Исследование граничных условий на контактной поверхности при волочении на самоустанавливающейся оправке
Автор: Выдрин Александр Владимирович, Яковлева Ксения Юрьевна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
Статья в выпуске: 4 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
Приведены результаты одного из этапов численного исследования напряженного состояния при волочении труб на самоустанавливающейся оправке. В частности, проанализировано условие равновесного положения самоустанавливающейся оправки в очаге деформации. Оригинальность данного исследования обусловлена использованием математической модели, учитывающей реальный характер упрочнения металла и различие граничных условий на контактной поверхности трубы с волокой и оправкой. Анализ полученных результатов показал, что диапазон допускаемого изменения граничных условий на контактной поверхности может быть существенно увеличен по сравнению с принимаемым в настоящее время. С целью оценки применимости на практике полученной информации приведены результаты исследования скоростной зависимости изменения коэффициента трения для различных смазочных материалов, используемых при оправочном волочении труб. Подтверждена возможность обеспечения установленных при моделировании граничных условий на контактной поверхности с волокой и оправкой. Приведены рекомендации по применению рассмотренных смазочных материалов в зависимости от скоростного режима волочения труб.
Холоднодеформированные трубы, волочение труб, самоустанавливающаяся оправка, условия равновесия, граничные условия на контактной поверхности, коэффициент трения, смазочный материал, скорость волочения, сold pipe
Короткий адрес: https://sciup.org/147157116
IDR: 147157116 | УДК: 621.774.37 | DOI: 10.14529/met170407
Investigation of boundary conditions on the contact surface when drawing on free floating-plug
The article presents results of a numerical study of the stress state in the drawing of tubes on free floating-plug. In particular, the condition of the balance position of free floating-plug in the deformation zone is analyzed. For this study, used a mathematical model that takes into account the real nature of the hardening of metal and the distinction in boundary conditions on the contact surface of the pipe with a die and a plug. An analysis of the results obtained showed that the range of boundary conditions on the contact surface can be significantly expanded in comparison with what is currently being accepted. The estimation of applicability in practice of the received information is given. For this purpose, the dependence of the change in friction coefficient on the drawing speed for various lubricants has been studied. The results confirmed the possibility of implementation the boundary conditions established at modeling. Recommendations are given on the use of the lubricants considered, depending on the speed drawing of pipe.
Список литературы Исследование граничных условий на контактной поверхности при волочении на самоустанавливающейся оправке
- Шапиро, В.Я. Бухтовое волочение труб/В.Я. Шапиро, В.И. Уральский. -М.: Металлургия, 1972. -264 с.
- Савин, Г.А. Волочение труб/Г.А. Савин. -М.: Металлургия, 1993. -336 с.
- Биск, М.Б. Волочение труб на самоустанавливающейся оправке/М.Б. Биск, В.В. Швейкин. -М.: Металлургиздат, 1963. -128 с.
- Антимонов, А.М. Создание, исследование и внедрение новых процессов и машин для бухтового волочения труб из стали и цветных металлов: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.03.05/Антимонов Алексей Михайлович. -Екатеринбург, 1996. -48 с.
- Богатов, А.А. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением/А.А. Богатов, О.И. Мижирицкий, С.В. Смирнов. -М.: Металлургия, 1984. -144 с.
- Малевич, Н.А. Исследование моделей напряженно-деформированного состояния металла при волочении труб и разработка методики определения силовых параметров волочения на самоустанавливающейся оправке: дис. … канд. техн. наук: 05.03.05/Малевич Николай Александрович. -М., 2007. -201 с.
- Шапиро, В.Я. Некоторые вопросы теории и исследования процесса волочения труб из цветных металлов и сплавов на самоустанавливающейся оправке: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.13/Шапиро Вадим Яковлевич. -М., 1963. -33 с.
- Уральский, В.И. Механика очага деформации и динамика оборудования при комплексной интенсификации процессов волочения и гидропрессования: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.183/Уральский Виктор Иванович. -М., 1970. -45 с.
- Выдрин, А.В. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния при волочении труб на самоустанавливающейся оправке на основе совместного применения проекционного метода и метода конечных элементов/А.В. Выдрин, К.Ю. Яковлева//Производство проката. -2016. -№ 1. -С. 26-33.
- Третьяков, А.В. Механические свойства металлов и сплавов при обработке металлов давлением/А.В. Третьяков, В.И. Зюзин. -М.: Металлургия, 1973. -224 с.
- Чертавских, А.К. Трение и технологическая смазка при обработке металлов давлением/А.К. Чертавских, В.К. Белосевич. -М.: Металлургия, 1968. -364 с.
- Грудев, А.П. Трение и смазки при обработке металлов давлением. Справочник/А.П. Грудев, Ю.В. Зильберг, В.Т. Тилик. -М.: Металлургия, 1982. -312 с.
- Пат. 2524298 Российская Федерация, МПК С 23 С 22/05, С 23 С 22/73. Способ химической обработки труб из углеродистых и низколегированных марок стали перед волочением/А.И. Грехов, В.С. Гончаров, А.В. Дегтярев . -№ 2012124310/02; заявл. 13.06.2012; опубл. 27.07.2014, Бюл. № 21.
- Грудев, А.П. Внешнее трение при прокатке/А.П. Грудев. -М.: Металлургия, 1973. -288 с.
- Выдрин, А.В. Интенсификация процесса волочения за счет расширения диапазона применимости смазочного материала/А.В. Выдрин, В.И. Кузнецов, К.Ю. Яковлева//Механическое оборудование металлургических заводов. -2016. -№ 2 (7). -С. 34-40.
