaлкындaтылaтын тескiш KYрaлбiлiктiи темперaтyрaлык; кызуы ^a^rnay^o)
Дaйындaмaньщ темперaтyрaсы 1156 °С. ЖоFaры темперaтyрa нетижесiнде тескiш к¥рaлбiлiк жш iстен шыFaды, eйткенi шYмектегi темперaтyрa 900 °C-^a жетедi. Суык суды: темперaтyрaсы 4-25 °С.
Сумен сaлкындaтылaтын тескiш к¥рaлбiлiктщ тaFы 6íp ^с^сы кaрaстырылды (5-сурет).
Сурет 5 - Сaиылayлaры бaр сумен сaлкындaтылaтын тескiш к¥рaлбiлiк
5-суретте 4 тесiктерi бaр тесюш кYPaлбiлiк кeрсетiлген. Бул суды жене буды сырт^ шыFaрy жене де бу ты^ыныныи пaйдa болуын болдырмay Yшiн орындaлFaн. Темперaтyрaны тaлдayдa бaрысындa (6-сурет) тескiш к¥рaлбiлiк 3-сyреттегi тесюш K¥рaлбiлiккaрaFaндa елдекaйдa жaксы сaлкындaFaнын ^руге болaды.
Сурет 6 - Екiншi сумен салкындатылатын тесюш куралбтктщ температуралык талдауы
6-суреттен 4 тесжтщ тескiш курaлбiлiкке калай есер ететшш керуге болады. Олар тесюш курaлбiлiктi жаксы сaлкындaтуFa ыкпал етедь
Жумыс aяктaлFaн соц, кобалаушы орнактыц сумен салкындатылатын екi тескiш куралбшш да талдады. Екi тескiш куралбшжтщ артыкшылыктары мен кемшiлiктерi керiнедi. Компьютерлж модельдеу процесiнде жене aлынFaн нетижелерге сYЙене отырып, тескiш курaлбiлiктiц келес конструкциясы жобаланды (7-сурет).
Сурет 7 - Усынылатын сумен салкындатылатын тесюш куралбшш
^урылымныц тозуын азайту Yшiн шYмекке жакын тесiктерi бар теориялык турFыдaн оцтайлы сумен сaлкындaтылFaн тесюш куралбшш курылды.
Сонымен катар, температуралык жYктеме процесi жYргiзiлдi. Нетижесi айкын (8-сурет).
2-кестеде тескiш курaлбiлiктiц жаца конструкциясыныц кaжеттiлiгi туралы деректер бершген.
Сурет 8 - Усыньютан сумен салкындатылатын тесюш куралбшжтщ
температуралык талдауы
Кесте 2 - Жаца конструкциядаFы тескiш куралбшктщ кажеттшт, тонна/дана
1К^бырS ар н « а И" а наурыз & о о мамыр маусым Жиыны кобалауыш-тардын саны
167 73-тен 114 дешн кабырга 11-13 669,31/ 2 742,32/ 3 251,13/ 1 235,27/ 1 223,4/ 1 260,51/ 1 9
158 108-ден 114 дешн кабырга 15-17 426,5/ 1 601,4/ 2 43,7/ 1 48,42/ 1 37,9/ 1 38/ 1 7
Корытындылар
Тескiш куралбшктщ екi курылымын талдау нэтижесiнде олардыц жеткiлiксiз турактылы^ын атап етуге болады. Бiрiншi конструкцияныц кемшшт-тесжтердщ болмауы, сонын нэтижесiнде бу тыFыны пайда болады, бул тескiш куралбшжтщ осы курылымынын тез тозуына ыкпал етедi жэне тиiмсiз болып табылады. Екiншi конструкциянын кемшiлiгi, тескiш куралбшжтщ салкындатудын жетшмеген жYЙесi болып келедi. Эндiрiсте колданылатын тескiш куралбшжтщ 3D модельдеу эдiсiмен тaлдaFaннaн кейiн, КОМПАС-3D бaFдaрлaмaсындa, пайдалану мерзiмiн YЛFaйтуFa мYмкiндiк беретiн тесюш к¥Paлбiлiктiн конструкциясы жобаланды.
ПАЙДАЛАНFАН ДЕРЕКТЕР Т131М1
1 Оспантаев, А. К., Оспантаев, М. К., Касенов, А. Ж. Модернизация прошивного стана (обзор) // Международная научная конференция молодых учёных, магистрантов, студентов и школьников «XVII Сатпаевские чтения». -Павлодар : ПГУ им. С. Торайгырова, 2017. - С. 55-60.
2 Вавилкин, Н. М., Бодров, Д. В. Исследование теплового и термонапряженного состояний водоохлаждаемых оправок различных конструкций // Производство проката. - 2011. - № 3. - С. 12-14.
3 Тинигин, А. Н., Бодров, Д. В. Метод расчета температурных полей и термических напряжений в процессах обработки металлов давлением. // Производство проката. - 2011. - № 10. - С. 2-5.
4 Вавилкин, Н. М., Бодров, Д. В. Тепловое и термонапряженное состояние водоохлаждаемых оправок // Металлы. - 2011. - № 1. - С. 31.
5 Жанабаева, Г. М., Сержанов, Р. И., Богомолов, А. В. Стойкость оправок прошивного стана // Наука и техника Казахстана. - 2011. - № 3-4. - С. 33-40.
6 Vavilkin, N. M., Bodrov, D. V. Thermal and thermally stressed state of water-cooled mandrels // Russian metallurgy (Metally). - 2011. - Т. 2011. - № 1. - P. 25-28.
7 Жанзаков, Д. Г., Жумаш, Ж. С., Романов, Т. Н., Богомолов, А. В. Совершенствование конструкции металлургического оборудования // Наука и техника Казахстана. - 2014. - № 3-4. - С. 24-29.
8 Машеков, С. А., Кузьминов И. И. и др. Технология прокатного производства. - Алматы : TETAPRINT, 2007. - 334 с.
9 Вавилкин, Н. М. Прошивная оправка / Вавилкин, Н.М. Бухмиров В. В. -М. : МИСиС, 2000. - 128 с.
10 Сержанов, Р. И., Богомолов А. В. Формирование прокатного производства в Павлодаре: проблемы и перспективы, 2005. С. 128-135.
11 Баканов, А. А., Мирошник А. И., Пимонов М. В., Абабков Н. В. Анализ напряженно-деформированного состояния листов в процессе рулонирования // Материалы XI Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении». - Бийск, 2020. - С. 207-213.
12 Ляшков, А. А. Геометрическое и компьютерное моделирование формообразования поверхностей деталей // Омский государственный технический университет. Омск, 2013. - 92 с.
13 Левин, В. А. Теория многократного наложения больших деформаций и ее промышленная реализация в полнофункциональной сае для прочностного инженерного анализа // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. - 2013. - № 2-2. - С. 156-178.
REFERENCES
1 Ospantayev, A. K., Ospantayev M. K., Kasenov A. Zh. Modernizatsiya proshivnogo stana (obzor) [Modernization of the piercing mill (review)]. Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya molodykh uchonykh, magistrantov, studentov i shkol'nikov «XVII Satpayevskiye chteniya». - Pavlodar : PGU im. S. Toraygyrova, 2017. -P. 55-60
2 Vavilkin, N. M., Bodrov D. V. Issledovanie teplovogo i termonaprajennogo sostoianii vodoohlajdaemyh opravok razlichnyh konstryksii [Investigation of thermal
and thermally stressed states of water-cooled mandrels of various designs]. Proizvodstvo prokata. 2011. - № 3. - P. 12-14.
3 Tinigin, A. N., Bodrov D. V. Metod rascheta temperatyrnyh polei i termicheskih naprajenii v prosesah obrabotki metalov davleniem [Method for calculating temperature fields and thermal stresses in metal pressure treatment processes]. Proizvodstvo prokata.
- 2011. - № 10. - P. 2-5.
4 Vavilkin, N. M., Bodrov D. V. Teplovoe i termonaprajennoe sostoianie vodoohlajdaemyh opravok [Thermal and thermally stressed state of water-cooled mandrels]. Metaly. - 2011. - № 1. - P. 31.
5 Janabaeva, G. M., Serjanov R. I., Bogomolov A. V. Stoikos opravok proshivnogo stana [Durability of mandrels of the sewing mill]. Nauka i tehnika Kazahstana. - 2011.
- № 3-4. - P. 33-40.
6 Vavilkin, N. M., Bodrov, D. V. Thermal and thermally stressed state of water-cooled mandrels. Russian metallurgy (Metally). - 2011. - T. 2011. - № 1. - P. 25-28.
7 Janzakov, D. G., Jumash, J. S., Romanov, T. N., Bogomolov, A. V. Sovershenstvovanie konstruksii metalurgicheskogo oborudovania [Improving the design of metallurgical equipment]. Nauka i tehnika Kazahstana. - 2014. - № 3-4. - P. 24-29.
8 Mashekov, S.A., Kuzminov, I. I. et al. Tehnologia prokatnogo proizvodstva [Rolling production technology]. - Almaty : TETAPRINT, 2007. - 334 p.
9 Vavilkin, N. M. Proshivnaia opravka [Sewing mandrel]. Vavilkin N.M., Buhmirov V.V. - M. : MISiS, 2000. - 128 P.
10 Serjanov, R. I., Bogomolov, A. V. Formirovanie prokatnogo proizvodstva v Pavlodare: problemy i perspektivy [Formation of rolling production in Pavlodar: problems and prospects]. - 2005. P. 128-135.
11 Bakanov, A. A., Miroshnik, A. I., Pimonov, M. V., Ababkov, N.V. Analiz naprajenno-deformirovannogo sostoiania listov v prosese rulonirovania [Analysis of the stress-strain state of sheets in the process of rolling]. Materialy XI Mejdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferensii «Innovasii v mashinostroenii». - Biisk, 2020. - P. 207-213.
12 Lyashkov, A. A. Geometricheskoe i komputernoe modelirovanie formoobrazovania poverhnostei detalei [Geometric and computer modeling of forming surfaces of parts]. Omskii gosudarstvennyi tehnicheskii universitet. - Omsk, 2013. - 92 p.
13 Levin, V. A. Teoria mnogokratnogo nalojenia bolshih deformasii i ee promyshlennaia realizasia v polnofunksionalnoi SAE dly prochnostnogo injenernogo analiza [Theory of multiple superposition of large deformations and its industrial implementation in a fully functional SAE for strength engineering analysis] Izvestia Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Estestvennye nauki. - 2013. - № 2-2. - P. 156-178.
MaTepuan SacnaFa TYCTi 17.12.21
*А. Ж. Касенов1, М. Ж. Тусупбекова2, Р. Б. Муканов3,
Д. Р. Абсолямова4, А. У. Камаров5
1,2,3,4,5Торайгыров университет,
Республика Казахстан, г. Павлодар.
Материал поступил в редакцию 17.12.21.
АНАЛИЗ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОДООХЛАЖДАЕМЫХ ОПРАВОК РАЗЛИЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
Рассматривается анализ двух существующих конструкций водоохлаждаемых оправок с целью уменьшения износа конструкции. Разработана компьютерная модель и выполнен температурный анализ с использованием системы автоматизированного проектирования «КОМПАС-SD». На основании опыта применения программ САЕ в составе комплексов CAD/CAE/CAM и позиционировать CAE-системы как современный инструмент для выполнения вычислительных экспериментов при решении различных исследовательских и проектных задач в машиностроении, в частности применение прикладной библиотеки APM FEM.
Процесс прошивки является одним из основных процессов в производстве бесшовных труб, а оправка, используемая в работе прошивки на горизонтально-винтовых прокатных станках, оказывает существенное влияние на качество получаемой гильзы. Проблема стабильности оправок, характерная для всех прошивных станов. Выход из строя прошивных станов обусловлено агрессивными условиями их работы при прошивке (нахождение в очаге деформации под воздействием высоких температур), а процесс производства бесшовных труб из легированной стали значительно ухудшает условия проката.
Представлен анализ оправок на производстве методом 3D моделирования в программе KOMPAC-3D с проектированием конструкции оправки, которая позволит увеличить срок эксплуатации.
Ключевые слова: КОМПАС-SD, твердотельное моделирование, поперечно-винтовая прокатка, прошивной стан, водоохлаждаемая оправка, прошивник, вал, калибровка, заготовка.
А. Zh. Каssenov1, *М. Zh. Tussupbekova2, R. B. Мukanov3,
D. R. Absolyamova4, А. U. Kamarov5
1,2,3,4,5Toraighyrov University, Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 17.12.21.
ANALYSIS OF SOLID-STATE COMPUTER MODELING OF WATER-COOLED INTERNAL TOOLS OF VARIOUS DESIGNS
The analysis of two existing designs of water-cooled mandrels is considered in order to reduce the wear of the structure. A computer model was developed and a temperature analysis was performed using the COMPAS 3D computer-aided design system. Based on the experience of using SAE programs as part of CAD/ CAE/CAM complexes and positioning CAE systems as a modern tool for performing computational experiments in solving various research and design tasks in mechanical engineering, in particular the use of the APM FEM application library.
The stitching process is one of the main processes in the production of seamless pipes, and the mandrel used in the work of the stitching on horizontal screw rolling machines has a significant impact on the quality of the resulting sleeve. The problem of mandrel stability, characteristic of all sewing mills. The failure of the sewing mills is caused by the aggressive conditions of their work during stitching (being in the deformation center under the influence of high temperatures), and the production process of seamless alloy steel pipes significantly worsens the rolling conditions.
The analysis of mandrels in production by 3D modeling in the COMRAS 3D program with the design of the mandrel structure, which will increase the service life, is presented.
Keywords: COMPAS 3D, solid-state modeling, cross-screw rolling, sewing mill, water-cooled mandrel, sewing machine, shaft, calibration, workpiece.
Теруге 17.12.21 ж. жiберiлдi. БасуFа 27.12.21 ж. кол койылды. Электрондык баспа 5,07 Mb RAM
Шартты баспа табаFы 9,15 Таралымы 300 дана. БаFасы келiciм бойынша. Компьютерде беттеген: Е. Е. Калихан Корректор: А. Р. Омарова
Тапсырыс № 3875
«Toraighyrov University» баспасынан басылып шыFарылFан ТораЙFыров университетi 140008, Павлодар к., Ломов кеш., 64, 137 каб.
«Toraighyrov University» баспасы ТораЙFыров университетi 140008, Павлодар к., Ломов к., 64, 137 каб. 67-36-69
e-mail: kereku@tou.edu.kz nitk.tou.edu.kz
